CN219099343U - 自适应控温的电解水制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自适应控温的电解水制氢系统，通过分别采集纯水箱的水温和电解槽的工作温度，利用这两个温度来调整热交换器和喷射泵的工作，从而改变热交换器的冷却效率和送水压力，从而维持电解槽能够在一个正常的工作温度，保证系统的制氢的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及PEM水电解制氢的技术领域，尤其涉及一种自适应控温的电解水制氢系统。
背景技术
在一些PEM水电解制氢中，电解槽工作采用的是恒流源，电解槽在工作中会产生的热量，因此，当纯水经过电解槽后会被加热而升温，当这部分水回流到纯水箱内，会导致纯水箱内的水温升高，导致水箱水失去对电解槽的冷却作用，电解槽的温度会随着运行时间的增加而变得异常，因此，如何有效控制出纯水箱内纯水温度是十分重要的。
实用新型内容
本实用新型提供一种自适应控温的电解水制氢系统，以便有有效控制住纯水箱内纯水的温度以及电解槽的工作温度，为系统的正常运转提供保证。
本实用新型的技术方案如下：
一种自适应控温的电解水制氢系统，包括纯水箱、电解槽、热交换器以及喷射泵，所述纯水箱、喷射泵、热交换器的二次侧通过第一管路连接，形成水箱冷却回路；所述水箱冷却回路的出水侧引出有第二管路，所述第二管路与所述电解槽的进水端连接，所述电解槽的出水端与所述纯水箱通过第三管路连接；
所述纯水箱内设置有用于检测水箱水温的第一温度传感器，所述电解槽内设置有用于检测电解槽运行温度的第二温度传感器，所述热交换器的一次侧进水口设置有流量控制阀，所述流量控制阀根据所述第一温度传感器检测的温度改变开度，所述喷射泵根据所述第二温度传感器检测的温度改变送水压力。
可选地，所述电解槽的进水口和出水口分别设置第一流量计和第二流量计。
可选地，所述水箱冷却回路还引出第四管路，所述第四管路与所述电解槽的进水端连接，且该第四管路上设置有第一控制阀，所述第二管路上设置有第二控制阀。
可选地，所述第四管路连接在所述喷射泵和热交换器之间的管路上。
根据本实用新型的电解水制氢系统，通过分别采集纯水箱的水温和电解槽的工作温度，利用这两个温度来调整热交换器和喷射泵的工作，从而改变热交换器的冷却效率和送水压力，从而维持电解槽能够在一个正常的工作温度，保证系统的制氢的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的自适应控温的电解水制氢系统，其包括纯水箱100、电解槽200、热交换器300以及喷射泵400，所述纯水箱、喷射泵、热交换器的二次侧通过第一管路连接，形成水箱冷却回路；所述水箱冷却回路的出水侧引出有第二管路，所述第二管路与所述电解槽的进水端连接，所述电解槽的出水端与所述纯水箱通过第三管路连接；所述纯水箱内设置有用于检测水箱水温的第一温度传感器，所述电解槽内设置有用于检测电解槽运行温度的第二温度传感器，所述热交换器的一次侧进水口设置有流量控制阀。
由于电解槽在电解过程中会产生大量的热量，将流入电解槽内的纯水加热，加热后的纯水循环到纯水箱，导致纯水箱内的水温升高，而纯水箱的与电解槽之间的纯水是相互循环的。基于此，在纯水箱外设置与其管路连接的热交换器和喷射泵，当纯水箱内水温升高的时候，通过喷射泵将纯水箱内的纯水泵送到热交换器进行降温，降温后的纯水一路直接供应到电解槽，另一路返回纯水箱，从而降低水箱内的水温。由于再次进入纯水箱内的纯水经过热交换器进行冷却，因此使得纯水能够以低温状态泵送到电解槽内，对电解槽实现供水的同时进行电解槽的冷却。在对纯水箱和电解槽冷却的过程中，通过设置在水箱内的第一温度传感器来检测水箱水温，在水温较高时，表明经过电解槽排除的未电解水温度很高，此使，根据第一温度传感器采集的电电信号来控制流量控制阀打的更开，以提高热交换器的工作效率，对纯水进一步冷却。与此同时，通过设置在电解槽内的第二温度传感器检测电解槽的工作温度，当电解槽温度过高时，在对纯水降温后，增大喷射泵的泵送压力，从而加大冷却纯水在电解槽的循环效率，进而快速对电解槽进行降温，从而控制好电解槽的工作温度，使得其能够稳定持续地运行。
根据本实用新型的电解水制氢系统，通过分别采集纯水箱的水温和电解槽的工作温度，利用这两个温度来调整热交换器和喷射泵的工作，从而改变热交换器的冷却效率和送水压力，从而维持电解槽能够在一个正常的工作温度，保证系统的制氢的稳定性。
并且，在所述电解槽的进水口和出水口分别设置第一流量计210和第二流量计220。通过第一流量计和第二流量计分别计算电解槽地进水流量和出水流向，计算电解槽槽电解过程中地耗水量，在控制好电解槽工作温度地基础上，通过耗水量来补偿供水，以保证电解槽内纯水流量足够满足电解槽地电解需求。
并且，在所述水箱冷却回路还引出第四管路，所述第四管路与所述电解槽的进水端连接，且该第四管路上设置有第一控制阀，所述第二管路上设置有第二控制阀。具体而言，所述第四管路连接在所述喷射泵和热交换器之间的管路上。由于自热交换器冷却后地水分两路一路回流到纯水箱，一路流入电解槽，只有流入电解槽地才会参与相应地电解槽供水和冷却。在喷射泵地压力经过分流后，水压会相应减少，对于一些极端情况，例如电解槽内PEM膜收到污染，导致过多地电能转换为热能，分流过来地冷却纯水可能无法有效满足电解槽地快速冷却需求。为此，通过设置一个备用冷却回路，由喷射泵直接将纯水箱内地纯水送入电解槽对电解槽进行降温。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自适应控温的电解水制氢系统，其特征在于，包括纯水箱、电解槽、热交换器以及喷射泵，所述纯水箱、喷射泵以及热交换器的二次侧通过第一管路连接，形成水箱冷却回路；所述水箱冷却回路的出水侧引出有第二管路，所述第二管路与所述电解槽的进水端连接，所述电解槽的出水端与所述纯水箱通过第三管路连接；
所述纯水箱内设置有用于检测水箱水温的第一温度传感器，所述电解槽内设置有用于检测电解槽运行温度的第二温度传感器，所述热交换器的一次侧进水口设置有流量控制阀，所述流量控制阀根据所述第一温度传感器检测的温度改变开度，所述喷射泵根据所述第二温度传感器检测的温度改变送水压力。
2.根据权利要求1所述的自适应控温的电解水制氢系统，其特征在于，所述电解槽的进水口和出水口分别设置第一流量计和第二流量计。
3.根据权利要求2所述的自适应控温的电解水制氢系统，其特征在于，所述水箱冷却回路还引出第四管路，所述第四管路与所述电解槽的进水端连接，且该第四管路上设置有第一控制阀，所述第二管路上设置有第二控制阀。
4.根据权利要求3所述的自适应控温的电解水制氢系统，其特征在于，所述第四管路连接在所述喷射泵和热交换器之间的管路上。
Priority Applications (1)
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| CN202223504577.5U CN219099343U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 自适应控温的电解水制氢系统 |
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Publications (1)
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| CN219099343U true CN219099343U (zh) | 2023-05-30 |
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Family Applications (1)
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| CN202223504577.5U Active CN219099343U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 自适应控温的电解水制氢系统 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-12-28 CN CN202223504577.5U patent/CN219099343U/zh active Active
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