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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(shù)】
[0002]沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，城市居民生活得到進(jìn)一步的提高，但農(nóng)村居民生活仍存在很多問題。為全面建設(shè)小康社會(huì)，社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)顯得十分必要。這就要求發(fā)展農(nóng)村生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，改善農(nóng)村環(huán)境，增加農(nóng)民收入的宏偉目標(biāo)。其中綜合利用沼氣池就是改變農(nóng)村環(huán)境的一個(gè)重要途徑。建設(shè)一個(gè)沼氣池可以使用20年左右，綜合利用好沼氣池不僅可以節(jié)約能源、改善和保護(hù)環(huán)境，還有節(jié)約化肥和農(nóng)藥、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量、促進(jìn)和帶動(dòng)飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展等諸多好處。
[0003]傳統(tǒng)的沼氣池沒有接外部加熱保溫裝置，使得沼氣池內(nèi)部溫度不穩(wěn)定，從而影響沼氣池內(nèi)部微生物發(fā)酵，最終導(dǎo)致產(chǎn)氣量不穩(wěn)定，甚至產(chǎn)氣不足。目前市場上出現(xiàn)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(fā)酵溫度，從而更好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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(nèi)部溫度，也會(huì)影響產(chǎn)氣量。
[0004]在陰天和極端氣候條件時(shí)，太陽能集熱器無法為沼氣池內(nèi)部提供熱量，同樣也會(huì)影響沼氣池的產(chǎn)氣持續(xù)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種產(chǎn)氣量持續(xù)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(chǔ)存能量，并通過保溫層保溫，減少熱量損失，在溫度較低時(shí)釋放能量，確保沼氣池內(nèi)部發(fā)酵溫度，提高產(chǎn)氣量的延續(xù)性。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):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(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)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(shè)置有相變蓄熱層、循環(huán)水管網(wǎng)、保溫層和太陽能吸熱涂料，循環(huán)水管網(wǎng)的進(jìn)水端與保溫水箱下部的一側(cè)通過水箱出水管連通，水箱出水管的管路上設(shè)置有管道循環(huán)水泵，循環(huán)水管網(wǎng)的出水端與保溫水箱的上部通過水箱進(jìn)水管連通；所述的空氣源熱泵的進(jìn)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(cè)與太陽能集熱器的進(jìn)水端通過集熱器進(jìn)水管連通，集熱器進(jìn)水管的管路上設(shè)置有水箱循環(huán)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(bǔ)水裝置，所述的補(bǔ)水裝置設(shè)置在保溫水箱的頂部。
[0008]所述的補(bǔ)水裝置包括補(bǔ)水管路、設(shè)置在補(bǔ)水管路上的電磁閥以及設(shè)置在保溫水箱內(nèi)部的液位檢測裝置。
[0009]所述的集熱器進(jìn)水管周圍的保溫水箱的側(cè)壁上、水箱出水管周圍的保溫水箱的側(cè)壁上、集熱器出水管的管路上和水箱進(jìn)水管的管路上分別設(shè)置有溫度探頭。
[0010]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):在沼氣罐的外側(cè)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(zhì)并能提供潛熱的物質(zhì)，轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，這時(shí)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(chǔ)能:1、白天，太陽能集熱器對(duì)保溫水箱內(nèi)部水加熱，高溫水循環(huán)至循環(huán)水管網(wǎng)，產(chǎn)生多余的熱量由相變材料儲(chǔ)存起來；2、沼氣罐最外側(cè)的太陽能吸熱涂料對(duì)太陽能進(jìn)行吸收，通過相變材料儲(chǔ)能；3、空氣源熱泵產(chǎn)生熱能，得到高溫水，并循環(huán)至循環(huán)水管網(wǎng)，相變材料進(jìn)行儲(chǔ)能；夜間或陰天沒有太陽能時(shí)，相變材料把儲(chǔ)存的熱量釋放出來(由液態(tài)變成固態(tài))，這樣就可以高效的維持沼氣罐的發(fā)酵溫度，而且在沼氣罐外層設(shè)置保溫層，防止熱量釋放，可確保沼氣罐內(nèi)產(chǎn)氣的持續(xù)性大幅度提高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)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(huán)水管網(wǎng)，8-相變蓄熱層，9-管道循環(huán)水泵，10-水箱循環(huán)水泵，11-補(bǔ)水裝置，12-集熱器進(jìn)水管，13-集熱器出水管，14-水箱出水管，15-水箱進(jìn)水管，16-進(jìn)料口，17-出料口，18-溫度探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)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(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)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(shè)置有相變蓄熱層8、循環(huán)水管網(wǎng)7、保溫層6和太陽能吸熱涂料5，循環(huán)水管網(wǎng)7的進(jìn)水端與保溫水箱4下部的一側(cè)通過水箱出水管14連通，水箱出水管14的管路上設(shè)置有管道循環(huán)水泵9，循環(huán)水管網(wǎng)7的出水端與保溫水箱4的上部通過水箱進(jìn)水管15連通；所述的空氣源熱泵3的進(jìn)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(cè)與太陽能集熱器2的進(jìn)水端通過集熱器進(jìn)水管12連通，集熱器進(jìn)水管12的管路上設(shè)置有水箱循環(huán)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(bǔ)水裝置11，所述的補(bǔ)水裝置11設(shè)置在保溫水箱4的頂部。
[0016]所述的補(bǔ)水裝置11包括補(bǔ)水管路、設(shè)置在補(bǔ)水管路上的電磁閥以及設(shè)置在保溫水箱4內(nèi)部的液位檢測裝置。
[0017]所述的集熱器進(jìn)水管12周圍的保溫水箱4的側(cè)壁上、水箱出水管14周圍的保溫水箱4的側(cè)壁上、集熱器出水管13的管路上和水箱進(jìn)水管15的管路上分別設(shè)置有溫度探頭18。
[0018]本實(shí)用新型的控制原理如下:當(dāng)位于集熱器進(jìn)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(shí)，開啟水箱循環(huán)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(dāng)前述溫差小于等于3°C，停止水箱循環(huán)水泵10 ;當(dāng)水箱出水管14附近的溫度探頭18的溫度值小于40°C時(shí)，啟動(dòng)空氣源熱泵3，溫度值大于50°C時(shí)，停止空氣源熱泵3和管道循環(huán)水泵9 ;當(dāng)水箱進(jìn)水管15管路上的溫度探頭18測得的溫度值小于40°C時(shí)，開啟管道循環(huán)水泵9。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)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(shè)置有相變蓄熱層(8)、循環(huán)水管網(wǎng)(7)、保溫層(6)和太陽能吸熱涂料(5)，循環(huán)水管網(wǎng)(7)的進(jìn)水端與保溫水箱(4)下部的一側(cè)通過水箱出水管(14)連通，水箱出水管(14)的管路上設(shè)置有管道循環(huán)水泵(9)，循環(huán)水管網(wǎng)(7)的出水端與保溫水箱(4)的上部通過水箱進(jìn)水管(15)連通；所述的空氣源熱泵(3)的進(jìn)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(cè)與太陽能集熱器(2)的進(jìn)水端通過集熱器進(jìn)水管(12)連通，集熱器進(jìn)水管(12)的管路上設(shè)置有水箱循環(huán)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(jù)權(quán)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(bǔ)水裝置(11)，所述的補(bǔ)水裝置(11)設(shè)置在保溫水箱(4)的頂部。
3.根據(jù)權(quán)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(bǔ)水裝置(11)包括補(bǔ)水管路、設(shè)置在補(bǔ)水管路上的電磁閥以及設(shè)置在保溫水箱(4)內(nèi)部的液位檢測裝置。
4.根據(jù)權(quán)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(jìn)水管(12)周圍的保溫水箱(4)的側(cè)壁上、水箱出水管(14)周圍的保溫水箱(4)的側(cè)壁上、集熱器出水管(13)的管路上和水箱進(jìn)水管(15)的管路上分別設(shè)置有溫度探頭(18)。
【專利摘要】本實(shí)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(shè)置有相變蓄熱層（8）、循環(huán)水管網(wǎng)（7）、保溫層（6）和太陽能吸熱涂料（5），循環(huán)水管網(wǎng)（7）的進(jìn)水端與保溫水箱（4）下部的一側(cè)通過水箱出水管（14）連通，水箱出水管（14）的管路上設(shè)置有管道循環(huán)水泵（9），循環(huán)水管網(wǎng)（7）的出水端與保溫水箱（4）的上部通過水箱進(jìn)水管（15）連通。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：分別通過多種途徑使得相變蓄熱層儲(chǔ)存能量，并通過保溫層保溫，減少熱量損失，在溫度較低時(shí)釋放能量，確保沼氣池內(nèi)部發(fā)酵溫度，提高產(chǎn)氣量的延續(xù)性。
【IPC分類】C12M1-34, C12M1-02, C12M1-107
【公開號(hào)】CN204589185
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520263345
【發(fā)明人】徐龍, 袁磊, 高波, 黎力
【申請(qǐng)人】四川省建筑科學(xué)研究院
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日