利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统的制作方法

文档序号:8820491阅读:472来源:国知局
利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种沼气池温度控制系统,特别涉及一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统。
【背景技术】
[0002]沼气是我国农村的一种清洁能源,它是利用农作物的废弃秸杆或动物粪便等在一定的温度、湿度、酸碱度的厌氧环境中,通过微生物发酵作用,产生的一种可燃气体。综合利用好沼气池不仅可以节省能源、改善和保护环境,还有减少化肥的使用、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。但是,沼气池受四季温度变化的影响,存在产气率低和产气量不均衡的问题:在气温低的时候(如冬天),沼气池温度过低,导致产气量不足甚至不产气,不得不停止使用;在气温高的时候(如夏天),温度过高导致产气量过量,超出了用户的用气需求,倘若产生的沼气不能及时用掉,就会导致沼液溢出,溢出的沼液不仅会对用户造成生活上的不便,而且也间接地浪费了产气的沼液,为防止沼液溢出,用户只能采取放气等形式消耗掉多余的沼气,造成能源的浪费。目前,对沼气池的研宄改进主要是通过外部设备在冬天对沼气进行加热保温。其存在以下问题:1、现有技术往往需要独立的外部设备对沼气池加温,增加了沼气池使用成本;2、现有技术只考虑到在冬季对沼气池加热保温,并没有考虑到温度高的时候沼气池产气过量而造成的能源浪费问题。
[0003]由于大部分农村地区并没有自来水管道供水或自来水供水不稳定,所以绝大多数的农村用户的太阳能热水器都带有两个水箱,即主水箱(热水箱)和副水箱(冷水箱)。其中,副水箱的作用是储水和控制进入太阳能热水器冷水的水压。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种利用太阳能热水器对沼气池进行温度控制的系统,该系统解决了因沼气池受温度变化影响而造成的产气率低和产气量不均衡的问题;而且可以按照用户的实际需求增加或降低沼气池的产气量;且该系统运行可靠,成本低。
[0005]本实用新型为实现其发明目的所采取的技术方案是:一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统,包括沼气池,其结构特点是:
[0006]沼气池中设置有蛇形或螺旋形的温控水管;
[0007]温控水管的一端与沼气池外的水泵相连,水泵的另一端与第一三通的第一接头相连;第一三通的第二接头通过第一热水阀与太阳能热水器的热水箱的进水口相连,第一三通的第三接头通过第一冷水阀与太阳能热水器的冷水箱的进水口相连;
[0008]温控水管的另一端与第二三通的第一接头相连,第二三通的第二接头通过第二热水阀与所述的热水箱的出水口相连,第二三通的第三接头通过第二冷水阀与所述的冷水箱的出水口相连;
[0009]所述的水泵与中央控制单元电气连接;
[0010]所述的第一热水阀、第二热水阀、第一冷水阀、第二冷水阀均为电磁阀,其控制端均与中央控制单元电气连接;
[0011]所述的沼气池、热水箱和冷水箱中分别设有与中央控制单元电气连接的沼气池温度传感器、热水温度传感器和冷水温度传感器。
[0012]本实用新型的工作过程和原理是:
[0013]冷循环过程:打开中央控制单元的冷循环开关;冷水箱中的温度传感器和沼气池中的温度传感器分别采集冷水箱和沼气池的温度,并将温度信号传送给中央控制单元,中央控制器单元对比温度采集结果:若冷水箱温度低于沼气池的温度且温度差小于设定值时,则不开始冷循环;若冷水箱温度低于沼气池的温度且温度差大于等于设定值时,则打开第一冷水阀和第二冷水阀,同时开启水泵,冷循环开始,直至测得的冷水箱温度和沼气池的温差小于设定值,关闭第一冷水阀和第二冷水阀,同时关闭水泵,终止循环。
[0014]热循环过程:打开中央控制单元的热循环开关;热水箱中的温度传感器和沼气池中的温度传感器分别采集热水箱和沼气池的温度,并将温度信号传送给中央控制单元,中央控制器单元对比温度采集结果:若热水箱温度高于沼气池的温度且温度差小于设定值时,则不开始热循环;若热水箱温度高于沼气池的温度且温度差大于等于设定值时,则打开第一热水阀和第二热水阀,同时开启水泵,热循环开始,直至测得的热水箱温度和沼气池的温差小于设定值,关闭第一热水阀和第二热水阀,同时关闭水泵,终止循环。
[0015]用户也可以根据需要通过中央控制单元强行开始或关闭冷循环和热循环,并可以自定义循环时间,在循环时间结束时,无论温度差值是否符合终止循环条件,都将停止循环。
[0016]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0017]一、在气温低的时候,通过中央控制单元启动热循环,利用太阳能热水器的热水箱中的热水,为沼气池加温,提高低温时的产气量,满足用户使用需求;在气温高的时候,通过中央控制单元启动冷循环,为沼气池降温,降低产气量,使之符合用户需求,避免能源浪费。
[0018]二、用户也可根据需要,通过中央控制单元强制启动热循环和冷循环,控制沼气池温度,从而按需调整沼气池的产气量。
[0019]三、该系统借助现有的基本普及的太阳能热水器,增加相应的测控设备,即可实现沼气池温度的控制,无需独立的外部设备,系统运行可靠,成本低。
[0020]进一步,本实用新型中所述的沼气池中安装监测沼气池水位的水位开关,水位开关与中央控制单元电气连接。
[0021]这样,水位开关可提供警示作用,当沼气池中水位过高快要溢出时,可给予用户警示。提高系统与人的交互性,便于用户采取相应的措施。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。
[0023]图2为本实用新型实施例的电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例
[0025]图1,图2示出,本实用新型的一种【具体实施方式】是:一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统,包括沼气池1,其结构特点是:
[0026]沼气池I中设置有蛇形或螺旋形的温控水管1.1 ;
[0027]温控水管1.1的一端与沼气池I外的水泵2相连,水泵2的另一端与第一三通5.1的第一接头相连;第一三通5.1的第二接头通过第一热水阀6.1与太阳能热水器的热水箱3的进水口相连,第一三通5.1的第三接头通过第一冷水阀7.1与太阳能热水器的冷水箱4的进水口相连;
[0028]温控水管1.1的另一端与第二三通5.2的第一接头相连,第二三通5.2的第二接头通过第二热水阀6.2与所述的热水箱3的出水口相连,第二三通5.2的第三接头通过第二冷水阀7.2与所述的冷水箱4的出水口相连;
[0029]所述的水泵2与中央控制单元9电气连接;
[0030]所述的第一热水阀6.1、第二热水阀6.2、第一冷水阀7.1、第二冷水阀7.2均为电磁阀,其控制端均与中央控制单元9电气连接;
[0031]所述的沼气池1、热水箱3和冷水箱4中分别设有与中央控制单元9电气连接的沼气池温度传感器1.2、热水温度传感器3.1和冷水温度传感器4.1o
[0032]本例中所述的沼气池I中安装监测沼气池I水位的水位开关8,水位开关8与中央控制单元9电气连接。
【主权项】
1.一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统,包括沼气池(I),其特征在于: 沼气池(I)中设置有蛇形或螺旋形的温控水管(1.1); 温控水管(1.1)的一端与沼气池⑴外的水泵⑵相连,水泵⑵的另一端与第一三通(5.1)的第一接头相连;第一三通(5.1)的第二接头通过第一热水阀(6.1)与太阳能热水器的热水箱⑶的进水口相连,第一三通(5.1)的第三接头通过第一冷水阀(7.1)与太阳能热水器的冷水箱⑷的进水口相连; 温控水管(1.1)的另一端与第二三通(5.2)的第一接头相连,第二三通(5.2)的第二接头通过第二热水阀(6.2)与所述的热水箱(3)的出水口相连,第二三通(5.2)的第三接头通过第二冷水阀(7.2)与所述的冷水箱(4)的出水口相连; 所述的水泵⑵与中央控制单元(9)电气连接; 所述的第一热水阀(6.1)、第二热水阀(6.2)、第一冷水阀(7.1)、第二冷水阀(7.2)均为电磁阀,其控制端均与中央控制单元(9)电气连接; 所述的沼气池(I)、热水箱⑶和冷水箱⑷中分别设有与中央控制单元(9)电气连接的沼气池温度传感器(1.2)、热水温度传感器(3.1)和冷水温度传感器(4.1)。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统,其特征在于:所述的沼气池(I)中安装监测沼气池(I)水位的水位开关(8),水位开关(8)与中央控制单元(9)电气连接。
【专利摘要】一种利用太阳能热水器的沼气池温度控制系统,其结构是:沼气池中设置有温控水管。温控水管的一端与水泵相连,水泵的另一端与第一三通的第一接头相连;第一三通的另外两个接头分别通过第一热水阀和第一冷水阀与热水箱和冷水箱的进水口相连;温控水管的另一端与第二三通的第一接头相连,第二三通的另外两个接头分别通过第二热水阀和第二冷水阀与太阳能热水器的热水箱和冷水箱的出水口相连。冷水阀和热水阀均为电磁阀。热水箱、冷水箱和沼气池中均设有温度传感器。水泵、所有的电磁阀和温度传感器均与中央控制单元电气连接。该控制系统解决了沼气池因温度变化所造成的产气量不均问题,并可按用户需求增加或降低产气量,且成本低。
【IPC分类】C12M1-38, C12M1-107
【公开号】CN204529868
【申请号】CN201520056438
【发明人】李朝曦, 贾林山
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月27日
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