一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及沼气装置，特别是一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置。
【背景技术】
[0002]沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。为全面建设小康社会，社会主义新农村建设显得十分必要。这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。其中综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、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。
[0003]传统的沼气池没有接外部加热保温装置，使得沼气池内部温度不稳定，从而影响沼气池内部微生物发酵，最终导致产气量不稳定，甚至产气不足。目前市场上出现了太阳能沼气池，主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气，但是这种沼气池存在缺陷，在阴天或黑夜，太阳能集热器无法向沼气池提供热量，从而也无法保证沼气装置内部温度，也会影响产气量。
[0004]在阴天和极端气候条件时，太阳能集热器无法为沼气池内部提供热量，同样也会影响沼气池的产气持续性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种产气量持续性高的综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，可分别通过太阳能集热器、空气源热泵、太阳能吸热涂料等多种途径使得相变蓄热层储存能量，并通过保温层保温，减少热量损失，在温度较低时释放能量，确保沼气池内部发酵温度，提高产气量的延续性。
[0006]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，它包括沼气罐，所述的沼气罐侧壁上设置有进料口和出料口，所述的地上沼气装置还包括太阳能集热器、空气热源泵和保温水箱，所述的沼气罐的外壁上依次设置有相变蓄热层、循环水管网、保温层和太阳能吸热涂料，循环水管网的进水端与保温水箱下部的一侧通过水箱出水管连通，水箱出水管的管路上设置有管道循环水泵，循环水管网的出水端与保温水箱的上部通过水箱进水管连通；所述的空气源热泵的进水端和出水端分别与保温水箱连通；保温水箱下部的另一侧与太阳能集热器的进水端通过集热器进水管连通，集热器进水管的管路上设置有水箱循环水泵，太阳能集热器的出水端与集热器出水管的一端连通，集热器出水管的另一端与空气源热泵和保温水箱之间的回水管路连通。
[0007]所述的地上沼气装置还包括补水装置，所述的补水装置设置在保温水箱的顶部。
[0008]所述的补水装置包括补水管路、设置在补水管路上的电磁阀以及设置在保温水箱内部的液位检测装置。
[0009]所述的集热器进水管周围的保温水箱的侧壁上、水箱出水管周围的保温水箱的侧壁上、集热器出水管的管路上和水箱进水管的管路上分别设置有温度探头。
[0010]本实用新型具有以下优点:在沼气罐的外侧加一层相变蓄热层，它是由相变材料组成的，相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。可通过多种途径使得相变蓄热层储能:1、白天，太阳能集热器对保温水箱内部水加热，高温水循环至循环水管网，产生多余的热量由相变材料储存起来；2、沼气罐最外侧的太阳能吸热涂料对太阳能进行吸收，通过相变材料储能；3、空气源热泵产生热能，得到高温水，并循环至循环水管网，相变材料进行储能；夜间或阴天没有太阳能时，相变材料把储存的热量释放出来(由液态变成固态)，这样就可以高效的维持沼气罐的发酵温度，而且在沼气罐外层设置保温层，防止热量释放，可确保沼气罐内产气的持续性大幅度提高。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图中:1-沼气罐，2-太阳能集热器，3-空气源热泵，4-保温水箱，5-太阳能吸热涂料，6-保温层，7-循环水管网，8-相变蓄热层，9-管道循环水泵，10-水箱循环水泵，11-补水装置，12-集热器进水管，13-集热器出水管，14-水箱出水管，15-水箱进水管，16-进料口，17-出料口，18-温度探头。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0014]如图1所示，一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，它包括沼气罐1，所述的沼气罐I侧壁上设置有进料口 16和出料口 17，所述的地上沼气装置还包括太阳能集热器2、空气热源泵3和保温水箱4，所述的沼气罐I的外壁上依次设置有相变蓄热层8、循环水管网7、保温层6和太阳能吸热涂料5，循环水管网7的进水端与保温水箱4下部的一侧通过水箱出水管14连通，水箱出水管14的管路上设置有管道循环水泵9，循环水管网7的出水端与保温水箱4的上部通过水箱进水管15连通；所述的空气源热泵3的进水端和出水端分别与保温水箱4连通；保温水箱4下部的另一侧与太阳能集热器2的进水端通过集热器进水管12连通，集热器进水管12的管路上设置有水箱循环水泵10，太阳能集热器2的出水端与集热器出水管13的一端连通，集热器出水管13的另一端与空气源热泵3和保温水箱4之间的回水管路连通。
[0015]所述的地上沼气装置还包括补水装置11，所述的补水装置11设置在保温水箱4的顶部。
[0016]所述的补水装置11包括补水管路、设置在补水管路上的电磁阀以及设置在保温水箱4内部的液位检测装置。
[0017]所述的集热器进水管12周围的保温水箱4的侧壁上、水箱出水管14周围的保温水箱4的侧壁上、集热器出水管13的管路上和水箱进水管15的管路上分别设置有温度探头18。
[0018]本实用新型的控制原理如下:当位于集热器进水管12附近的温度探头18的温度值与集热器出水管13的温度探头18的温度值相差大于7°C时，开启水箱循环水泵10，通过太阳能集热器2为保温水箱4提供温度较高的水，当前述温差小于等于3°C，停止水箱循环水泵10 ;当水箱出水管14附近的温度探头18的温度值小于40°C时，启动空气源热泵3，温度值大于50°C时，停止空气源热泵3和管道循环水泵9 ;当水箱进水管15管路上的温度探头18测得的温度值小于40°C时，开启管道循环水泵9。
【主权项】
1.一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，它包括沼气罐(I )，所述的沼气罐(I)侧壁上设置有进料口(16)和出料口(17)，其特征在于:所述的地上沼气装置还包括太阳能集热器(2)、空气热源泵(3)和保温水箱(4)，所述的沼气罐(I)的外壁上依次设置有相变蓄热层(8)、循环水管网(7)、保温层(6)和太阳能吸热涂料(5)，循环水管网(7)的进水端与保温水箱(4)下部的一侧通过水箱出水管(14)连通，水箱出水管(14)的管路上设置有管道循环水泵(9)，循环水管网(7)的出水端与保温水箱(4)的上部通过水箱进水管(15)连通；所述的空气源热泵(3)的进水端和出水端分别与保温水箱(4)连通；保温水箱(4)下部的另一侧与太阳能集热器(2)的进水端通过集热器进水管(12)连通，集热器进水管(12)的管路上设置有水箱循环水泵(10)，太阳能集热器(2)的出水端与集热器出水管(13)的一端连通，集热器出水管(13)的另一端与空气源热泵(3)和保温水箱(4)之间的回水管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，其特征在于:所述的地上沼气装置还包括补水装置(11)，所述的补水装置(11)设置在保温水箱(4)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，其特征在于:所述的补水装置(11)包括补水管路、设置在补水管路上的电磁阀以及设置在保温水箱(4)内部的液位检测装置。
4.根据权利要求1所述的一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，其特征在于:所述的集热器进水管(12)周围的保温水箱(4)的侧壁上、水箱出水管(14)周围的保温水箱(4)的侧壁上、集热器出水管(13)的管路上和水箱进水管(15)的管路上分别设置有温度探头(18)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种综合利用太阳能蓄热的地上沼气装置，它包括沼气罐（1）、太阳能集热器（2）、空气热源泵（3）和保温水箱（4），所述的沼气罐（1）的外壁上依次设置有相变蓄热层（8）、循环水管网（7）、保温层（6）和太阳能吸热涂料（5），循环水管网（7）的进水端与保温水箱（4）下部的一侧通过水箱出水管（14）连通，水箱出水管（14）的管路上设置有管道循环水泵（9），循环水管网（7）的出水端与保温水箱（4）的上部通过水箱进水管（15）连通。本实用新型的优点在于：分别通过多种途径使得相变蓄热层储存能量，并通过保温层保温，减少热量损失，在温度较低时释放能量，确保沼气池内部发酵温度，提高产气量的延续性。
【IPC分类】C12M1-34, C12M1-02, C12M1-107
【公开号】CN204589185
【申请号】CN201520263345
【发明人】徐龙, 袁磊, 高波, 黎力
【申请人】四川省建筑科学研究院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日