一种水箱及水电解制氢系统的制作方法

本技术涉及水电解制氢，尤其涉及一种水箱及水电解制氢系统。

背景技术：

1、水电解制氢是一种利用电能将将水分解为氢气和氧气的化学反应，水电解制氢具有环保性和可再生性等优点。在水电解制氢的过程中需要消耗大量的水，需要为水电解制氢装置补水，因考虑到补水稳定，一般均会在水电解制氢装置前端设置一个或多个水箱，储存一定时间内使用的水。

2、但在寒冷地区，部分情况下水箱温度会低于0℃，就会造成箱体内水结冰。一方面水电解制氢设备无法及时得到补水，导致水电解制氢设备报警停车，影响生产。另一方面低温水进入水电解制氢设备若未与其他电解液充分混合，易出现电解槽温度不均匀，影响电解效率，增加能耗。现有技术中，通常为了防止箱体内水结冰，一般设置电加热装置，根据箱体内水的温度通电加热水箱，这样需要消耗大量的电能，增加生产成本。

3、电解槽设备运行时，会产生一定热量，温度过高时会损坏水电解制氢设备，因此水电解制氢设备需设置电解液冷却器，使用冷却水控制电解液温度，这样需要使用大量冷却水。

4、现有的水箱防冻需要增加加热设备，而电解槽电解液冷却需要外接冷却水，且低温水进入水电解制氢设备若未与其他电解槽充分混合，易造成电解槽温度不均匀，降低电解效率，增加电耗。

5、因此，现有的水箱需要改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种水箱及水电解制氢系统，换热管内的液体可以与箱体内的水进行热交换，既加热了箱体内的水又冷却了换热管内的液体，这样可以防止箱体内的水结冰，不需要额外设置加热设备，节约了加热设备的用电，而且加热后的水进入水电解制氢设备可以避免降低水电解制氢设备的电解效率和增加电耗，同时可以减少电解液冷却器的冷却水用量，降低了水电解制氢的成本。

2、本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

3、一种水箱，包括：

4、箱体，所述箱体包括进水口、出水口和通孔，所述进水口靠近或位于所述箱体的顶部并连通箱体，所述进水口用于将水输入所述箱体，所述出水口所述箱体上并连通箱体，所述出水口用于将所述箱体内的水排出，所述通孔位于所述箱体上并连通所述箱体的内外；

5、换热管，所述换热管的至少一部分位于所述箱体内，用于供液体流过以使所述换热管与所述箱体内的水换热并加热所述箱体内的水；

6、所述通孔的数量为两个，所述换热管具有两个开口，所述换热管的两个开口分别密封穿过一个所述通孔，所述换热管的一个开口用于供液体流入，所述换热管的另一个开口用于供液体流出。

7、优选地，所述换热管还包括位于两个开口之间的弯曲段，至少部分所述弯曲段浸没在所述箱体内的水中。

8、优选地，所述弯曲段呈螺旋型、s型和涡旋型中的一种或多种。

9、优选地，所述换热管内的液体为水电解制氢设备排出的电解液，所述换热管的一个开口通过管道与水电解制氢设备连接，以使电解液流入所述换热管，所述换热管的另一个开口通过管道与电解液冷却器，以使电解液流入电解液冷却器。

10、优选地，所述换热管的材质为热导率大的材质。

11、优选地，所述箱体还包括排污口，所述排污口靠近或位于所述箱体的底部并连通箱体。

12、优选地，所述出水口位于所述箱体高度的1/2以下位置。

13、优选地，所述水箱还包括循环装置，所述循环装置用于使箱体内的水循环流动。

14、优选地，所述水箱还包括温度传感器、水位传感器和控制器，所述温度传感器连接在所述箱体内用于获取所述箱体内的水温，所述水位传感器连接在所述箱体内用于获取所述箱体内的水位，所述控制器电连接所述温度传感器和所述水位传感器。

15、一种水电解制氢系统，包括水电解制氢设备、电解液冷却器和如上述任意一项所述的水箱，所述水电解制氢设备的排出的电解液流入所述换热管，所述换热管排出的电解液流入所述水电解制氢设备或者所述电解液冷却器。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

17、本实用新型的水箱及水电解制氢系统，通过将换热管设置在箱体内，换热管内的液体可以与箱体内的水进行热交换，换热管内的高温液体可以加热箱体内的水，箱体内的水可以冷却换热管内的高温液体，这样可以防止箱体内的水结冰，不需要额外设置加热设备，节约了加热设备的用电，而且加热后的水的温度接近水电解制氢设备内的电解液的温度，当加热后的水进入水电解制氢设备时，可以避免降低水电解制氢设备的电解效率和增加电耗，同时可以减少电解液冷却器的冷却水用量，进而降低了水电解制氢的成本。

技术特征：

1.一种水箱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述换热管还包括位于两个开口之间的弯曲段，至少部分所述弯曲段浸没在所述箱体内的水中。

3.根据权利要求2所述的水箱，其特征在于，所述弯曲段呈螺旋型、s型和涡旋型中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述换热管内的液体为水电解制氢设备排出的电解液，所述换热管的一个开口通过管道与水电解制氢设备连接，以使电解液流入所述换热管，所述换热管的另一个开口通过管道与电解液冷却器，以使电解液流入电解液冷却器。

5.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述换热管的材质为热导率大的材质。

6.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述箱体还包括排污口，所述排污口靠近或位于所述箱体的底部并连通箱体。

7.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述出水口位于所述箱体高度的1/2以下位置。

8.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述水箱还包括循环装置，所述循环装置用于使箱体内的水循环流动。

9.根据权利要求1所述的水箱，其特征在于，所述水箱还包括温度传感器、水位传感器和控制器，所述温度传感器连接在所述箱体内用于获取所述箱体内的水温，所述水位传感器连接在所述箱体内用于获取所述箱体内的水位，所述控制器电连接所述温度传感器和所述水位传感器。

10.一种水电解制氢系统，其特征在于，包括水电解制氢设备、电解液冷却器和如权利要求1-9任意一项所述的水箱，所述水电解制氢设备的排出的电解液流入所述换热管，所述换热管排出的电解液流入所述水电解制氢设备或者所述电解液冷却器。

技术总结
本技术公开了一种水箱及水电解制氢设备，水箱包括：箱体和换热管。箱体包括进水口、出水口和通孔，进水口靠近或位于箱体的顶部并连通箱体，进水口用于将水输入箱体，出水口箱体上并连通箱体，出水口用于将箱体内的水排出，通孔位于箱体上并连通箱体的内外。换热管的至少一部分位于箱体内，用于供液体流过以使换热管与箱体内的水换热并加热箱体内的水。通过换热管内的液体与箱体内的水进行热交换，这样可以防止箱体内的水结冰，不需要额外设置加热设备，而且加热后的水的温度接近水电解制氢设备内的电解液的温度，可以避免降低水电解制氢设备的电解效率和增加电耗，同时可以减少电解液冷却器的冷却水用量，进而降低了水电解制氢的成本。

技术研发人员：赵晓亮,孔红艳,赵凯
受保护的技术使用者：考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司
技术研发日：20230625
技术公布日：2024/1/15