CN218633748U - 高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，属于氢能热电氧利用技术领域。本实用新型的高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，由风力发电装置和/或光伏发电装置发出电能储存至储能电池，储能电池为供电终端和电解槽提供电力，供电终端的电力由储能电池补充提供，节约了外部电网供电消耗；由电解槽通过电解水制得氢和氧，其中，氢气储存至储氢罐中，氧气经供氧管路、供氧风机及风筒将混合氧气的空气输送至隧道的内部，以为隧道内施工人员补充氧气，方便人员补充氧气；储氢罐储存的氢气输送至燃料电池，通过燃料电池转化为电力并将电能存储至储能电池，在燃料电池发电过程中产生的余热通过供热终端提供采暖或热水。

Description

高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统

技术领域

本实用新型属于氢能热电氧利用技术领域，涉及一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统。

背景技术

氢能是新能源中最具发展潜力的清洁能源，从20世纪70年代以来，世界许多国家和地区就广泛开展氢能研究。随着能源结构的调整和改革，氢能也越来越得到各国的重视，各国也相继投入大量人力、物力加强对氢能相关领域的研发。其中，利用氢能热电氧三联供装置，将发电站“剩余”的电通过电解水制氢、储氢，在发电站发电量不足时通过燃料电池系统转换为电力，系统产生的余热为家庭提供暖气，“副产氧”满足高原地区的用氧需求，还可利用负氧离子发生器在室内产生空气负离子，对人体起到医疗康养的作用。在高原隧道施工过程中，隧道内氧气含量相较于隧道外更低，施工人员需要携带氧气罐等补充氧气，使施工作业不便，施工效率较低。此外，施工人员的生活基础保障有待进一步改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，以为高原隧道施工提供氧气、供热、电力保障。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，包括发电装置、储能电池、电解槽、储氢罐、燃料电池、供电终端、供氧风机、风筒和供热终端；

所述发电装置经电缆连接所述储能电池，所述储能电池经电缆连接所述供电终端，所述储能电池经电缆连接所述电解槽；

所述供氧风机布置于隧道的外端，所述电解槽经供氧管路连接所述供氧风机的入口，所述供氧风机的出口连接所述风筒，所述风筒向隧道的内部延伸布置；

所述电解槽经供氢管路连接所述储氢罐，所述储氢罐经供氢管路连接所述燃料电池，所述燃料电池经电缆连接所述储能电池，所述燃料电池经供热管路连接所述供热终端。

优选的，还包括负氧离子发生器，所述电解槽经供氧管路还连接负氧离子发生器。

优选的，所述发电装置设置为风力发电装置和/或光伏发电装置。

优选的，所述供热终端设置为换热站。

优选的，所述换热站经供热管路连接有散热片。

优选的，所述换热站经供水管路连接有水龙头和/或洗浴喷头。

优选的，所述储能电池与供电终端之间连接有逆变器。

优选的，所述电解槽与所述储氢罐之间连接有氢气压缩机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，由风力发电装置和/或光伏发电装置发出电能储存至储能电池，储能电池为供电终端和电解槽提供电力，供电终端的电力由储能电池补充提供，节约了外部电网供电消耗；由电解槽通过电解水制得氢和氧，其中，氢气储存至储氢罐中，氧气经供氧管路、供氧风机及风筒将混合氧气的空气输送至隧道的内部，以为隧道内施工人员补充氧气，方便人员补充氧气；储氢罐储存的氢气输送至燃料电池，通过燃料电池转化为电力并将电能存储至储能电池，在燃料电池发电过程中产生的余热通过供热终端提供采暖或热水。

附图说明

图1为本实用新型实施例中高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为图1中B部分的局部放大图；

图4为图1中C部分的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1-4，本实施例提供一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，包括发电装置(风力发电装置11和光伏发电装置12)、储能电池2、电解槽3、储氢罐4、燃料电池5、供电终端、供氧风机61、风筒62和供热终端。

发电装置设置为风力发电装置11和光伏发电装置12，可将风力发电装置11和光伏发电装置12布置于施工人员住宿的房屋上。

发电装置经电缆连接储能电池2，储能电池2经电缆连接供电终端，储能电池2经电缆连接电解槽3。本实施例中的供电终端包括布置于隧道内的工程防爆灯71、布置于房屋内的民用灯72及其他家用电器。其中，储能电池2与供电终端之间连接有直流/交流逆变器73，以在供电终端为交流电器时，为交流电器供电。

供氧风机61布置于隧道的外端，电解槽3经供氧管路连接供氧风机61的入口，供氧风机61的出口连接风筒62，风筒62向隧道的内部延伸布置。电解槽3电解水制取的氧气进入供氧风机61的入口位置，氧气混合着空气被供氧风机61推送至风筒62并输送至隧道的内部，以为隧道内施工人员补充氧气，方便人员补充氧气。

电解槽3经供氧管路还连接负氧离子发生器63，负氧离子发生器63布置于房屋内，以在人员在房屋内休息时，为人员补充氧气。

电解槽3经供氢管路连接储氢罐4，电解槽3与储氢罐4之间连接有氢气压缩机，电解槽3电解水制取的氢气由氢气压缩机将氢气增压至35MPa储存在储氢罐4中。

储氢罐4经供氢管路连接燃料电池5，燃料电池5经电缆连接储能电池2，燃料电池5经供热管路连接供热终端。燃料电池5在运行过程中将电能存储于储能电池2，将发电过程中产生的热能输送至供热终端加以利用。

其中，供热终端设置为换热站81。换热站81经供热管路连接有散热片82，散热片82布置于房屋内，以为房屋人员供暖。换热站81经供水管路连接有水龙头和洗浴喷头83，以为人员提供热水。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统有了清楚的认识。本实用新型的高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，由风力发电装置11和/或光伏发电装置12发出电能储存至储能电池2，储能电池2为供电终端和电解槽3提供电力，供电终端的电力由储能电池2补充提供，节约了外部电网供电消耗；由电解槽3通过电解水制得氢和氧，其中，氢气储存至储氢罐4中，氧气经供氧管路、供氧风机61及风筒62将混合氧气的空气输送至隧道的内部，以为隧道内施工人员补充氧气，方便人员补充氧气；储氢罐4储存的氢气输送至燃料电池5，通过燃料电池5转化为电力并将电能存储至储能电池2，在燃料电池5发电过程中产生的余热通过供热终端提供采暖或热水。

当然，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：包括发电装置、储能电池、电解槽、储氢罐、燃料电池、供电终端、供氧风机、风筒和供热终端；

所述发电装置经电缆连接所述储能电池，所述储能电池经电缆连接所述供电终端，所述储能电池经电缆连接所述电解槽；

所述供氧风机布置于隧道的外端，所述电解槽经供氧管路连接所述供氧风机的入口，所述供氧风机的出口连接所述风筒，所述风筒向隧道的内部延伸布置；

所述电解槽经供氢管路连接所述储氢罐，所述储氢罐经供氢管路连接所述燃料电池，所述燃料电池经电缆连接所述储能电池，所述燃料电池经供热管路连接所述供热终端。

2.根据权利要求1所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

还包括负氧离子发生器，所述电解槽经供氧管路还连接负氧离子发生器。

3.根据权利要求1所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述发电装置设置为风力发电装置和/或光伏发电装置。

4.根据权利要求1所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述供热终端设置为换热站。

5.根据权利要求4所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述换热站经供热管路连接有散热片。

6.根据权利要求4所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述换热站经供水管路连接有水龙头和/或洗浴喷头。

7.根据权利要求1所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述储能电池与供电终端之间连接有逆变器。

8.根据权利要求1所述的一种高原隧道建设用绿色热电氧三联供系统，其特征在于：

所述电解槽与所述储氢罐之间连接有氢气压缩机。

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