零碳一體機及工作方法
2023-10-22 07:37:17
專利名稱：零碳一體機及工作方法
技術領域：
本發明涉及一種生物質可再生新能源高效清潔應用設備，尤其是零碳一體機及工作方法。背景技術：
目前，我國廣大農村鄉鎮居民冬季取暖採用的是煤球爐和散煤爐， 夏季製冷採用的是電空調。用煤球和散煤爐取暖存在著房間內粉塵多、易煤氣中毒、添煤繁瑣、取暖效果差、汙染環境和容易發生火災等弊病，而採用電空調製冷，則存在著製冷成本高、用電高峰期斷電時製冷沒保障等問題。特別是山區和邊遠農村地區，由於運輸的不方便，冬季取暖更是困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種生物質可再生能源的零碳一體機及工作方法，它集取暖、製冷、熱水、發電、做飯於一體，以生物質為能源，全面解決村鎮居民的生活所需，實現農村的零碳排放環境保護。本發明的目的是這樣實現的它是由由生物質燃料箱、進氣管道、機體、電堆、逆變器、鼓風機、改質器、餘熱回收裝置、家用空調、電器、家用熱水系統、導線、熱水管道連接而成，生物質燃料箱安裝在機體的外邊；在機體內安裝著電堆、 逆變器、鼓風機、改質器、餘熱回收裝置；進氣管道分別與生物質燃料箱和改質器相連。電堆分別與鼓風機的出口、改質器的出口、逆變器、餘熱回收裝置相連；鼓風機出氣口和電堆的空氣極連接；改質器進氣口和進氣管道相連，出氣口和電堆的燃料極相連； 餘熱回收裝置分別與電堆和熱水管道連接。家用空調、電器和家用熱水系統均安裝在機體外邊；餘熱回收裝置由熱水管道與家用熱水系統連接。逆變器一面和電堆相連，另一面由導線與家用空調、電器相連。電堆是根據家庭用電量的多少；由不同數量的單電池組合而成；單電池的設計和製備包括隔膜、電極、電解質、雙極板分別由偏鋁酸鋰、鎳鉻合金、碳酸鋰、不鏽鋼等材料精心製作。改質器的形狀和體積根據用電量大小而設計，其內部填裝的催化劑為金屬材料， 該催化劑將根據使用的燃料種類而變換不同的材質。零碳一體機按發電量大小有多種型號，可以滿足各類家庭需要。本發明的工作方法首先將生物質裝在生物質燃料箱內，然後放入助劑讓其發酵， 生成的氣體進入改質器，經過改質器出來的氣體是富氫氣體，它進入電堆的燃料極進行反應，另外開啟鼓風機將空氣送入電堆，讓其在電堆的空氣極進行反應；整個電堆是利用水的合成反應而產生直流電，直流電經過逆變器轉變為交流電供家用空調、電器使用，反應生成的高溫水和換熱用冷卻水同時進入餘熱回收裝置，經換熱後獲得的熱水流入家用熱水系統供家庭生活使用。本發明既能發電，又能產生熱水，整個工作過程不排放二氧化碳等有害氣體，綠色、經濟、環保，可以廣泛地適用於我國廣大農村和鄉鎮。如果在城市家庭使用，只需將生物質燃料換成天然氣、甲醇或煤氣，改質器內的催化劑變換種類即可，同樣可實現減少40%二氧化碳的排放，可達到綠色、環保熱電連供的目的。本發明零碳一體機設備精緻、結構緊湊、機體體積小、使用方便、成本低。
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四
圖1為零碳一體機的結構示意圖，圖中1、生物質燃料箱2、進氣管道3、機體4、電堆5、逆變器6、鼓風機7、改質器8、餘熱回收裝置9、家用空調、電器 10、家用熱水系統11、導線12、熱水管道五具體實施例方式實施例1、本發明是由生物質燃料箱1、進氣管道2、機體3、電堆4、逆變器5、鼓風機6、改質器7、餘熱回收裝置8、家用空調、電器9、家用熱水系統 10、導線11、熱水管道12連接而成，生物質燃料箱1安裝在機體3的外邊；在機體3內安裝著電堆4、逆變器5、鼓風機6、改質器7、餘熱回收裝置8 ；進氣管道2分別與生物質燃料箱1和改質器7相連。實施例2、電堆4分別與鼓風機6的出口、改質器7的出口、逆變器5、餘熱回收裝置8相連；鼓風機6的出氣口和電堆4的空氣極連接；改質器7的進氣口和進氣管道2相連，出氣口和電堆4的燃料極相連；餘熱回收裝置8分別與電堆4和熱水管道12連接。實施例3、家用空調、電器9和家用熱水系統10均安裝在機體外邊；餘熱回收裝置 8由熱水管道12與家用熱水系統10連接。實施例4、逆變器5 —面和電堆4相連，另一面由導線11與家用空調、電器9相連。實施例5、電堆4是根據家庭用電量的多少；由不同數量的單電池組合而成；單電池的設計和製備包括隔膜、電極、電解質、雙極板分別由偏鋁酸鋰、鎳鉻合金、碳酸鋰、不鏽鋼等材料精心製作。實施例6、改質器(7)的形狀和體積根據用電量大小而設計，其內部填裝的催化劑為金屬材料，該催化劑將根據使用的燃料種類而變換不同的材質。實施例7、零碳一體機按發電量大小有多種型號，可以滿足各類家庭需要。實施例8、本發明的工作方法首先將生物質裝在生物質燃料箱1內，然後放入助劑讓其發酵，生成的氣體進入改質器7，經過改質器7出來的氣體是富氫氣體，它進入電堆4 的燃料極進行反應，另外開啟鼓風機將空氣送入電堆4，讓其在電堆4的空氣極進行反應； 整個電堆4是利用水的合成反應而產生直流電，直流電經過逆變器5轉變為交流電供家用空調、電器9使用，反應生成的高溫水和換熱用冷卻水同時進入餘熱回收裝置8，經換熱後獲得的熱水流入家用熱水系統10供家庭生活使用。實施例9、本發明既能發電，又能產生熱水，整個工作過程不排放二氧化碳等有害氣體，適用於我國廣大農村和鄉鎮；如果在城市家庭使用，只需將生物質燃料換成天然氣、 甲醇或煤氣，改質器7內的催化劑變換種類即可，同樣可實現減少40%二氧化碳的排放。
權利要求
1.零碳一體機，它是由生物質燃料箱(1)、進氣管道O)、機體(3)、電堆G)、逆變器 (5)、鼓風機(6)、改質器(7)、餘熱回收裝置(8)、家用空調、電器(9)、家用熱水系統(10)、導線(11)、熱水管道(1 連接而成，其特徵是生物質燃料箱(1)安裝在機體C3)的外邊；在機體(3)內安裝著電堆G)、逆變器(5)、鼓風機(6)、改質器(7)、餘熱回收裝置(8)；進氣管道( 分別與生物質燃料箱(1)和改質器(7)相連。
2.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是電堆⑷分別與鼓風機(6)的出口、 改質器(7)的出口、逆變器(5)、餘熱回收裝置(8)相連；鼓風機(6)的出氣口和電堆(4)的空氣極連接；改質器(7)的進氣口和進氣管道( 相連，出氣口和電堆的燃料極相連； 餘熱回收裝置⑶與電堆⑷和熱水管道(12)的連接。
3.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是家用空調、電器(9)和家用熱水系統 (10)均安裝在機體(3)外邊；餘熱回收裝置⑶由熱水管道(12)與家用熱水系統(10)連接。
4.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是逆變器(5)—面和電堆(4)相連，另一面由導線(11)與家用空調、電器(9)相連。
5.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是電堆⑷是根據家庭用電量的多少； 由不同數量的單電池組合而成；單電池的設計和製備包括隔膜、電極、電解質、雙極板分別由偏鋁酸鋰、鎳鉻合金、碳酸鋰、不鏽鋼等材料精心製作。
6.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是改質器(7)的形狀和體積根據用電量大小而設計，其內部填裝的催化劑為金屬材料，該催化劑將根據使用的燃料種類而變換不同的材質。
7.根據權利要求1所述的零碳一體機，其特徵是零碳一體機按發電量大小有多種型號，可以滿足各類家庭需要。
8.權利要求1所述零碳一體機的工作方法其特徵是首先將生物質裝在生物質燃料箱(1)內，然後放入助劑讓其發酵，生成的氣體進入改質器(7)，經過改質器(7)出來的氣體是富氫氣體，它進入電堆的燃料極進行反應，另外開啟鼓風機將空氣送入電堆，讓其在電堆(4)的空氣極進行反應；整個電堆(4)是利用水的合成反應而產生直流電，直流電經過逆變器( 轉變為交流電供家用空調、電器(9)使用，反應生成的高溫水和換熱用冷卻水同時進入餘熱回收裝置(8)，經換熱後獲得的熱水流入家用熱水系統(10)供家庭生活使用。
9.權利要求1所述零碳一體機的工作方法其特徵是它既能發電，又能產生熱水，整個工作過程不排放二氧化碳等有害氣體，適用於我國廣大農村和鄉鎮；如果在城市家庭使用，只需將生物質燃料換成天然氣、甲醇或煤氣，改質器(7)內的催化劑變換種類即可，同樣可實現減少40%二氧化碳的排放。
全文摘要
零碳一體機及工作方法是一種生物質可再生新能源高效清潔應用技術，它的結構關係是生物質燃料箱安裝在機體的外邊；在機體內安裝著電堆、逆變器、鼓風機、改質器、餘熱回收裝置；進氣管道分別與生物質燃料箱和改質器相連；電堆分別與鼓風機的出口、改質器的出口、逆變器、餘熱回收裝置相連；鼓風機的出氣口和電堆的空氣極連接；改質器進氣口和進氣管道相連，出氣口和電堆的燃料極相連；餘熱回收裝置分別與電堆和熱水管道連接；家用空調、電器和家用熱水系統均安裝在機體外邊；餘熱回收裝置由熱水管道與家用熱水系統連接；逆變器一面和電堆相連，另一面由導線與家用空調、電器相連。
文檔編號H01M8/16GK102340016SQ20111022773
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者張宇振 申請人:濮陽市宇宙生物能源有限公司