一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)，由控制器7、固態(tài)繼電器6、變壓單元、加熱單元組成，所述控制器7和固態(tài)繼電器6連接，所述固態(tài)繼電器和變壓單元連接，所述變壓單元和加熱單元連接，所述加熱單元包括絕緣耐熱板支架1和加熱絲2，所述變壓單元為一磁環(huán)變壓器，所述磁環(huán)變壓器的初級線圈為500圈，次級線圈為50圈，所述絕緣耐熱板支架1優(yōu)選木條或環(huán)氧板絕緣塊。本實用新型的優(yōu)點是：安全性好，機械強度高，耐腐蝕，熱容量小，價格低，完全適用于發(fā)酵床體的加溫。
【專利說明】一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖裝備中節(jié)能環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)設(shè)備，更確切的說是涉及一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵床養(yǎng)殖是目前許多人關(guān)注的一種生態(tài)養(yǎng)殖方式，它沒有通常養(yǎng)殖方式的那種對環(huán)境的污染，并可循環(huán)利用的利用農(nóng)業(yè)的廢棄物，如木屑、谷殼、秸桿、植物干葉等，在養(yǎng)殖和過程中，動物的糞尿排泄在那些由農(nóng)業(yè)廢棄物鋪成的發(fā)酵床上，通過往床體噴灑生物菌液，通過這些生物菌群的繁衍活動，就能分解這些糞便，同時這些廢棄物也會有一定程度的降解。發(fā)酵床可以做到零排放或很少量的排放，在一個或幾個養(yǎng)殖周期后，那些原本無用的廢棄物及所養(yǎng)殖畜禽的糞便經(jīng)過生物菌群的多次發(fā)酵作用，已變成了良好的有機肥料，可直接還田。在這個過程中，整個養(yǎng)殖棚內(nèi)空氣清潔，沒有一般養(yǎng)殖場那樣的臭味，由于不需要大量的水去清洗棚舍，環(huán)境清潔，節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，是一種真正的環(huán)保、節(jié)能、全新的生態(tài)養(yǎng)殖模式。在這個操作過程中，畜禽糞便水分的去除是一項最關(guān)鍵的工作，因為如水分值超出生物菌群適宜的量值，它們的活力就會下降，對糞便的分解速度也會隨之下降，隨著所養(yǎng)畜禽糞便越來越多，，養(yǎng)殖棚就會形成糞堆，根據(jù)我們實驗，水分去除的關(guān)鍵因素是發(fā)酵床體的溫度，發(fā)酵床體的溫度如果在30度以下，即使用較大量的氣體不停地給發(fā)酵床換氣，床體內(nèi)的水分值也只會有限緩慢地減小，只有達到40度以上，附著在發(fā)酵床基質(zhì)上的水分子才能獲得足夠的運動能量，從基質(zhì)上逸出，形成水氣，進入空氣，床體的總的水分值才能減小。糞便分解過程中，會產(chǎn)生大量的發(fā)酵熱，只要操作得當(dāng)，充分利用好這些熱量，就能最大限度地去除糞便中的水分。生物菌群通常最佳的工作溫度是50度左右，也有些菌可達60度，但一般情況下，如溫度再高生物菌群的活力就會下降，甚至于導(dǎo)致菌群熱死。因此使發(fā)酵床體的溫度始終保持在這一合適的范圍內(nèi)，是使發(fā)酵床最有效分解糞便的關(guān)鍵要素之一。在過去的發(fā)酵床操作中，床體的溫度是在發(fā)酵過程中慢慢自然積累的，是一種被動式的工作，特別是在冬季，往往需要十多天甚至幾十天才能進入最佳的工作溫度，如發(fā)酵床設(shè)計或操作不好，散熱過大，有可能一直也達不到最佳的工作狀態(tài)，為此我們嘗試通過加熱的方法，人為地為發(fā)酵床主動地加熱，以便使發(fā)酵床能快速達到最佳的工作狀態(tài)，盡早地自身發(fā)熱而蒸發(fā)掉床體多余的水分。
[0003]在最初的實驗中我們采用加熱棒作為熱源，加熱棒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是加熱棒內(nèi)部電熱絲包裹著一層電絕緣導(dǎo)熱材料，最外層是耐腐蝕的金屬外套管，由于這層絕緣材料的導(dǎo)熱性能較比金屬差很多，所以外殼和發(fā)熱管內(nèi)部的溫差很大，加上電熱管自身的熱容量較大，當(dāng)外層套管的溫度還很低的時間，內(nèi)部的加熱絲和絕緣材料已達到很高的溫度了，外套管的溫度達到設(shè)定的溫度時，通過溫度傳感器使得電路斷電后，其內(nèi)部的貯存的熱量還會不斷地散發(fā)出來，這些散發(fā)出來的熱量引起的溫升往往超過了生物菌群的最高耐受溫度，發(fā)熱管周圍的菌群常常會被熱死，影響到發(fā)酵床的正常工作，如果采用提前斷電的方案，往往由于這個提前量不易掌握，發(fā)酵床常不能工作在最佳的工作狀態(tài)。另外發(fā)熱管一般采用220V的電壓的，在發(fā)酵床底部放置，這時有大量的水分和腐蝕性氣體、能導(dǎo)電的液體，這樣高的電壓是不安全的，可能會使人、畜發(fā)生觸電事故，如發(fā)生短路還可能會引發(fā)火災(zāi)。另個多根發(fā)熱管并聯(lián)起來的總價也較高，安裝起來也不方便，不利于推廣使用。另外我們還嘗試過使用電熱毯的加熱絲作為加熱器件，這種材料過于纖細(xì)，機械強度低，加工及施工困難大，同時也是使用220V的電源，這些方案均被否定，現(xiàn)在裝璜用的地曖加熱膜由于價格很貴，并且不能長期浸沒在水中，一般的電爐絲太細(xì)，強度不夠，并且在通電時會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，電爐絲會很快腐蝕掉。其它的方法如水加熱用導(dǎo)管安放在發(fā)酵床底部，由于實際操作較復(fù)雜的均在試驗后摒棄沒用。
[0004]為此我們發(fā)明了本實用新型，它可以主動地調(diào)控發(fā)酵床所需的多個參數(shù)，并通過床體所安裝的傳感器及編寫的數(shù)學(xué)模型，控制調(diào)控機構(gòu)開啟或關(guān)閉，以達到人為快速干預(yù)生物菌群的生活環(huán)境。最終目的是快速分解掉發(fā)酵床上的糞便。在這些調(diào)控選項中，溫度的調(diào)控是最重要的一項工作，本實用新型就是設(shè)計了一種適用于發(fā)酵床使用的加溫系統(tǒng)，它的特點是安全性好，機械強度高，耐腐蝕，熱容量小，價格低，完全適用于發(fā)酵床體的加溫，配合本實用新型配套設(shè)計，形成一個實用、廉價、可靠的產(chǎn)品及使用方法。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種安全性高,機械強度好,耐腐蝕的發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0007]—種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)，由控制器、固態(tài)繼電器、變壓單元、加熱單元組成，所述控制器和固態(tài)繼電器連接，所述固態(tài)繼電器和變壓單元連接，所述變壓單元和加熱單元連接，所述加熱單元包括加熱絲和絕緣耐熱板支架，所述變壓單元為一磁環(huán)變壓器，所述磁環(huán)變壓器包括磁環(huán)、初級線圈和次級線圈，所述磁環(huán)變壓器的初級線圈為500圈，次級線圈為50圈。
[0008]所述絕緣耐熱板支架優(yōu)選木條或環(huán)氧板絕緣塊。
[0009]本實用新型的有益效果是:安全性好，機械強度高，耐腐蝕，熱容量小，價格低，完全適用于發(fā)酵床體的加溫，配合本實用新型配套設(shè)計，形成一個實用、廉價、可靠的產(chǎn)品及使用方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]其中1-絕緣耐熱板支架；2_加熱絲；3_次級線圈；4_初級線圈；5-磁環(huán)；6-固態(tài)繼電器；7-控制器。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0013]如圖1所示，本實用新型提供了一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)，由控制器7、固態(tài)繼電器6、變壓單元、加熱單元組成，所述控制器7和固態(tài)繼電器6連接，所述固態(tài)繼電器6和變壓單元連接,所述變壓單元和加熱單元連接,所述加熱單元包括絕緣耐熱板支架I和加熱絲2，所述變壓單元為一磁環(huán)變壓器，所述磁環(huán)變壓器包括磁環(huán)5、初級線圈4和次級線圈
3,所述磁環(huán)變壓器的初級線圈4為500圈，次級線圈3為50圈。
[0014]所述絕緣耐熱板支架I優(yōu)選木條或環(huán)氧板絕緣塊。
[0015]本實用新型的示意圖如圖1所示，其中2為加熱絲，它采用鎳鉻合金電熱絲，它的機械強度好，耐腐蝕，價格適中，可在惡劣的環(huán)境中長期穩(wěn)定工作，為了使該加熱絲更耐用，加工操作更方便，本實用新型采用了 1.5-2毫米直徑的粗電熱絲，這樣做的好處是加工成形方便，機械強度大，粗的電熱絲不會燒斷，使用周期長，I為絕緣耐熱板支架，一般用木條和環(huán)氧板絕緣塊構(gòu)成，以便讓電熱絲編制成我們所需要的形狀，由于加熱絲較粗，它的電阻較小，所采用的電壓很低，一般不會高于36V，低于國家安全用電的標(biāo)準(zhǔn)。即使短路，也不會出現(xiàn)危險。5為磁環(huán)，它起到一個變壓器的作用，將220V的電壓轉(zhuǎn)變成對人畜安全的低壓電源，并能轉(zhuǎn)換增加電流，以適應(yīng)低電壓，大電流的加熱絲工作條件。該變壓器的另一個重要作用是和220v的市電隔離，確保人畜的絕對安全。這個變壓器也可用開關(guān)電源制作，但實際試驗的結(jié)果表明，開關(guān)電源內(nèi)的電子器件較易損壞，而磁環(huán)式的設(shè)計工作更加穩(wěn)定可靠。6為固態(tài)繼電器，它可接通或關(guān)斷220V電源，由于它是無觸點式工作，沒有使用壽命的限制。通過控制器7的方波調(diào)制，還可達到無級調(diào)節(jié)加熱絲發(fā)熱量的效果。7為單片計算機控制系統(tǒng)，它可根據(jù)編寫好的程序工作。
[0016]本實用新型的工作原理是:
[0017]在發(fā)酵床上墊料鋪設(shè)前，將制作好的加熱器1，2放置在發(fā)酵床的底部，上面先鋪上一層稻草或玉米秸桿，再上面按常規(guī)鋪設(shè)發(fā)酵床墊料，連接電熱絲的導(dǎo)線的線徑不小于2平方毫米，磁環(huán)變壓器初級線圈為500圈，次級線圈為50圈左右，磁環(huán)的導(dǎo)磁率及體積要保證能有800W的輸也功率。固態(tài)繼電器為220V20A，這樣價格適中，并有足夠的余量保證整個電路不易損壞。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)，包括控制器(7)、固態(tài)繼電器(6)、變壓單元、加熱單元組成，所述控制器(7)和固態(tài)繼電器(6)連接，所述固態(tài)繼電器(6)和變壓單元連接，所述變壓單元和加熱單元連接，所述加熱單元包括加熱絲(2)和絕緣耐熱板支架(1)，所述變壓單元為一磁環(huán)變壓器，所述磁環(huán)變壓器包括磁環(huán)(5)、初級線圈(4)和次級線圈(3)，所述磁環(huán)變壓器的初級線圈(4)為500圈，次級線圈(3)為50圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵床主動式加溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的絕緣耐熱板支架(1)優(yōu)選木條或環(huán)氧 板絕緣塊。
【文檔編號】H01F30/16GK203801086SQ201420199657
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】秦竹, 林家彬, 余剛, 周忠凱, 李輝, 唐玉新, 湯赤, 陳俊 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院