一种光伏车棚地下储氢装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能车棚的技术领域，具体为一种用于光伏车棚的储氢装置。


背景技术：

2.随着光伏发电技术的不断发展，太阳能光伏发电车棚出现在人们的生活中，它的出现不仅可以为汽车遮阳、挡风雨，还可以发电为电动汽车充电，光伏车棚不额外占用资源，吸热性好，安装简单，收益率高，达到节能、环保目的。
3.伴随着光伏车棚的迅猛发展，在光伏车棚上应用氢储能技术被市场看好。氢储能技术即通过电解水制取氢气，将氢气存储或通过管道运输，制取的氢气在有用能需求时通过氢燃料电池进行热电联供。氢储能技术适用于大规模储能和长周期能量调节，是实现电、气等多类型能源互联的关键。氢储能技术主要包含电解制氢、储氢及燃料电池发电技术，可用于可再生能源消纳、调峰调频辅助服务、削峰填谷、需求侧响应、微电网等场景。
4.氢能能量密度高，运行维护成本低，可长时间存储且可实现过程无污染，是少有的能够储存上百吉瓦时以上，且可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备。对可再生和可持续能源系统而言，氢气是一种极好的能量存储介质。氢储能被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。
5.专利号202011637266.9的中国发明专利公开了一种风光氢储电骑智能充电桩，包括太阳能电池板组件、风力发电机组件、蓄电池、储氢制氢装置及智能配电装置和充电服务端，储氢制氢装置包括电解水氢气发生器、高压储氢罐及燃料电池。该专利将高压储氢罐安装在地表上，由于光伏发电制备的氢气量很大，导致高压储氢罐的数量及体积均较大，占用地表面积较多；且高压储氢罐位于地表上，由于氢气在4.0%～75.6%（体积浓度）会发生爆炸，若是遭到人为破坏，导致氢气爆炸，后果不堪设想。
6.因此，亟需发明一种可地表占用面积小，且能够安全存储氢气的光伏车棚储氢装置。


技术实现要素：

7.基于此，有必要针对光储氢太阳能车棚的储氢罐占地面积大且不安全的技术问题，提供一种光伏车棚地下储氢装置。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种光伏车棚地下储氢装置，所述车棚具有用于支撑棚顶的立柱，地下储氢装置包括螺旋地桩和储氢钢管，所述螺旋地桩内部设有储氢腔体，所述储氢钢管的外壁缠绕有衬垫，所述储氢钢管插入储氢腔体内，所述螺旋地桩的上端与立柱的下端固定连接。
10.通过采用上述技术方案，立柱通过螺旋地桩打入地表内，将储氢钢管插入螺旋地桩内，使得储氢钢管位于地表内，不占用地表面积，且地表内温度恒定，外部人员触碰不到储氢钢管，则储氢钢管可安全储氢。储氢钢管和螺旋地桩之间具有衬垫，使储氢钢管能在螺旋地桩内不晃动，在螺旋地桩打入地表内的过程中，保证不碰伤储氢钢管。
11.优选的，所述螺旋地桩的上端连接下法兰，所述立柱的下端连接上法兰，所述上法兰和下法兰焊接。
12.通过采用上述技术方案，先使用螺旋打桩机将螺旋地桩打入地表内，在通过焊接上法兰和下法兰将螺旋地桩和立柱连接，缩短施工工期。
13.优选的，所述车棚具有多个立柱，且每个立柱下端均连接有螺旋地桩，每个螺旋地桩内均插有储氢钢管。
14.通过采用上述技术方案，太阳能发电部分储存在电池包中，用于车棚内的充电桩充电消耗，另一部分可通过电解水制氢系统制备成氢气，由于制备的氢气量较大，多个螺旋地桩内的储氢钢管均用于储存氢气。
15.优选的，所述储氢钢管的瓶口上连接有集成瓶阀，所述集成瓶阀连接输氢管路，所述输氢管路穿过螺旋地桩的侧壁。
16.通过采用上述技术方案，储氢钢管通过集成瓶阀向内或向外输送氢气，输氢管路从螺旋地桩穿过用于输送氢气，储氢管路与螺旋地桩之间密封，防止外部水分渗入到螺旋地桩内。
17.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种光伏车棚地下储氢装置具有如下有益效果：
18.本实用新型的立柱通过螺旋地桩打入地表内，将储氢钢管插入螺旋地桩内，使得储氢钢管位于地表内，不占用地表面积，且地表内温度恒定，外部人员触碰不到储氢钢管，则储氢钢管可安全储氢。储氢钢管和螺旋地桩之间具有衬垫，使储氢钢管能在螺旋地桩内不晃动，在螺旋地桩打入地表内的过程中，保证不碰伤储氢钢管。
附图说明
19.图1为本实用新型的车棚与螺旋地桩的结构示意图；
20.图2为本实用新型的螺旋地桩的立体图；
21.图3为本实用新型的储氢钢管的结构示意图。
22.附图标记：10、车棚；101、立柱；102、棚顶；103、太阳能电池板；104、充电桩；20、螺旋地桩；201、下法兰；202、空心钢管直管；203、锥形钻头；30、储氢钢管；301、集成瓶阀；40、衬垫。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
24.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
25.请参阅图1至图3所示，本实用新型的实施例提供的一种光伏车棚地下储氢装置，
包括光伏车棚10，光伏车棚10具有棚顶102和用于支撑棚顶102的立柱101，棚顶102上铺装太阳能电池板103，利用太阳能进行发电。在光伏车棚10内设置有储能电池（图中未示出）和多个充电桩104，太阳能电池板103、储能电池和多个充电桩104之间电路连接，通过多个充电桩向电动汽车充电。光伏车棚10内还设置有电解水制氢系统（图中未示出）和氢燃料电池（图中未示出），太阳能电池板103产生富余电能，使用电解水制氢系统制备氢气，制备的氢气输入到储氢钢管30内，以氢气储能，在光照不足时，储氢钢管30向氢燃料电池供应氢气进行发电。
26.进一步，地下储氢装置包括螺旋地桩20和储氢钢管30，螺旋地桩20用于将立柱101固定在地表内，在螺旋地桩20的内部空心，形成用于容纳储氢钢管30的储氢腔体，储氢钢管30插入到储氢腔体内，为了避免储氢钢管30与螺旋地桩20之间碰撞，在储氢钢管30的外壁缠绕有柔软的衬垫40。使用螺旋打桩机现将螺旋地桩20打入地下后，将螺旋地桩20的上端与立柱101的下端焊接一起。将储氢钢管30插入螺旋地桩20内，使得储氢钢管30位于地表内，不占用地表面积，由于地表内温度恒定，外部人员触碰不到储氢钢管30，则储氢钢管30可安全储氢。
27.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。
28.本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：
29.如图2所示，螺旋地桩20包括内部为储氢腔体的空心钢管直管202，钢管直管的一端为锥形钻头203，钢管直管的外壁设有螺旋片，钢管直管的另一端焊接有下法兰201，立柱101的下端焊接有上法兰，上法兰和下法兰201之间现场焊接连接。
30.还有，光伏车棚10具有多个立柱101，以支撑更大面积的棚顶102及太阳能电池板103，多个立柱101的下端均通过螺旋地桩20打入地下，为了增加储氢量，在每个螺旋地桩20内均具有储氢钢管30。储氢钢管30可以选用不锈钢无缝钢管或钢瓶。
31.进一步优化上述实施例，多个储氢钢管30的瓶口上均连接有集成瓶阀301，集成瓶阀301是储氢钢管30用于充放氢的常规阀门，多个集成瓶阀301之间通过输氢管路（图中未示出）串联起来，输氢管路要穿过螺旋地桩20的侧壁，在输氢管路与螺旋地桩20之间密封，避免水分进入到螺旋地桩20内部。输氢管路远离储氢钢管30的一端口与氢燃料电池的入口连通，向其输送氢气。
32.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种光伏车棚地下储氢装置，所述车棚(10)具有用于支撑棚顶(102)的立柱(101)，其特征在于：地下储氢装置包括螺旋地桩(20)和储氢钢管(30)，所述螺旋地桩(20)内部设有储氢腔体，所述储氢钢管(30)的外壁缠绕有衬垫(40)，所述储氢钢管(30)插入储氢腔体内，所述螺旋地桩(20)的上端与立柱(101)的下端固定连接。2.根据权利要求1所述的光伏车棚地下储氢装置，其特征在于：所述螺旋地桩(20)的上端连接下法兰(201)，所述立柱(101)的下端连接上法兰，所述上法兰和下法兰(201)焊接。3.根据权利要求1所述的光伏车棚地下储氢装置，其特征在于：所述车棚(10)具有多个立柱(101)，且每个立柱(101)下端均连接有螺旋地桩(20)，每个螺旋地桩(20)内均插有储氢钢管(30)。4.根据权利要求3所述的光伏车棚地下储氢装置，其特征在于：所述储氢钢管(30)的瓶口上连接有集成瓶阀(301)，所述集成瓶阀(301)连接输氢管路，所述输氢管路穿过螺旋地桩(20)的侧壁。

技术总结
本实用新型公开了一种光伏车棚地下储氢装置，涉及地下储氢的技术领域，车棚具有用于支撑棚顶的立柱，地下储氢装置包括螺旋地桩和储氢钢管，螺旋地桩内部设有储氢腔体，储氢钢管的外壁缠绕有衬垫，储氢钢管插入储氢腔体内，螺旋地桩的上端与立柱的下端固定连接。本实用新型的立柱通过螺旋地桩打入地表内，将储氢钢管插入螺旋地桩内，使得储氢钢管位于地表内，不占用地表面积，且地表内温度恒定，外部人员触碰不到储氢钢管，则储氢钢管可安全储氢。储氢钢管和螺旋地桩之间具有衬垫，使储氢钢管能在螺旋地桩内不晃动，在螺旋地桩打入地表内的过程中，保证不碰伤储氢钢管。保证不碰伤储氢钢管。保证不碰伤储氢钢管。


技术研发人员：张荣 尹淑彦 王华峰 石嵩
受保护的技术使用者：上海众氢新能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/4