用于水电解制氢的纯水系统的制作方法

本技术涉及水电解制氢，具体地，涉及一种用于水电解制氢的纯水系统。

背景技术：

1、在双碳目标引领下，我国可再生能源发电的占比不断提升，氢储能是利用电力和氢能互变性的新型储能，已经成为支撑新型电力系统的重要支点。电解水制氢是氢能产业发展的第一环节，也是未来产业的重点发展方向。pem电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点，也是未来的主要制氢方式。

2、pem电解水制氢技术采用纯水作为原料水，因此，需要配置纯水装置以对制氢系统进行供水。其中，纯水装置中的反渗透膜与edi装置具有最佳运行温度，一般为25℃，当温度低于最佳运行温度或高于最佳运行温度时，会影响纯水装置的产水量，因此，在冬季或寒冷地区温度过低时，常需要对原水进行加热，以保证纯水装置的供水量。在相关技术中，常采用外部蒸汽或者电热源对水进行加热，产生了额外的能耗。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种用于水电解制氢的纯水系统，该系统具有产水效率高、节省能耗的优点。

2、本实用新型实施例的用于水电解制氢的纯水系统，包括：

3、制氢装置，所述制氢装置具有第一出气口，所述第一出气口适于释放氧气，所述氧气携带热量；

4、原水箱和自来水进水口，所述原水箱与所述自来水进水口连通，通过所述自来水进水口适于向所述原水箱内通入自来水，所述自来水进水口与所述第一出气口连通，以使所述自来水可与所述氧气携带的热量进行热交换；

5、过滤装置，所述过滤装置与所述原水箱连通，所述原水箱内的自来水可通过所述过滤装置进行过滤；

6、纯水箱，所述纯水箱与所述过滤装置和所述制氢装置连通，所述纯水箱用于储存经所述过滤装置过滤后的纯水并向所述制氢装置提供纯水。

7、本实用新型实施例的用于水电解制氢的纯水系统，对制氢装置产生的热量进行回收，且将这部分热量用于对自来水加热，以将纯水系统中的水加热至最佳的运行温度，由此，不仅可保证本实用新型实施例的用于水电解制氢的纯水系统的产水效率，还节省了额外的能耗。

8、在一些实施例中，所述过滤装置包括第一过滤组件和第二过滤组件，所述原水箱、所述第一过滤组件、所述第二过滤组件和所述纯水箱依次布置且连通，所述原水箱内的水依次经过所述第一过滤组件和所述第二过滤组件后进入所述纯水箱。

9、在一些实施例中，所述过滤装置还包括第三过滤件，所述第三过滤件设在所述纯水箱和所述制氢装置之间且连通所述纯水箱和所述制氢装置。

10、在一些实施例中，所述制氢装置包括电解槽、氧水分离器和氢水分离器，所述电解槽分别与所述氧水分离器和所述氢水分离器连通，所述电解槽生成的氧气可通入所述氧水分离器，所述电解槽生成的氢气可通入所述氢水分离器，

11、所述第一出气口形成在所述氧水分离器上，所述氧水分离器还具有纯水入水口和出水口，所述纯水入水口与所述第三过滤件连通，以使所述纯水箱内的纯水可通过所述第三过滤件流入所述氧水分离器中，所述出水口与所述电解槽连通，以使所述氧水分离器内的纯水可通过所述出水口流入所述电解槽内，以对所述电解槽进行供水。

12、在一些实施例中，所述用于水电解制氢的纯水系统还包括换热件，所述换热件具有第一通道和第二通道，所述第一通道与所述第一出气口连通，以使所述氧水分离器内的氧气可进入所述第一通道，所述第二通道连通所述自来水进水口和所述原水箱，以使通过所述自来水进水口的自来水可流入所述第二通道，所述第二通道内的自来水与所述第一通道内的热量进行热交换，随后流入所述原水箱。

13、在一些实施例中，所述用于水电解制氢的纯水系统还包括：

14、第一管路，所述第一管路连通所述自来水进水口和所述第二通道，以使通过所述自来水进水口的自来水可通过所述第一管路流入所述第二通道内；

15、第二管路，所述第二管路连通所述自来水进水口和所述原水箱，以使通过所述自来水进水口的自来水可通过所述第二管路流入所述原水箱内；

16、第三管路，所述第三管路连通所述第三过滤件和所述氧水分离器，以使所述第三过滤件内的纯水可通过所述第三管路流入所述氧水分离器内；

17、第四管路，所述第四管路连通所述第三管路和所述纯水箱，以使所述第三管路内的纯水可通过所述第四管路回流至所述纯水箱内。

18、在一些实施例中，所述用于水电解制氢的纯水系统还包括：

19、第一阀，所述第一阀设在所述第一管路上，所述第一阀用于调节所述第一管路内的自来水的流量；

20、第二阀，所述第二阀设在所述第二管路上，所述第二阀用于调节所述第二管路内的自来水的流量；

21、第三阀，所述第三阀设在所述第三管路上且位于所述第四管路和所述氧水分离器之间，所述第三阀用于调节所述第三管路内的纯水的流量；

22、第四阀，所述第四阀设在所述第四管路上，所述第四阀用于调节所述第四管路内的纯水的流量。

23、在一些实施例中，所述用于水电解制氢的纯水系统还包括：

24、第一泵，所述第一泵设在所述原水箱和所述第一过滤组件之间，所述第一泵用于将所述原水箱内的自来水泵入所述第一过滤组件内；

25、第二泵，所述第二泵设在所述第一过滤组件和所述第二过滤组件之间，所述第二泵用于将所述第一过滤组件内的自来水泵入所述第二过滤组件内；

26、第四泵，所述第四泵设在所述纯水箱和所述第三过滤件之间，所述第四泵用于将所述纯水箱内的纯水泵入所述第三过滤件内。

27、在一些实施例中，所述用于水电解制氢的纯水系统还包括：

28、第一液位计，所述第一液位计设在所述氧水分离器内，所述第一液位计用于测量所述氧水分离器内的纯水的液位；

29、第二液位计，所述第二液位计设在所述原水箱内，所述第二液位计用于测量所述原水箱内的自来水的液位；

30、第三液位计，所述第三液位计设在所述纯水箱内，所述第三液位计用于测量所述纯水箱内的纯水的液位；

31、温度计，所述温度计设在所述第二过滤组件上，所述温度计用于测量流入所述第二过滤组件内的水的温度；

32、电导率仪，所述电导率仪设在所述第三管路上且位于所述第三过滤件和所述第四管路之间，所述电导率仪用于测量所述第三管路内的纯水的电导率。

33、在一些实施例中，所述第一液位计与所述电导率仪共同作用可对所述第三阀和所述第四阀进行调控，所述第二液位计与所述温度计共同作用可对所述第一阀和所述第二阀进行调控，所述第三液位计用于对所述第一泵、所述第二泵、所述第四泵和所述第三过滤件进行调控。

技术特征：

1.一种用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，所述过滤装置(3)包括第一过滤组件(31)和第二过滤组件(32)，所述原水箱(2)、所述第一过滤组件(31)、所述第二过滤组件(32)和所述纯水箱(4)依次布置且连通，所述原水箱(2)内的水依次经过所述第一过滤组件(31)和所述第二过滤组件(32)后进入所述纯水箱(4)。

3.根据权利要求2所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，所述过滤装置(3)还包括第三过滤件(33)，所述第三过滤件(33)设在所述纯水箱(4)和所述制氢装置(1)之间且连通所述纯水箱(4)和所述制氢装置(1)。

4.根据权利要求3所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，所述制氢装置(1)包括电解槽(11)、氧水分离器(12)和氢水分离器(13)，所述电解槽(11)分别与所述氧水分离器(12)和所述氢水分离器(13)连通，所述电解槽(11)生成的氧气可通入所述氧水分离器(12)，所述电解槽(11)生成的氢气可通入所述氢水分离器(13)，

5.根据权利要求4所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，还包括换热件(5)，所述换热件(5)具有第一通道和第二通道，所述第一通道与所述第一出气口(121)连通，以使所述氧水分离器(12)内的氧气可进入所述第一通道，所述第二通道连通所述自来水进水口(66)和所述原水箱(2)，以使通过所述自来水进水口(66)的自来水可流入所述第二通道，所述第二通道内的自来水与所述第一通道内的热量进行热交换，随后流入所述原水箱(2)。

6.根据权利要求5所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的用于水电解制氢的纯水系统，其特征在于，所述第一液位计(91)与所述电导率仪(95)共同作用可对所述第三阀(73)和所述第四阀(74)进行调控，所述第二液位计(92)与所述温度计(94)共同作用可对所述第一阀(71)和所述第二阀(72)进行调控，所述第三液位计(93)用于对所述第一泵(81)、所述第二泵(82)、第四泵(84)和所述第三过滤件(33)进行调控。

技术总结
本技术公开了一种用于水电解制氢的纯水系统，其包括制氢装置、自来水进水口、原水箱、过滤装置和纯水箱，制氢装置具有第一出气口，第一出气口适于释放氧气，氧气携带热量，原水箱与自来水进水口连通，通过自来水进水口适于向原水箱内通入自来水，自来水进水口与第一出气口连通，以使自来水可与氧气携带的热量进行热交换，过滤装置与原水箱连通，原水箱内的自来水可通过过滤装置进行过滤，纯水箱与过滤装置和制氢装置连通，纯水箱用于储存经过滤装置过滤后的纯水并向制氢装置提供纯水。本技术实施例的用于水电解制氢的纯水系统具有产水效率高、节省能耗的优点。

技术研发人员：侯畅,赵志丹,张正习,郭春
受保护的技术使用者：长春绿动氢能科技有限公司
技术研发日：20231206
技术公布日：2024/12/10