專利名稱：一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統。
背景技術：
沼氣是一種優質、高效、綠色、環保的燃料，替代傳統能源的前景非常廣闊。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作為內燃機的燃料以及生產甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經沼氣裝置發酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養物質，可用作肥料和飼料。 我國農村戶用沼氣池的推廣利用已經有很長的時間。其中，農村戶用水壓式沼氣池是推廣數量最多的池型，具有結構合理，受力均勻，整體強度好，施工方便，省工省料等優點。然而，由于農村戶用沼氣池多采用常溫發酵，受時間、季節、氣候、晝夜溫差等因素影響比較大，產氣量很不穩定，尤其是冬季，基本不產氣。再加上我國北方地區冬季漫長且氣溫普遍低于0°C ，因此沼氣技術在我國北方地區的推廣遭受了嚴重挫折。[0004] 為了解決這些問題，眾多專家學者和技術人員想出了很多辦法。[0005] 中國實用新型專利"新型太陽能沼氣發生裝置"(申請號200620001398. 1 ;公告號CN2921026)設計了一種新型太陽能沼氣發生裝置，其太陽能集熱器水箱通過水泵與換熱器連接，再以管路返回連接于水箱。換熱器置于沼氣池內，沼氣池裝有溫度傳感器，集熱器水箱連接水位水溫傳感器。水泵，溫度傳感器都與溫控儀連接。溫控儀主要控制水泵的
開啟或停止，如果溫度傳感器的感應溫度低于設定值35t:時，控制器就控制水泵的自動開
啟。水箱的熱水經過換熱器換熱以后，又返回水箱，自動循環。 中國實用新型專利"新型高效太陽能沼氣發生器"(申請號200610008462. 3 ;公開號CN1840649)設計了一種新型高效太陽能沼氣發生器，該實用新型設置有太陽能集蓄熱室、密封進料口、發酵反應室、料液循環攪動系統、儲氣供氣系統、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。該實用新型的工作原理當太陽能集熱儲蓄熱室捕獲太陽熱能后，通過吸熱管將熱能輸送給發酵反應室，使反應室的水溫達到發酵要求的溫度。在進料時，將物料放進密封進料口，推動推桿后，物料進入發酵反應室后，進料口自動密封。進入發酵反應室后的新物料首先進入推移環繞式反應槽的首部，新物料在此一方面和料液循環攪動系統中輸送來的微生物進行接觸頂發酵，另一方面等候通過后續物料的進入或發酵后的余物的出料，使其進入主發酵反應區，發酵物料在主發酵反應區進行較強的發酵反應，從而生成大量的沼氣。 中國實用新型專利"太陽能沼氣池"(申請號200620136250. 9 ;公開號CN201010644)設計了一種太陽能沼氣池，包括一個池體、一個太陽能集熱器，所述池體的儲氣間連通有導氣管，所述太陽能集熱器的進出口連通有熱水循環裝置，該熱水循環裝置設有換熱盤管，該換熱盤管布置在池體的發酵間底部，所述池體直徑方向兩側分別設有進料口和水壓間，在池體外上方設有一個攪拌出渣器，該攪拌出渣器穿入池體中央頂部延伸至池體發酵間的底部。[0008] 中國實用新型專利"新型太陽能沼氣池"(申請號200820052751. 8 ;公告號CN201212035)設計了一種新型太陽能沼氣池，它包括發酵集料箱、復合凸透鏡、防護罩、太陽能集熱板、保溫容器、電熱轉換器、溫度傳感器、保溫控制器盒、快速發酵集料箱和支撐座，復合凸透鏡由多個凸透鏡以曲面為基面組成，復合凸透鏡上的多個凸透鏡所集聚光線的焦點都在太陽能集熱板上，太陽能集熱板位于保溫容器的頂部，保溫容器安裝在快速發酵集料箱的上部，快速發酵集料箱上開設有與發酵集料箱連通的通氣口 ，其通過支撐座安裝在發酵集料箱內的上部。本實用新型能將太陽能熱量聚集在沼氣池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存溫度或繁殖溫度，并將產氣原料適當分類處置，保證有機物廢物和沼氣池充分使用。 中國實用新型專利"地上太陽能沼氣罐"(申請號200820012045. 0 ;公開號
CN201198476)設計了一種地上太陽能沼氣罐，這種沼氣罐的外面裝有太陽能集熱器，太陽
能集熱器連接的散熱管進入罐內，其特點是太陽能集熱器連接的散熱管在沼氣罐1的罐
底上面組成一個散熱盤，在沼氣罐的下面還設有一個火灶，在罐底上還設有排渣管。這種沼
氣罐，適于設在地面以上，清渣作業非常方便。由于太陽能集熱器位置較低，熱量傳導順暢。
散熱盤裝在池底，散熱管密集，不影響填料，熱效率高。由于池下裝有火灶，在太陽能采熱不
足時，可以燒火補充，加之采用保溫層等項措施，能夠保證沼氣罐全天候高效工作。 上述裝置和方法雖然從一定程度上利用太陽熱能提高了沼氣池溫度，但是由于存
在沼氣池沒有保溫，或沒有恒溫控制設備，或沒有蓄熱設備，等種種缺陷，因此沒有一種裝
置或方法能夠利用太陽熱能實現沼氣池的恒溫控制，也就無法實現沼氣的全年連續穩定生產。
發明內容本實用新型的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種太陽能加熱的連續
穩定生產沼氣系統，從而有效解決現有技術中的問題。 本實用新型的目的通過采用以下技術方案來實現所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，包括有蓄熱器l，太陽能集熱器12，其特點是還包括有所述的蓄熱器1通過管路2與自動恒溫控制裝置3相連通，自動恒溫控制裝置3與帶保溫的沼氣池4內的加熱器8相連，加熱器8通過管路2分別與蓄熱器1、自動恒溫控制裝置3和太陽能集熱器12相連通，太陽能集熱器12與蓄熱器1相連，所述的加熱器8與蓄熱器1、自動恒溫控制裝置3之間的管路上安裝有閥ll，所述的自動恒溫控制裝置3分別與沼氣池4內的加熱熱媒溫度傳感器9、加熱器8內的料液溫度傳感器10和閥11相連。 所述的帶保溫的沼氣池4上部設有進料口 5和出氣口 6，帶保溫的沼氣池4下部設有出料口7。所述的太陽能集熱器12可以為太陽灶或全玻璃真空管集熱器或熱管式集熱器或槽式集熱器或碟式集熱器或平板式太陽能集熱器，所述的太陽能集熱器12也可為直列式全玻璃真空管集熱器或直列式熱管式集熱器或者橫列式全玻璃真空管集熱器或橫列式熱管式集熱器。 所述的管路2的熱媒可采用不同的流動介質，如導熱油或水，所述的自動恒溫控制裝置3采用自然對流循環控制或者強制對流循環控制方式實現。所述的帶保溫的沼氣池4采用鋼鐵或塑料或薄膜等材料制成，其保溫材料可采用玻璃棉或聚氨酯或聚苯乙烯等材料。 本實用新型的有益效果是所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其 沼氣池采用了較好的保溫措施，在利用太陽熱能恒定地控制沼氣池池內溫度的同時，也完 全克服了由于外界對沼氣池的影響造成的溫度波動，針對沼氣的連續穩定生產取決于沼氣 池池內溫度和溫度波動度兩個因素的規律，提出了一種一種太陽能加熱的連續穩定生產沼 氣系統，有效地利用了太陽熱能，實現了沼氣的全年穩定連續生產。
圖1是本實用新型的結構原理示意圖。 具體實現方式 如圖1所示，所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，所述的一種太陽 能加熱的連續穩定生產沼氣系統，包括有蓄熱器l，太陽能集熱器12，其特點是還包括有 所述的蓄熱器1通過管路2與自動恒溫控制裝置3相連通，自動恒溫控制裝置3與帶保溫 的沼氣池4內的加熱器8相連，加熱器8通過管路2分別與蓄熱器1、自動恒溫控制裝置3 和太陽能集熱器12相連通，太陽能集熱器12與蓄熱器1相連，所述的加熱器8與蓄熱器1、 自動恒溫控制裝置3之間的管路上安裝有閥ll，所述的自動恒溫控制裝置3分別與沼氣池 4內的加熱熱媒溫度傳感器9、加熱器8內的料液溫度傳感器10和閥11相連。 所述的帶保溫的沼氣池4上部設有進料口 5和出氣口 6，帶保溫的沼氣池4下部設 有出料口7。所述的太陽能集熱器12可以為太陽灶或全玻璃真空管集熱器或熱管式集熱器 或槽式集熱器或碟式集熱器或平板式太陽能集熱器，所述的太陽能集熱器12也可為直列 式全玻璃真空管集熱器或直列式熱管式集熱器或者橫列式金玻璃真空管集熱器或橫列式 熱管式集熱器。 所述的管路2的熱媒可采用不同的流動介質，如導熱油或水，所述的自動恒溫控 制裝置3采用自然對流循環控制或者強制對流循環控制方式實現。所述的帶保溫的沼氣池 4采用鋼鐵或塑料或薄膜等材料制成，其保溫材料可采用玻璃棉或聚氨酯或聚苯乙烯等材 料。 所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其系統工作原理如下當自動 恒溫控制裝置3檢測料液溫度傳感器10的溫度低于設定溫度時，關閉閥門ll，接通加熱器 8相連熱媒管路，熱媒進入加熱器8，加熱器8中的加熱熱媒溫度傳感器9的溫度上升，當加 熱熱媒溫度傳感器9的溫度達到設定溫度時閥11開，與加熱器8相連熱媒管路閉斷；如此 周而復始，直到料液溫度傳感器10的溫度恒定；在沒有太陽的情況下，可用儲存在蓄熱器1 中的熱量維持帶保溫的沼氣池溫度恒定。
權利要求一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，包括有蓄熱器(1)，太陽能集熱器(12)，其特征是還包括有所述的蓄熱器(1)通過管路(2)與自動恒溫控制裝置(3)相連通，自動恒溫控制裝置(3)與帶保溫的沼氣池(4)內的加熱器(8)相連，加熱器(8)通過管路(2)分別與蓄熱器(1)、自動恒溫控制裝置(3)和太陽能集熱器(12)相連通，太陽能集熱器(12)與蓄熱器(1)相連。
2. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所 述的加熱器(8)與蓄熱器(1)、自動恒溫控制裝置(3)之間的管路上安裝有閥(11)。
3. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所 述的自動恒溫控制裝置(3)分別與沼氣池(4)內的加熱熱媒溫度傳感器(9)、加熱器(8)內 的料液溫度傳感器(10)和閥(11)相連。
4. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所 述的帶保溫的沼氣池(4)上部設有進料口 (5)和出氣口 (6)，帶保溫的沼氣池(4)下部設有 出料口 (7)。
5. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所 述的太陽能集熱器(12)為太陽灶或全玻璃真空管集熱器或熱管式集熱器或槽式集熱器或 碟式集熱器或平板式太陽能集熱器。
6. 根據權利要求5所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所 述的太陽能集熱器(12)為直列式全玻璃真空管集熱器或直列式熱管式集熱器或者橫列式 全玻璃真空管集熱器或橫列式熱管式集熱器。
7. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所述的管路(2)的熱媒采用的流動介質為導熱油或水。
8. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所述的自動恒溫控制裝置(3)采用自然對流循環控制或者強制對流循環控制方式。
9. 根據權利要求1所述的一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，其特征在于所述的帶保溫的沼氣池(4)采用鋼鐵或塑料或薄膜材料制成，其保溫材料可采用玻璃棉或聚氨酯或聚苯乙烯。
專利摘要一種太陽能加熱的連續穩定生產沼氣系統，包括有蓄熱器1，太陽能集熱器12，其特點是還包括有所述的蓄熱器1通過管路2與自動恒溫控制裝置3相連通，自動恒溫控制裝置3與帶保溫的沼氣池4內的加熱器8相連，加熱器8通過管路2分別與蓄熱器1、自動恒溫控制裝置3和太陽能集熱器12相連通，太陽能集熱器12與蓄熱器1相連。其針對沼氣的連續穩定生產取決于沼氣池池內溫度和溫度波動度兩個因素的規律，實現了沼氣的全年穩定連續生產。
文檔編號F24J2/34GK201485451SQ20092014397
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者馮永強, 李金平, 楊文潔, 柏建華, 王春龍, 王昱, 王林軍, 王燕, 馬濤 申請人:蘭州理工大學