一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及沼氣裝置，特別是一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置。
【背景技術】
[0002]沼氣是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，產生的一種可燃氣體。隨著我國經濟的發展、社會的進步，城市居民生活得到進一步的提高，但農村居民生活仍存在很多問題。為全面建設小康社會，社會主義新農村建設顯得十分必要。這就要求發展農村生態農業生產方式，改善農村環境，增加農民收入的宏偉目標。其中綜合利用沼氣池就是改變農村環境的一個重要途徑。建設一個沼氣池可以使用20年左右，綜合利用好沼氣池不僅可以節約能源、改善和保護環境，還有節約化肥和農藥、提高農作物的產量和質量、促進和帶動飼養業的發展等諸多好處。
[0003]傳統的沼氣池沒有接外部加熱保溫裝置，使得沼氣池內部溫度不穩定，從而影響沼氣池內部微生物發酵，最終導致產氣量不穩定，甚至產氣不足。目前市場上出現了太陽能沼氣池，主要是靠收集太陽光的熱量，來提高沼氣池發酵溫度，從而更好實現產氣，但是這種沼氣池存在缺陷，在陰天或黑夜，太陽能集熱器無法向沼氣池提供熱量，從而也無法保證沼氣裝置內部溫度，也會影響產氣量。
[0004]在陰天和極端氣候條件時，太陽能集熱器無法為沼氣池內部提供熱量，同樣也會影響沼氣池的產氣持續性。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種產氣量持續性高的綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，可分別通過太陽能集熱器、空氣源熱泵、太陽能吸熱涂料等多種途徑使得相變蓄熱層儲存能量，并通過保溫層保溫，減少熱量損失，在溫度較低時釋放能量，確保沼氣池內部發酵溫度，提高產氣量的延續性。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，它包括沼氣罐，所述的沼氣罐側壁上設置有進料口和出料口，所述的地上沼氣裝置還包括太陽能集熱器、空氣熱源泵和保溫水箱，所述的沼氣罐的外壁上依次設置有相變蓄熱層、循環水管網、保溫層和太陽能吸熱涂料，循環水管網的進水端與保溫水箱下部的一側通過水箱出水管連通，水箱出水管的管路上設置有管道循環水泵，循環水管網的出水端與保溫水箱的上部通過水箱進水管連通；所述的空氣源熱泵的進水端和出水端分別與保溫水箱連通；保溫水箱下部的另一側與太陽能集熱器的進水端通過集熱器進水管連通，集熱器進水管的管路上設置有水箱循環水泵，太陽能集熱器的出水端與集熱器出水管的一端連通，集熱器出水管的另一端與空氣源熱泵和保溫水箱之間的回水管路連通。
[0007]所述的地上沼氣裝置還包括補水裝置，所述的補水裝置設置在保溫水箱的頂部。
[0008]所述的補水裝置包括補水管路、設置在補水管路上的電磁閥以及設置在保溫水箱內部的液位檢測裝置。
[0009]所述的集熱器進水管周圍的保溫水箱的側壁上、水箱出水管周圍的保溫水箱的側壁上、集熱器出水管的管路上和水箱進水管的管路上分別設置有溫度探頭。
[0010]本實用新型具有以下優點:在沼氣罐的外側加一層相變蓄熱層，它是由相變材料組成的，相變材料是指隨溫度變化而改變物理性質并能提供潛熱的物質，轉變物理性質的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。可通過多種途徑使得相變蓄熱層儲能:1、白天，太陽能集熱器對保溫水箱內部水加熱，高溫水循環至循環水管網，產生多余的熱量由相變材料儲存起來；2、沼氣罐最外側的太陽能吸熱涂料對太陽能進行吸收，通過相變材料儲能；3、空氣源熱泵產生熱能，得到高溫水，并循環至循環水管網，相變材料進行儲能；夜間或陰天沒有太陽能時，相變材料把儲存的熱量釋放出來(由液態變成固態)，這樣就可以高效的維持沼氣罐的發酵溫度，而且在沼氣罐外層設置保溫層，防止熱量釋放，可確保沼氣罐內產氣的持續性大幅度提高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖中:1-沼氣罐，2-太陽能集熱器，3-空氣源熱泵，4-保溫水箱，5-太陽能吸熱涂料，6-保溫層，7-循環水管網，8-相變蓄熱層，9-管道循環水泵，10-水箱循環水泵，11-補水裝置，12-集熱器進水管，13-集熱器出水管，14-水箱出水管，15-水箱進水管，16-進料口，17-出料口，18-溫度探頭。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0014]如圖1所示，一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，它包括沼氣罐1，所述的沼氣罐I側壁上設置有進料口 16和出料口 17，所述的地上沼氣裝置還包括太陽能集熱器2、空氣熱源泵3和保溫水箱4，所述的沼氣罐I的外壁上依次設置有相變蓄熱層8、循環水管網7、保溫層6和太陽能吸熱涂料5，循環水管網7的進水端與保溫水箱4下部的一側通過水箱出水管14連通，水箱出水管14的管路上設置有管道循環水泵9，循環水管網7的出水端與保溫水箱4的上部通過水箱進水管15連通；所述的空氣源熱泵3的進水端和出水端分別與保溫水箱4連通；保溫水箱4下部的另一側與太陽能集熱器2的進水端通過集熱器進水管12連通，集熱器進水管12的管路上設置有水箱循環水泵10，太陽能集熱器2的出水端與集熱器出水管13的一端連通，集熱器出水管13的另一端與空氣源熱泵3和保溫水箱4之間的回水管路連通。
[0015]所述的地上沼氣裝置還包括補水裝置11，所述的補水裝置11設置在保溫水箱4的頂部。
[0016]所述的補水裝置11包括補水管路、設置在補水管路上的電磁閥以及設置在保溫水箱4內部的液位檢測裝置。
[0017]所述的集熱器進水管12周圍的保溫水箱4的側壁上、水箱出水管14周圍的保溫水箱4的側壁上、集熱器出水管13的管路上和水箱進水管15的管路上分別設置有溫度探頭18。
[0018]本實用新型的控制原理如下:當位于集熱器進水管12附近的溫度探頭18的溫度值與集熱器出水管13的溫度探頭18的溫度值相差大于7°C時，開啟水箱循環水泵10，通過太陽能集熱器2為保溫水箱4提供溫度較高的水，當前述溫差小于等于3°C，停止水箱循環水泵10 ;當水箱出水管14附近的溫度探頭18的溫度值小于40°C時，啟動空氣源熱泵3，溫度值大于50°C時，停止空氣源熱泵3和管道循環水泵9 ;當水箱進水管15管路上的溫度探頭18測得的溫度值小于40°C時，開啟管道循環水泵9。
【主權項】
1.一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，它包括沼氣罐(I )，所述的沼氣罐(I)側壁上設置有進料口(16)和出料口(17)，其特征在于:所述的地上沼氣裝置還包括太陽能集熱器(2)、空氣熱源泵(3)和保溫水箱(4)，所述的沼氣罐(I)的外壁上依次設置有相變蓄熱層(8)、循環水管網(7)、保溫層(6)和太陽能吸熱涂料(5)，循環水管網(7)的進水端與保溫水箱(4)下部的一側通過水箱出水管(14)連通，水箱出水管(14)的管路上設置有管道循環水泵(9)，循環水管網(7)的出水端與保溫水箱(4)的上部通過水箱進水管(15)連通；所述的空氣源熱泵(3)的進水端和出水端分別與保溫水箱(4)連通；保溫水箱(4)下部的另一側與太陽能集熱器(2)的進水端通過集熱器進水管(12)連通，集熱器進水管(12)的管路上設置有水箱循環水泵(10)，太陽能集熱器(2)的出水端與集熱器出水管(13)的一端連通，集熱器出水管(13)的另一端與空氣源熱泵(3)和保溫水箱(4)之間的回水管路連通。
2.根據權利要求1所述的一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，其特征在于:所述的地上沼氣裝置還包括補水裝置(11)，所述的補水裝置(11)設置在保溫水箱(4)的頂部。
3.根據權利要求2所述的一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，其特征在于:所述的補水裝置(11)包括補水管路、設置在補水管路上的電磁閥以及設置在保溫水箱(4)內部的液位檢測裝置。
4.根據權利要求1所述的一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，其特征在于:所述的集熱器進水管(12)周圍的保溫水箱(4)的側壁上、水箱出水管(14)周圍的保溫水箱(4)的側壁上、集熱器出水管(13)的管路上和水箱進水管(15)的管路上分別設置有溫度探頭(18)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種綜合利用太陽能蓄熱的地上沼氣裝置，它包括沼氣罐（1）、太陽能集熱器（2）、空氣熱源泵（3）和保溫水箱（4），所述的沼氣罐（1）的外壁上依次設置有相變蓄熱層（8）、循環水管網（7）、保溫層（6）和太陽能吸熱涂料（5），循環水管網（7）的進水端與保溫水箱（4）下部的一側通過水箱出水管（14）連通，水箱出水管（14）的管路上設置有管道循環水泵（9），循環水管網（7）的出水端與保溫水箱（4）的上部通過水箱進水管（15）連通。本實用新型的優點在于：分別通過多種途徑使得相變蓄熱層儲存能量，并通過保溫層保溫，減少熱量損失，在溫度較低時釋放能量，確保沼氣池內部發酵溫度，提高產氣量的延續性。
【IPC分類】C12M1-34, C12M1-02, C12M1-107
【公開號】CN204589185
【申請號】CN201520263345
【發明人】徐龍, 袁磊, 高波, 黎力
【申請人】四川省建筑科學研究院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月28日