一種風能、太陽能、沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能源綜合利用系統(tǒng)。更具體地說，本實用新型涉及一種風能、太陽能、沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的不斷進步，人類對能源應用的需求越來越大。在邊遠地區(qū)，由于電網(wǎng)建設成本過高，很多常規(guī)電網(wǎng)無法到達邊遠地區(qū)。這就造成邊遠地區(qū)的農牧戶電力資源缺乏，無法享受科技、通訊、信息交流所帶來的快捷生活，嚴重制約了當?shù)厣a(chǎn)力的發(fā)展和物質文化水平的提高。
[0003]這些邊遠地區(qū)又具有豐富的可再生能源，其中以風能、太陽能、生物質能最為突出。單一的可再生資源發(fā)電已經(jīng)不能滿足農牧戶穩(wěn)定高效的生活照明用電和通訊設備等用電。人們將風能和太陽能有機結合，研制出風能和太陽能綜合利用供電系統(tǒng)。風力發(fā)電和光伏發(fā)電，因各自的特點，實現(xiàn)風光互補發(fā)電，實現(xiàn)新能源全天候發(fā)電。生物質能主要是指牲畜糞便和作物秸桿等農業(yè)廢棄物及生活垃圾，這些材料是產(chǎn)沼氣的最佳原料。沼氣是一種具有較高熱值、清潔的可燃氣體。高效地利用沼氣成為有效控制農村面臨污染、再生資源循環(huán)利用、促進農業(yè)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐的關鍵。沼氣發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視和積極推廣，其具有創(chuàng)效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點，是一種分布廣泛且價廉的分布式能源。我國開展沼氣發(fā)電領域的研究始于八十年代初，與國外性比，有較大差距，厭氧消化產(chǎn)氣率低，系統(tǒng)運行、配套的技術和設備還不成熟。
[0004]因此，在優(yōu)化沼氣池的結構使其廣氣率提尚，進而提尚沼氣發(fā)電效率的基礎上，將風能、太陽能和沼氣三種能源有機結合，開發(fā)出一種可綜合利用風能、太陽能和沼氣進行發(fā)電供電的新系統(tǒng)很是必要，以解決邊遠地區(qū)用電難的問題，從而促進當?shù)厣鐣l(fā)展。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0006]本實用新型還有一個目的是將風能、太陽能和沼氣有機結合，提供一種風能、太陽能和沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)，以解決邊遠地區(qū)用電困難問題，及為邊遠地區(qū)提供充足的沼氣。
[0007]本實用新型還有一個目的是通過優(yōu)化沼氣池的結構，在發(fā)酵池體內設置加熱控溫裝置，利用本實用新型風能、太陽能和沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)產(chǎn)生的富余電量來維持發(fā)酵池體的溫度穩(wěn)定，提高產(chǎn)氣效率，進而提高沼氣發(fā)電設備的發(fā)電效率。
[0008]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種風能、太陽能、沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)，包括:
[0009]風力發(fā)電設備；
[0010]太陽能發(fā)電設備；
[0011]沼氣利用系統(tǒng)，其包括沼氣池和與所述沼氣池連接的沼氣發(fā)電設備和燃氣輸出模塊，其中，所述沼氣池包括發(fā)酵池體和設置在所述發(fā)酵池體外側的保溫層、所述發(fā)酵池體內部空腔設置有一加熱電纜纏繞的支架；
[0012]電能輸出模塊，其分別與所述風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備和沼氣發(fā)電設備各自的電流輸出端連接，所述電能輸出模塊的電流輸出端與所述加熱電纜電連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述電能輸出模塊包括三個電壓控制器、三個整流器、蓄電池組和逆變器，所述風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備和沼氣發(fā)電設備各自的電流輸出端分別依次連接一個電壓控制器和一個整流器后再連接至蓄電池組，所述蓄電池組的電流輸出端與逆變器連接。
[0014]優(yōu)選的是，所述電能輸出模塊的電流輸出端與所述加熱電纜之間還設置有一供電開關，所述發(fā)酵池體內部設有一溫度傳感器，所述溫度傳感器與設置在發(fā)酵池體外圍的溫度調節(jié)器電連接，所述溫度調節(jié)器還與所述供電開關連接，并基于接收到的所述溫度傳感器傳來的溫度信號，通過所述供電開關控制所述加熱電纜的通斷。
[0015]優(yōu)選的是，所述風力發(fā)電設備包括風力發(fā)電機和與所述風力發(fā)電機連接的風力發(fā)電控制器。
[0016]優(yōu)選的是，所述太陽能發(fā)電設備包括太陽能電池板和與所述太陽能電池板連接的光伏發(fā)電控制器。
[0017]優(yōu)選的是，所述沼氣發(fā)電設備包括沼氣發(fā)電機、沼氣發(fā)電控制器和沼氣緩沖罐，所述沼氣緩沖罐進氣端與沼氣池連接，出氣端與沼氣發(fā)電機連接，所述沼氣發(fā)電機還與沼氣發(fā)電控制器連接。
[0018]優(yōu)選的是，所述沼氣池還包括設置在發(fā)酵池體上的投料孔、出氣口及水壓間，所述出氣口位于所述發(fā)酵池體的頂部。
[0019]優(yōu)選的是，所述太陽能電池板為由多個太陽能電池板組合構成的太陽能電池板組。
[0020]優(yōu)選的是，所述蓄電池組包括至少三個蓄電池。
[0021]優(yōu)選的是，所述燃氣輸出模塊與需要使用沼氣作為燃氣的燃氣使用設備連接，所述電能輸出模塊還與負載連接。
[0022]本實用新型至少包括以下有益效果:
[0023]—、本實用新型三能源綜合利用供電、供氣系統(tǒng)，可將風能、太陽能、生物質能有機結合，因各自的特點，實現(xiàn)互補，高效率利用，不但可為邊遠地區(qū)的農牧戶提供充足的電能和沼氣，還可降低牲畜糞便等農業(yè)廢棄物對環(huán)境的污染，同時為農牧業(yè)提供優(yōu)質的有機肥；二、通過改進優(yōu)化沼氣池結構，在發(fā)酵池體內設置加熱控溫裝置，維持發(fā)酵池體內發(fā)酵所需的適宜溫度，提高沼氣產(chǎn)率，滿足沼氣發(fā)電機發(fā)電需要和燃氣利用需要；三、利用本實用新型提供的綜合供電、供氣系統(tǒng)產(chǎn)生的富余電能來為沼氣池加熱裝置供電，實現(xiàn)能源的有效循環(huán)利用，避免了富余電能的浪費。
[0024]本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例中風能、太陽能、沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型另一個實施例中沼氣池的結構示意圖。
[0027]圖中標號:
[0028]風力發(fā)電設備1、風力發(fā)電機11、風力發(fā)電控制器12、太陽能發(fā)電設備2、太陽能電池板21、光伏發(fā)電控制器22、沼氣利用系統(tǒng)3、沼氣池31、沼氣發(fā)電設備32、燃氣輸出模塊33、沼氣發(fā)電機321、沼氣發(fā)電控制器322、發(fā)酵池體311、保溫層312、加熱電纜纏繞的支架313、投料孔314、出氣口 315、水壓間316、電能輸出模塊4、電壓控制器41、整流器42、蓄電池組43、逆變器44、燃氣使用設備5、負載6。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0030]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0031]如圖1、圖2所示，本實用新型提供了一種風能、太陽能、沼氣綜合利用供電、供氣系統(tǒng)，包括:
[0032]風力發(fā)電設備1，其將風的動能轉為電能；
[0033]太陽能發(fā)電設備2，其將太陽能轉換為電能；
[0034]沼氣利用系統(tǒng)3，其包括沼氣池31和與所述沼氣池連接的沼氣發(fā)電設備32和燃氣輸出模塊33，所述沼氣池厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，所述沼氣發(fā)電機利用沼氣燃燒進行發(fā)電產(chǎn)生電能，所述燃氣輸出模塊將沼氣池產(chǎn)生的沼氣輸出以供用戶使用，因此，所述沼氣池產(chǎn)生的沼氣兼具基本的燃氣功能和驅動發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生電能的功能，其中，所述沼氣池31包括發(fā)酵池體311和設置在所述發(fā)酵池體外側的保溫層312、所述發(fā)酵池體內部空腔設置有一加熱電纜纏繞的支架313，沼氣發(fā)酵受溫度的影響較大，夏秋兩季氣溫高，產(chǎn)氣量大，而冬春兩季尤其是冬季氣溫低，沼氣池內的發(fā)酵原料溫度常低于10°C以下，沼氣產(chǎn)量受到嚴重影響，所述加熱電纜和保溫層的作用是對發(fā)酵池體進行加熱保溫，維持發(fā)酵池體適宜的溫度，保障沼氣的產(chǎn)率；
[0035]電能輸出模塊4，其分別與所述風力發(fā)電設備1、太陽能發(fā)電設備2和沼氣發(fā)電設備32各自的電流輸出端連接，將發(fā)電機產(chǎn)生的電能儲存并轉換為可正常使用的電能，所述電能輸出模塊4的電流輸出端與所述加熱電纜電連接，為發(fā)酵池體的加熱提供電能。
[0036]在另一種實例中，所述電能輸出模塊4包括三個電壓控制器41、三個整流器42、蓄電池組43和逆變器44，所述風力發(fā)電設