CN108448147A - 一种水氢供电电梯 - Google Patents

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莫礼
林文峰
罗宇聪
朱锦鹏
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Abstract

本发明公开了一种水氢供电电梯，包括甲醇水制氢模块、发电模块、电梯用电设备；甲醇水制氢模块用于将甲醇与水反应制得氢气，发电模块与甲醇水制氢模块连接以将氢气与氧气反应产生电能，发电模块与电梯用电设备电性连接以为电梯用电设备供电，本设计采用甲醇和水混合原料发电，甲醇为可再生资源，容易获取，整个反应流程无太多的污染，无需利用市电，节约环保，满足电梯运行需要。

Description

一种水氢供电电梯
技术领域
本发明涉及电梯领域，特别是一种使用水氢反应供电的电梯。
背景技术
氢能是一种二次能源，具有来源多样、洁净环保、可储存和可再生等特点，可以同时满足资源、环境和可持续发展的要求。传统的氢能是运用化石能源集中产氢后进行高压、储运罐装或者管道等再通过大型的加氢站才能够进入用户，而水氢技术已解决了传统氢燃料电池氢气的存储运难题，水氢发电技术利用催化重整技术，将甲醇水作为原料制氢直接发电，不再需要将氢气压缩装罐或者管道运输、通过加氢站使用。
水氢技术利用甲醇与水的混合溶液制氢再发点，整个发电过程均为电化学反应，仅排放水和少量的二氧化碳、无硫氧化合物(SOX)、氮氧化合物(NOX)、颗粒物(PM2.5)等污染物。且作为水氢技术制氢的主要原料，甲醇的来源非常广，除了可以利用煤、煤层气、天然气等传统能源获取，也可以通过太阳能、风能等间歇式可再生能源制氢并利用空气中的二氧化碳催化合成制取，还可以利用农作物秸秆、动物粪便和有机废水发酵获得，更重要的是，它还可以再生和重复利用。
城市中楼房众多，楼房中设置有相应数量的电梯，而现今并没有很好地将水氢发电与电梯系统结合，电梯系统还是由市电供电，并不环保。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种应用水氢技术发电、供电的电梯。
本发明采用的技术方案是：
一种水氢供电电梯，包括：
甲醇水制氢模块，用于将甲醇与水反应制得氢气；
发电模块，与甲醇水制氢模块连接以将氢气与氧气反应产生电能；
电梯用电设备，发电模块与电梯用电设备电性连接以为电梯用电设备供电。
所述甲醇水制氢模块包括依次连接的储液容器、加热反应装置、分离器，储液容器用于储存甲醇水，加热反应装置内设置有催化剂并且能够对甲醇水加热以使甲醇水催化反应产生氢气及残余物，分离器与发电模块连接以分离氢气并输送到发电模块中。
所述分离器为膜分离器或者变压吸附分离器。
所述加热反应装置包括反应室以及设置在反应室内的加热部件，所述发电模块为加热部件供电。
所述发电模块为氢燃料电池，氢燃料电池包括阴极输入端、阳极输入端以及电能输出端，分离器与氢燃料电池的阴极输入端电性连接以提供氢气，氢燃料电池的阳极输入端与外界空气连通以接收氧气，氢燃料电池的电能输出端与电梯用电设备电性连接。
所述电梯用电设备包括直流电机，氢燃料电池的电能输出端输出直流电为直流电机供电。
还包括逆变器，逆变器与氢燃料电池的电能输出端、电梯用电设备电性连接以将氢燃料电池的电能输出端输出的直流电转化为交流电为电梯用电设备供电。
所述电梯用电设备包括交流电机，逆变器为交流电机供电。
本发明的有益效果：
本发明电梯，甲醇水制氢模块将甲醇与水作为原料反应制得氢气，同时发电模块利用制得的氢气与氧气反应产生电能，并为电梯用电设备供电，本设计采用甲醇和水混合原料发电，甲醇为可再生资源，容易获取，整个反应流程无太多的污染，无需利用市电，节约环保，满足电梯运行需要。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明电梯的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明电梯，包括甲醇水制氢模块1、发电模块2、电梯用电设备3；甲醇水制氢模块1用于将甲醇与水反应制得氢气，发电模块2与甲醇水制氢模块1连接以将氢气与氧气反应产生电能，发电模块2与电梯用电设备3电性连接以为电梯用电设备3供电。
甲醇水制氢模块1将甲醇与水作为原料反应制得氢气，同时发电模块2利用制得的氢气与氧气反应产生电能，并为电梯用电设备3供电，本设计采用甲醇和水混合原料发电，甲醇为可再生资源，容易获取，整个反应流程无太多的污染，无需利用市电，节约环保，满足电梯运行需要。
本设计可采用催化重整技术，甲醇水制氢模块1包括依次连接的储液容器11、加热反应装置12、分离器13，储液容器11用于储存甲醇水，加热反应装置12内设置有催化剂并且能够对甲醇水加热以使甲醇水催化反应产生氢气及残余物，分离器13与发电模块2连接以分离氢气并输送到发电模块2中，其中残余物主要包括二氧化碳和水等等，而加热反应装置12内温度一般在300℃-570℃之间。
进一步地，分离器13为膜分离器或者变压吸附分离器。
而加热反应装置12包括反应室121以及设置在反应室121内的加热部件122，所述发电模块2为加热部件122供电，此处产生的电能一部分用于为加热部件122供电，保证加热反应装置12的持续运行，同时加热反应装置12还包括与加热部件122电性连接的启动电路，启动电路可以接入市电或者接入储电池中，在初始运行下，提供短暂的电能触发加热部件运行，而加热部件可以是加热片或者加热丝。
进而，发电模块2为氢燃料电池，氢燃料电池包括阴极输入端、阳极输入端以及电能输出端，分离器13与氢燃料电池的阴极输入端电性连接以提供氢气，氢燃料电池的阳极输入端与外界空气连通以接收氧气，氢燃料电池的电能输出端与电梯用电设备电性连接。
在与氢燃料电池输出直流电，在与电梯用电设备3配合时，部分电梯用电设备3直接使用直流电，即可直接连接氢燃料电池的电能输出端，作为电梯运行的主要设备之一，电梯驱动采用直流电机的，氢燃料电池的电能输出端输出直流电为直流电机供电。
另外，还包括逆变器4，逆变器4与氢燃料电池的电能输出端、电梯用电设备3电性连接以将氢燃料电池的电能输出端输出的直流电转化为交流电为电梯用电设备3供电，当电梯驱动采用交流电机的，逆变器4为交流电机供电。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水氢供电电梯，其特征在于，包括：
甲醇水制氢模块，用于将甲醇与水反应制得氢气；
发电模块，与甲醇水制氢模块连接以将氢气与氧气反应产生电能；
电梯用电设备，发电模块与电梯用电设备电性连接以为电梯用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述甲醇水制氢模块包括依次连接的储液容器、加热反应装置、分离器，储液容器用于储存甲醇水，加热反应装置内设置有催化剂并且能够对甲醇水加热以使甲醇水催化反应产生氢气及残余物，分离器与发电模块连接以分离氢气并输送到发电模块中。
3.根据权利要求2所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述分离器为膜分离器或者变压吸附分离器。
4.根据权利要求2所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述加热反应装置包括反应室以及设置在反应室内的加热部件，所述发电模块为加热部件供电。
5.根据权利要求2所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述发电模块为氢燃料电池，氢燃料电池包括阴极输入端、阳极输入端以及电能输出端，分离器与氢燃料电池的阴极输入端电性连接以提供氢气，氢燃料电池的阳极输入端与外界空气连通以接收氧气，氢燃料电池的电能输出端与电梯用电设备电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述电梯用电设备包括直流电机，氢燃料电池的电能输出端输出直流电为直流电机供电。
7.根据权利要求5所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：还包括逆变器，逆变器与氢燃料电池的电能输出端、电梯用电设备电性连接以将氢燃料电池的电能输出端输出的直流电转化为交流电为电梯用电设备供电。
8.根据权利要求7所述的一种水氢供电电梯，其特征在于：所述电梯用电设备包括交流电机，逆变器为交流电机供电。
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