專利名稱：太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用裝置的制作方法
應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種主要應(yīng)用于我國北方廣大農(nóng)村、大中型規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場、有機(jī)物生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)村的秸稈、垃圾、糞便的沼氣發(fā)酵工程中的太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用裝置。
背景技術(shù)：
沼氣與太陽能技術(shù)在我國早已被廣泛應(yīng)用，但是太陽能集熱技術(shù)在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用，目前尚未報(bào)道和應(yīng)用。
眾所周知，發(fā)酵溫度是影響沼氣產(chǎn)氣率的關(guān)鍵因素，它直接影響到原材料的消化速度和產(chǎn)氣率。沼氣發(fā)酵的溫度范圍較大，甲烷菌可以活動(dòng)的溫度范圍是4℃--72℃。溫度越高，發(fā)酵原料的發(fā)酵速度越快，產(chǎn)氣率越高。我國長江以北大部分地區(qū)的地埋式沼氣池，在冬季大都不能正常使用，其主要原因是由于冬季地溫溫度過低，達(dá)不到沼氣的正常發(fā)酵溫度。使得沼氣池內(nèi)的厭氧菌處于休眠狀態(tài)而基本停止發(fā)酵。農(nóng)戶大多采用諸如池面覆蓋等保溫措施，但效果不好，沒有從根本上解決問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有90％左右的的沼氣池在冬季不能正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是將太陽能集熱技術(shù)應(yīng)用到沼氣池的發(fā)酵中，提供一種沼氣發(fā)酵完全，產(chǎn)氣量高，并可在一年四季都正常使用沼氣的太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中應(yīng)用的新裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是由太陽能集熱裝置、管道、閥門、儲(chǔ)水箱、溫控器、換熱器；測溫裝置、沼液泵、沼氣儲(chǔ)氣罐、沼氣發(fā)酵池組成；沼氣發(fā)酵池設(shè)有進(jìn)料口和排渣口；裝有進(jìn)水閥的進(jìn)水管與儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口連接，儲(chǔ)水箱的出水口通過管道、閥門與太陽能集熱裝置連接，太陽能集熱裝置安放在沼氣池外，太陽能集熱裝置的下方出水管經(jīng)閥門與沼氣池內(nèi)換熱器的入口端連接，換熱器的出口管經(jīng)循環(huán)泵和閥門與太陽能集熱裝置的上方入水管連接；沼氣儲(chǔ)氣罐通過帶有閥門的管道連通到沼氣發(fā)酵池內(nèi)；沼液泵設(shè)在換熱器的下方；由太陽能集熱裝置的測溫裝置與沼氣發(fā)酵池內(nèi)測溫裝置測得的溫度信號共同送到溫控器；溫控器給出的信號控制循環(huán)泵的起動(dòng)與停機(jī)。
采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)提高沼氣池內(nèi)的的發(fā)酵溫度和產(chǎn)氣量，在冬季可使沼氣發(fā)酵池內(nèi)的溫度升溫、保溫在20℃-40℃。從而使北方地區(qū)90％的沼氣池能正常使用。通過測溫與控器裝置，自動(dòng)監(jiān)測和控制循環(huán)泵的起動(dòng)與停機(jī)，使沼氣發(fā)酵池內(nèi)的溫度控制在35℃±2℃左右(35℃是厭氧菌的最佳發(fā)酵溫度)。設(shè)在沼氣發(fā)酵池中的沼液泵，對沼氣池內(nèi)的沼液不定時(shí)的進(jìn)行攪拌，以防發(fā)酵料液面結(jié)殼影響產(chǎn)氣量，一般設(shè)置為每周攪拌兩次。沼氣儲(chǔ)氣罐確保了用戶能長期穩(wěn)定的使用沼氣。


圖1為本發(fā)明連接示意圖；圖2為圖1中循環(huán)泵的主回路；圖3為圖1中循環(huán)泵的控制回路。
具體實(shí)施例方式
由太陽能集熱裝置2、儲(chǔ)氣罐10、溫控器4、沼氣發(fā)酵池11等組成的太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用裝置；太陽能集熱裝置2安放在沼氣池11外，裝有進(jìn)水閥1的進(jìn)水管與儲(chǔ)水箱3的進(jìn)水口連接，儲(chǔ)水箱3的出水口通過管道、閥門與太陽能集熱裝置2連接，太陽能集熱裝置2的下方出水管經(jīng)閥門與沼氣池內(nèi)換熱器7的入口端連接，換熱器7的出口管經(jīng)循環(huán)泵5和閥門與太陽能集熱裝置2的上方入水管連接；沼氣儲(chǔ)氣罐10通過帶有閥門的管道連通到沼氣發(fā)酵池11內(nèi)；沼液泵9設(shè)在換熱器的下方；由太陽能集熱裝置2的測溫裝置8與沼氣發(fā)酵池11內(nèi)測溫裝置6測得的溫度信號共同送到溫控器4；溫控器4給出的信號控制循環(huán)泵5的起動(dòng)與停機(jī)。
如圖1所示，進(jìn)水閥1可以給太陽能集熱裝置2提供足夠的吸熱工質(zhì)。本發(fā)明的吸熱工質(zhì)為普通清水，通過儲(chǔ)水箱3與太陽能集熱裝置2聯(lián)通，該太陽能集熱裝置2為聚光式太陽能集熱列陣，采光面積約8平方米?？蓾M足20立方米沼氣發(fā)酵池?fù)Q熱。儲(chǔ)水箱3可為系統(tǒng)儲(chǔ)備足夠的用水，夏季沼氣發(fā)酵不需加熱時(shí)，儲(chǔ)水箱3可供出生活熱水。溫控器4接收沼氣發(fā)酵池11測溫裝置6、太陽能集熱裝置2測溫裝置8兩個(gè)溫度信號，綜合分析后，給出信號控制循環(huán)泵5的起動(dòng)與停機(jī)。換熱器7設(shè)在沼氣發(fā)酵池11的中下部，換熱面積2平方米，由于系統(tǒng)采用動(dòng)力循環(huán)，因此其換熱方式為對流換熱，具有較高的換熱效率。換熱片的外形尺寸以能夠較寬松的出入沼氣池11的上部開口為宜，以便于維修。沼液泵9每周啟動(dòng)兩次，每次工作15分鐘，起到攪拌沼液，調(diào)節(jié)沼溫，提高發(fā)酵率和產(chǎn)氣量的目的。儲(chǔ)氣罐10通過管道通入沼氣發(fā)酵池11內(nèi)。
如圖2、圖3所示，為本發(fā)明自動(dòng)控制原理圖，WJ1為沼氣發(fā)酵池11測溫裝置6，當(dāng)池溫低于38℃時(shí)發(fā)出信號，觸點(diǎn)J1閉合。WJ2為太陽能集熱裝置2測溫裝置8，當(dāng)集熱溫度高于40℃時(shí)，觸點(diǎn)J2閉合。當(dāng)兩個(gè)觸點(diǎn)J1、J2同時(shí)閉合時(shí)J3得電吸合，循環(huán)泵5啟動(dòng)，太陽能集熱裝置2中的高溫水經(jīng)換熱器7與低溫沼液換熱，從而為沼氣發(fā)酵池11提供熱能量。當(dāng)沼氣發(fā)酵池11溫度偏高或太陽能集熱裝置2溫度偏低時(shí)，J1、J2不同時(shí)閉合，J3不得電，循環(huán)泵5不啟動(dòng)。
綜上所述，本發(fā)明將集熱技術(shù)應(yīng)用到沼氣發(fā)酵池中，提高了沼氣的發(fā)酵溫度和產(chǎn)氣量，使北方地區(qū)的沼氣池即使在冬季也能夠發(fā)酵產(chǎn)氣，是一種沼氣發(fā)酵完全，產(chǎn)氣量高，并可在一年四季都正常使用沼氣的太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中應(yīng)用的新技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用裝置，它是由太陽能集熱裝置(2)、管道、閥門、儲(chǔ)水箱(3)、溫控器(4)、換熱器(7)、測溫裝置(8)、沼液泵(9)、沼氣儲(chǔ)氣罐(10)、沼氣發(fā)酵池(11)組成，沼氣發(fā)酵池(11)設(shè)有進(jìn)料口和排渣口；裝有進(jìn)水閥(1)的進(jìn)水管與儲(chǔ)水箱(3)的進(jìn)水口連接，儲(chǔ)水箱(3)的出水口通過管道、閥門與太陽能集熱裝置(2)連接，其特征在于太陽能集熱裝置(2)安放在沼氣池(11)外，太陽能集熱裝置(2)的下方出水管經(jīng)閥門與沼氣池(11)內(nèi)換熱器(7)的入口端連接，換熱器(7)的出口管經(jīng)循環(huán)泵(5)和閥門與太陽能集熱裝置(2)的上方入水管連接；沼氣儲(chǔ)氣罐(10)通過帶有閥門的管道連通到沼氣發(fā)酵池(11)內(nèi)；沼液泵(9)設(shè)在換熱器(7)的下方；由太陽能集熱裝置(2)的測溫裝置(8)與沼氣發(fā)酵池(11)內(nèi)測溫裝置(6)測得的溫度信號共同送到溫控器(4)，溫控器(4)給出的信號控制循環(huán)泵(5)的起動(dòng)與停機(jī)。
全文摘要
公開了一種太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中的應(yīng)用裝置，它由太陽能集熱裝置(2)、儲(chǔ)氣罐(10)、溫控器(4)、沼氣池(11)等組成，太陽能集熱裝置(2)安放在沼氣池(11)外，太陽能集熱裝置(2)的下方出水管經(jīng)閥門與沼氣池(11)內(nèi)換熱器(7)的入口端連接，換熱器(7)的出口管經(jīng)循環(huán)泵(5)和閥門與太陽能集熱裝置(2)的上方入水管連接。本發(fā)明將集熱技術(shù)應(yīng)用到沼氣發(fā)酵池中，提高了沼氣的發(fā)酵溫度和產(chǎn)氣量，使北方地區(qū)的沼氣池即使在冬季也能夠發(fā)酵產(chǎn)氣，是一種沼氣發(fā)酵完全，產(chǎn)氣量高，并可在一年四季都正常使用沼氣的太陽能集熱在沼氣發(fā)酵池中應(yīng)用的新技術(shù)。
文檔編號C12M1/107GK1896218SQ200610044600
公開日2007年1月17日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者袁銘鑒, 袁靜明, 王衛(wèi)東, 劉永久 申請人:袁銘鑒