一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，能够充分的利用太阳能维持沼气池内的温度。包括若干个大棚基地，大棚基地下方设有至少两个沼气池，大棚基地一侧设有进料口、一侧设有出料口，沼气池与太阳能加热装置相连。本实用新型利用太阳能加热装置吸收太阳能进行加热，之后将热量传递至沼气池，同时充分利用大棚基地的保温作用，使得沼气池内的温度合理分布，即使在寒冷天气，也可以保证沼气的高效发酵。
【专利说明】一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种沼气利用系统，具体涉涉及一种寒冷温度下的沼气利用系统。
【背景技术】
[0002]户用沼气作为一种历史悠久的生物质能利用技术已经得到了广泛利用，但在实际应用中遇到一些问题，其中的一个主要问题是发酵池的温度偏低对沼气产量的影响。试验表明，当沼气池的温度在15°C以上时，每立方米沼气池每天可产气0.1?0.2m3，但在10°C以下时，沼气发酵受到严重抑制，产气率每天仅为0.0lm3左右，无法满足用气需求。受成本的制约，绝大多数户用沼气很少采用有效的保温措施，因而在极端寒冷时期，沼气池内发酵温度偏低，沼气池处于不产气或冻结状态，导致冬季农村沼气池出现大量闲置现象。沼气池发酵温度低这一问题，严重制约了农村户用沼气技术的发展及推广。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，能够充分的利用太阳能维持沼气池内的温度。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是以下述方式实现的:一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，包括若干个大棚基地，大棚基地下方设有至少两个沼气池，大棚基地一侧设有进料口、一侧设有出料口，沼气池与太阳能加热装置相连。
[0005]所述太阳能加热装置包括太阳能热水器，太阳能热水器的出口通过PE管盘与分水器相连，PE管盘设置在蓄热池内，分水器分两路与换热盘管相连，换热盘管设置在沼气池内，换热盘管的输出端与集水器相连，集水器通过电磁阀、循环泵与水箱相连，集水器上连有排气阀，水箱与太阳能热水器相连，电磁阀连接沼气池内的测温点。
[0006]所述沼气池的输出端还连有手动阀。
[0007]所述沼气池的输出端还连有沼气灯，沼气灯设置在大棚基地内部。
[0008]所述蓄热池为装有石蜡的蓄热池。
[0009]所述大棚基地内设有搅拌机。
[0010]所述蓄热器设置在大棚基地下方，蓄热器外包覆有泡沫水泥。
[0011]在太阳能热水器和蓄热池之间设有定时开关。
[0012]本实用新型利用太阳能加热装置吸收太阳能进行加热，之后将热量传递至沼气池，同时充分利用大棚基地的保温作用，使得沼气池内的温度合理分布，即使在寒冷天气，也可以保证沼气的高效发酵。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的原理示意图。
[0014]图2是太阳能热水器和沼气池换热的示意图。
[0015]图3是沼气池和大棚基地分布状态示意图。
[0016]其中:1.水箱，2.自动排气阀，3.太阳能热水器，4.蓄热器，5.循环泵，6.循环泵，7.排气阀，8.换热盘管，9.分水器，10.手动阀，11.电磁阀，12.测温点，13.定时开关，14.进料口，5.出料口，16.大棚基地，17.沼气灯，18.沼气池，19.搅拌机。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图3所不,一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统,包括若干个大棚基地16，大棚基地16下方设有两个沼气池18，大棚基地16 —侧设有进料口 14、一侧设有出料口 15，沼气池18与太阳能加热装置相连。每个系统组内设两个沼气池18，每个系统组输气管道上安装换气阀，使两个沼气池18交替工作，解决了换料时沼气中断现象，保证系统连续供气。进料口 14与出料口 15建在相邻大棚基地16之间，而没有设在大棚内部，保证了大棚内的空气质量。
[0018]本实用新型工作原理如下:太阳热加热装置吸收太阳光对循环介质进行加热，循环介质将热量传递给沼气池18，使得沼气池18高效的发酵，同时，大棚基地16内基地的温度较高，可以减少沼气池18的热量散失。
[0019]作为优选，如图2所示，所述太阳能加热装置包括太阳能热水器3，太阳能热水器3的出口通过PE管盘与分水器9相连，PE管盘设置在蓄热池4内，分水器9分两路与换热盘管8相连，换热盘管8设置在沼气池18内，换热盘管8的输出端与集水器6相连，集水器6通过电磁阀11、循环泵5与水箱I相连，集水器6上连有排气阀7，水箱I与太阳能热水器3相连，电磁阀11连接沼气池18内的测温点。所述蓄热池4为装有石蜡的蓄热池。水箱I下部设有自动排气阀2。
[0020]太阳能加热装置的工作过程如下:太阳能热水器3吸收太阳热量，将循环介质乙二醇加热，加热后的乙二醇进入蓄热池4，在蓄热池4内乙二醇通过PE盘管将热量传递给蓄热池4内的石蜡，使得石蜡熔化，从蓄热池4流出的乙二醇被分水器9分为两条支路进入沼气池18，在沼气池18内，乙二醇通过换热盘管8给沼气池提供热量，以保证沼气池18内的温度适宜发酵、产生沼气。从沼气池18出来的乙二醇经过集水器6收集后进行循环使用。而循环泵5能够不断为整个系统补充乙二醇，电磁阀11连接沼气池18内的测温点12，通过测温点12反应的温度变化，电磁阀11可以控制循环水泵5的流量，从而达到控制整个系统的产热量的目的。夜间，太阳能热水器停止工作。蓄热池内的石蜡因为外界温度降低，由液体凝固成固体，从而产生大量的相变热，加热乙二醇。乙二醇进入沼气池内，继续为沼气池供热。
[0021 ] 所述蓄热器4放置在地下，蓄热器4外包覆有泡沫水泥，其保温效果良好。
[0022]作为优选，所述沼气池18的输出端还连有手动阀10，产生的沼气通过手动阀，经过管道输送给用户。
[0023]作为再一步优选，所述沼气池18的输出端还连有沼气灯17，沼气灯17设置在大棚基地16内部。沼气池18上面是大棚基地，大棚基地16的温度间接地减少了沼气池的热量散失，沼气池18的生产的沼气又可以通过沼气灯提高大棚基地的温度，有利于植物的生长。
[0024]在大棚中添加了一定数量的沼气灯17，不仅节约了电能，而且在一定程度上也提高了农作物的产量。通过实验证明，在大棚中每50平方米面积设置I个沼气灯，在冬季早上棚温最低时(5:00?7:00)点燃，能提高棚温I?2°C。沼气灯的燃烧还会产生一定量的二氧化碳，经实验验证得，每I立方米沼气燃烧后能产生0.9立方米的二氧化碳气体，棚内空气中CO2含量由0.02%?0.03%升到0.08%?0.12%。上午9:00?11:00是蔬菜进行光合作用的旺盛期，若点燃沼气灯，二氧化碳在光合作用旺盛期浓度充足，对植物的光合作用起到积极的作用，在很大程度上也提高了农作物的产量。
[0025]作为进一步优选，所述大棚基地16内设有搅拌机19，搅拌机19定期搅拌，不仅加快了产气的输出，还能使得料液发酵更加充分。
[0026]在太阳能热水器3和蓄热池4之间设有定时开关13，定时开关13晚上打开，白天关闭，晚上使太阳能热水器短路。
【权利要求】
1.一种太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，包括若干个大棚基地(16),其特征在于:大棚基地(16)下方设有至少两个沼气池(18)，大棚基地(16) —侧设有进料口(14)、一侧设有出料口( 15)，沼气池(18)与太阳能加热装置相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:所述太阳能加热装置包括太阳能热水器(3)，太阳能热水器(3)的出口通过PE管盘与分水器(9)相连，PE管盘设置在蓄热池(4)内，分水器(9)分两路与换热盘管(8)相连，换热盘管(8)设置在沼气池(18)内，换热盘管(8)的输出端与集水器(6)相连，集水器(6)通过电磁阀(11)、循环泵(5)与水箱(I)相连，集水器(6)上连有排气阀(7)，水箱(I)与太阳能热水器(3 )相连，电磁阀(11)连接沼气池(18 )内的测温点(12 )。
3.根据权利要求2所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:所述沼气池(18)的输出端还连有手动阀(10)。
4.根据权利要求2所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:所述沼气池(18)的输出端还连有沼气灯(17)，沼气灯(17)设置在大棚基地(16)内部。
5.根据权利要求2?4之一所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:所述蓄热池(4)为装有石蜡的蓄热池。
6.根据权利要求5所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统,其特征在于:所述大棚基地(16)内设有搅拌机(19)。
7.根据权利要求6所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:所述蓄热器(4)设置在大棚基地(16)下方，蓄热器(4)外包覆有泡沫水泥。
8.根据权利要求7所述的太阳能蓄热、沼气生产、大棚种植一体化系统，其特征在于:在太阳能热水器(3)和蓄热池(4)之间设有定时开关(13)。
【文档编号】C12M1/02GK204111750SQ201420504929
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】赵金辉, 张力隽, 李凯华, 侯超杰, 杨静怡 申请人:郑州大学