CN201919328U - 一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机，属于新能源应用技术领域。陆地上空或海洋上的风力吹动叶片快速旋转，带动风力发电机发出电流，电流输入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，制造出的氢燃料容器被移装在风氢新能源插秧机的底部，从氢燃料容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电能输入电动机内转换成机械能，机械能在计算机控制装置的控制下驱动插秧机各个部件的运转；驾驶员坐在驾驶座椅上，通过手动操纵装置和脚踏操纵装置操纵插秧机进行零排放、高质量的插秧作业。

Description

一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机

技术领域

本实用新型涉及一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机，属于新能源应用技术领域。

背景技术

2010年4月至7月，中国的水稻田里有近20万台机动插秧机在进行插秧作业，其中90％的机动插秧机使用柴油机提供动力，10％的机动插秧机使用汽油机提供动力，柴油机和汽油机在工作过程中向空气中排放大量的二氧化碳，大气中二氧化碳浓度的增加，会引起温室效应和极端气候事件。

目前中国的风电装机容量已达2268万千瓦，累计发电量达516亿千瓦时，预计到2020年风力发电要达到1.5亿千瓦的装机容量。全世界风力发电的技术相对成熟，产业化程度较高。特别是海上风力发电的潜力很大，海上风电场将成为主流。在上海世博会期间，上海东海大桥海上风电场已成功发电。风能是一种清洁能源，又是一种间歇性的不可控的能源，传统电网缺少消化和输送大量风电的能力。

由于人类社会进入工业化时代后，大量燃烧煤炭和石油，排放了大量的二氧化碳，产生了温室效应，引起了气候变化。进入2010年，全世界极端气候事件增多。2010年8月11日重庆市江津区气温高达43℃，上海市浦东区也达到了40℃。由于风能属于可再生能源，风力发电的过程中不会产生二氧化碳，所 以大力发展风力发电已成为保护生态环境、应对气候变化的当务之急。

中国的农业机械在2009年用掉3575万吨燃油，占当年汽油和柴油消耗总量的30％左右，其中，农业运输和农田作业用燃油占全部农业燃油消耗的比例超过70％，全国近20万台机动插秧机全部使用依赖化石燃油的柴油机或汽油机提供动力，柴油机或汽油机大量排放二氧化碳，这与当前大力提倡‘节能减排’的形势格格不入，人类在下一步该如何向农业机械提供安全的清洁能源呢？

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机。

在中国的国家能源中长期发展规划中预计，到2020年可再生能源要占15％的份额。要实现这一目标，必须加快发展风电，2010年中国风电的装机容量将超过1000万千瓦。

风能属于可再生能源，是一次能源。风能受自然环境影响，稳定性差，具有间隙性。氢能是二次能源，氢可通过燃料电池进行化学能-电能的高效转化，与相同用途的热机比较，氢燃料电池的能效可以高出30％左右。氢能作为能源载体，可以大量储存风能。由于储存氢燃料的氢燃料容器可以长途运输和长期储存，氢能和氢燃料电池的大量使用，有希望摆脱对石油资源的依赖和大幅度减少二氧化碳的排放，风能与氢能的结合最终能建成无碳排放能源体系。这一无碳排放能源体系的建立，将使未来的插秧机的动力装置不再向空气中排放二 氧化碳和有害气体，排出的产物仅是纯净的水。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

氢能发电作为动力装置的插秧机包括：氢燃料容器8、脚踏操纵装置9、氢燃料电池10、电动机11、水田轮12、插秧爪13、机械传动装置14、计算机控制装置15、秧苗箱16、手动操作装置17、风氢新能源插秧机18、氢燃料输送管19、驾驶座椅20、导向尾轮21、导电线4组成；氢燃料容器8通过氢燃料输送管19与氢燃料电池10连接，氢燃料电池10通过导电线4与电动机11连接，电动机11通过机械传动装置14与插秧机的有关机械部件连接。

氢燃料容器8是高压容器或绝热容器或固体氢化物储存容器。

附图说明

图1为风力发电制造氢燃料容器；

图2为氢能发电作为动力装置的插秧机。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

陆地上空或海洋上的风力吹动叶片快速旋转，带动风力发电机发出电流，电流输入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，制造出的氢燃料容器被移装在‘风氢燃料电池插秧机’的底部，从氢燃料容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电 化学反应高效释放出电能，电能输入电动机内转换成机械能，机械能在计算机控制装置的控制下驱动插秧机各个部件的运转；驾驶员坐在驾驶座椅上，通过手动操纵装置和脚踏操纵装置进行零排放、高质量的插秧作业。

天空中的风力大时、风力发电机产生的电能就多，风力小时、风力发电机产生的电能就少，所以风力发电机输出的电流量因风力大小多变而不够稳定。风电通过导电线输入电解水制氢装置产生氢气，将不够稳定的风能转化成稳定的氢能，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，制造出一只又一只氢燃料容器，氢燃料容器有三种；第一种是储存压缩气态氢的高压容器；第二种是储存液态氢的绝热容器；第三种是储存与金属及合金化合后的固体氢化物的容器。这三种氢燃料容器都能够在插秧机上向氢燃料电池提供氢燃料。氢燃料电池与普通电池不同，是氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。

风氢燃料电池插秧机使用的是清洁能源，排出的产物是水，目前，世界各国的机动插秧机使用的是化石能源，排出的产物是二氧化碳、二氧化硫和其他有害气体。从经济角度看，风氢燃料电池插秧机的运行成本只有当今使用化石能源的插秧机的一半；生产粮食的农业机械的作业成本越高、生产出来的粮食价格就越贵。2010年全世界许多地方发生大面积的干旱、洪涝、高温、低温，造成了粮食作物的减产或绝收，粮食价格、蔬菜价格开始上涨。如果将江苏南通、盐城、连云港三市沿海的十多个大型风力发电场产生的电能全部转换成氢能，完全能满足江苏省农村包括插秧机在内的全部农业机械的能源需求，大大改善江苏农村的生态环境，生产出无污染的优质大米，提高人民群众的身体健 康水平。

现举出实施例如下：

实施例一：

第一部分、风力发电制造氢燃料容器(见图1)：

风力吹动风力发电机的叶片1快速旋转，带动安装在涡轮风力发电机支柱3的顶部的单机输出功率为1200KW的涡轮风力发电机2发出电流，电流通过导电线4输入电解水制氢装置5产生大量氢气，氢气通过输氢管道6输入氢燃料容器制造车间7，氢燃料容器制造车间7制造出一只又一只储存有氢燃料的氢高压容器。

第二部分、氢能发电作为动力装置的插秧机(见图2)：

氢燃料容器8被移装在风氢新能源插秧机的底部，从氢燃料容器8输出的氢燃料通过氢燃料输送管19输入氢燃料电池10，氢燃料电池10就是氢发电装置；在氢燃料电池10内通过电化学反应高效释放出电能，电能输入电动机11，在电动机11内，将电能转换成机械能，机械能在计算机控制装置15的控制下驱动机械传动装置14带动水田轮12、插秧爪13的转动。参与氢燃料电池10内化学反应的氢燃料由氢燃料电池10外部的单独储存系统提供，只要能保证氢反应物的供给，氢燃料电池10可以连续不断地产生电能来满足插秧机的能源需求。

实施例二：

第一部分、风力发电制造氢燃料容器(见图1)：

风力吹动风力发电机的叶片1快速旋转，带动安装在涡轮风力发电机支柱3 的顶部的单机输出功率为2000KW的涡轮风力发电机2发出电流，电流通过导电线4输入电解水制氢装置5产生大量氢气，氢气通过输氢管道6输入氢燃料容器制造车间7，氢燃料容器制造车间7制造出一只又一只储存有氢燃料的氢燃料容器8。

第二部分、氢能发电作为动力装置的插秧机(见图2)：

氢燃料容器8被移装在风氢新能源插秧机的底部，从氢燃料容器8输出的氢燃料通过氢燃料输送管19输入氢燃料电池10，氢燃料电池10就是氢发电装置；在氢燃料电池10内通过电化学反应高效释放出电能，电能输入电动机11，在电动机11内，将电能转换成机械能，机械能在计算机控制装置15的控制下驱动机械传动装置14带动水田轮12、插秧爪13的转动。参与氢燃料电池10内化学反应的氢燃料由氢燃料电池10外部的单独储存系统提供，只要能保证氢反应物的供给，氢燃料电池10可以连续不断地产生电能来满足插秧机的能源需求。

Claims (2)

1.一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机，其特征是，氢能发电作为动力装置的插秧机包括：氢燃料容器(8)、脚踏操纵装置(9)、氢燃料电池(10)、电动机(11)、水田轮(12)、插秧爪(13)、机械传动装置(14)、计算机控制装置(15)、秧苗箱(16)、手动操作装置(17)、风氢新能源插秧机(18)、氢燃料输送管(19)、驾驶座椅(20)、导向尾轮(21)、导电线(4)组成；氢燃料容器(8)通过氢燃料输送管(19)与氢燃料电池(10)连接，氢燃料电池(10)通过导电线(4)与电动机(11)连接，电动机(11)通过机械传动装置(14)与插秧机的有关机械部件连接。

2.根据权利要求1所述的一种将风氢新能源作为动力装置的插秧机，其特征是，所述的氢燃料容器(8)是高压容器或绝热容器或固体氢化物储存容器。