专利名称：风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，属于新 能源应用技术领域。
背景技术：
中国虽然很早就发现了沼气，但是推广应用是在20世纪20年代后期，广东人罗国 瑞建成第一个有实际使用价值的混凝土沼气池，成立了“中华国瑞天然瓦斯总行”，专门建 造沼气池和生产沼气灯具。新中国成立后，周恩来总理亲自关心农村能源的建设，20世纪 50年代到70年代初，全国建起了 600多万个沼气池，许多县政府设立“沼气办公室”、负责 发放水泥、沙石等建筑材料，支持农户建设沼气池。沼气池的大量兴建，促进了农村经济和 农业生产的发展、改善了农村的卫生条件。国家有关部门开展了大规模的基础应用技术研 究，引进消化国外厌氧研究新成果。逐步完善了科学的建池技术、发酵工艺及配套设备。1986年3月，本发明人缪同春应中国农业机械化科学研究院的邀请、到北京中国 农业大学里的原北京农业机械化学院参加了联合国教科文组织召开的国际农村能源会议， 会议期间，与会人员到北京市大兴区(原大兴县)参观了大型沼气示范工程，大兴区大型奶 牛场的牛粪尿和农村废杂的有机物被集中到沼气池内发酵产气，沼气通过管道输送到该村 的各个农户，既可用作沼气灶具的燃料，烧饭、炒菜时没有异味，十分清洁；也可用于农户的 点灯照明，沼气灯十分明亮。会议代表们走进农户住宅，听到农民们对使用沼气的满意讲解 和爽朗笑声，也听到了农民的意见沼气池在夏季产气多，冬季产气少，寒冷时不产气，一年 中供气不均勻，希望能解决这个实际问题。本发明人缪同春当年沿着扶梯走上北京大兴区大型沼气池的顶部，那是一个面积 达到160平方米的水泥平面顶部，尽管缪同春在水泥池顶部经受北风的劲吹和阳光的直 射，但听到农民关于沼气池冬季产气少的提问，当时没有能思考出解决问题的办法。
发明内容
时代在进步，科学在发展。进入21世纪，中国的太阳能产业和风能产业有了越来 越快的发展。本发明人缪同春投身参加新能源开发工作，直到2010年，缪同春才悟出了充 分利用沼气池外部自然环境里的太阳能和风能，将蕴藏在阳光中和劲风中的能量转换成为 电能，通过导电线引入沼气池内部的增温装置，适当提高沼气池内的发酵液的温度，活化沼 气细菌，增加沼气细菌的数量，提高消化速率，来实现沼气池冬季增加沼气产量的目的。太阳光照射安装在支撑架底座3上的逐日支撑架2上方的太阳能电池1产生直流 电，直流电通过导电线4输入光伏控制器5进行调整后、接着输入光伏逆变器6转换成交流 电，交流电输入设置在沼气池19的发酵间17内的发酵液中的光伏调温装置15，将电能转 换成热能，发散热量，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分解有机 物的速度，从而提高沼气的产量；地面上空的风力吹动风力发电机9的叶片7围绕风力发电 机的转轴8发生转动，带动风力发电机9产生直流电，直流电通过导电线4输入风电控制器10进行调整后、接着输入风电逆变器11转换成交流电，交流电输入风电增温装置16后，将 电能转换成热能，散发热能，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分 解有机物的速度，同样提高沼气的产量；沼气原料从进料间13通过进料管14进入沼气池19内的发酵间17，水压间21内 的发酵液压住出料管20的出口，使沼气池19内的发酵间17形成厌氧环境，才能使沼气发 酵菌群中的产甲烷细菌正常产出沼气；从发酵间17的发酵液中产出的沼气上升到储气间18、沼气积聚后形成一定的压 力，当用户用气时，沼气通过输气管22和储气罩23输出，供应用户的沼气灶具燃烧使用；沼 气池19顶部的活动盖12移开时，供维修人员进出维修沼气池或者清理人员进出池内清理 沼渣。太阳能电池1有1-800块，每块太阳能电池1的长度为0. 1米-1米，宽度为0. 1 米-0. 5米，每块太阳能电池1的电功率为0. 1瓦-80瓦；太阳能电池1的可应用种类有单 晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或硅基薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。风力发电机9有1-80座，每座风力发电机9的电功率为10瓦-2千瓦。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式阳光照射太阳能电池产生直流电，直流电输入光伏控制器进行调整、接着输入光 伏逆变器转换成交流电、交流电输入光伏增温装置后、将电能转换成热能，在发酵液中散发 热能；风力吹动风力发电机的叶片围绕风力发电机的转轴转动，带动风力发电机运转产生 直流电，直流电输入风电控制器调整后，接着输入风电逆变器转换成交流电，交流电输入风 电增温装置后，也在发酵液中散热，明显提高沼气池内发酵间中的发酵液的温度。促进分散 在沼气原料中的沼气细菌的生长和繁殖，使沼气细菌在适宜的温度环境中加快分解有机物 的速度，从而提高沼气的产量。在广大农村里，由于劳动人民的勤劳和智慧，沼气的应用范围越来越广沼气在蔬 菜大棚中增温、保温，提供气体肥料；沼气加温养蚕；沼气烘干粮食和农副产品；沼气保鲜 水果与储粮；沼液浸种；沼液防治植物病虫害；沼液果树施肥；沼液养猪；沼液养鱼；沼渣 做有机肥；沼渣种柑橘；沼渣栽培食用菌；沼渣养蚯蚓；沼渣养黄鳝等。沼气是清洁能源，发展沼气能大面积治理农村的环境污染。在2006年3月召开的 全国人大第四次会议上，温家宝总理在政府工作报告中讲到“中国决心在‘十一五’期间 (2006年-2010年)使单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放量减少10%。 在广大农村，特别是中国中西部地区的广大农村，大力发展沼气，可以减少农户使用煤炭和 石油的消耗量”。由于沼气池的类型相当多，各种沼气池的体积不相同，因此，用于适当增加沼气池 内发酵液的温度所需要的热量和用电量也不相同，现先举出实施例如下实施例一一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，大型沼气池19的体积为10000立方米，沼气池内存放的发酵液的体积为6000立方米，适当提高发酵液的温 度8-10°C，需要在沼气池的上方安装单晶硅太阳能电池600块，电功率合计达到30千瓦； 同时安装电功率为一千瓦的风力发电机6座。实施例二一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，中型沼气池19的 体积为800立方米。沼气池内存放的发酵液的体积为500立方米，适当提高发酵液的温度 5_8°C，需要在沼气池的上方安装多晶硅太阳能电池100块，电功率合计达到3千瓦；同时安 装电功率为300瓦的风力发电机2座。
权利要求
一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，其特征是，太阳光照射安装在支撑架底座(3)上的逐日支撑架(2)上方的太阳能电池(1)产生直流电，直流电通过导电线(4)输入光伏控制器(5)进行调整后、接着输入光伏逆变器(6)转换成交流电，交流电输入设置在沼气池(19)的发酵间(17)内的发酵液中的光伏调温装置(15)，将电能转换成热能，发散热量，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分解有机物的速度，从而提高沼气的产量；地面上空的风力吹动风力发电机(9)的叶片(7)围绕风力发电机的转轴(8)发生转动，带动风力发电机(9)产生直流电，直流电通过导电线(4)输入风电控制器(10)进行调整后、接着输入风电逆变器(11)转换成交流电，交流电输入风电增温装置(16)后，将电能转换成热能，散发热能，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分解有机物的速度，同样提高沼气的产量；沼气原料从进料间(13)通过进料管(14)进入沼气池(19)内的发酵间(17)，水压间(21)内的发酵液压住出料管(20)的出口，使沼气池(19)内的发酵间(17)形成厌氧环境，才能使沼气发酵菌群中的产甲烷细菌正常产出沼气；从发酵间(17)的发酵液中产出的沼气上升到储气间(18)、沼气积聚后形成一定的压力，当用户用气时，沼气通过输气管(22)和储气罩(23)输出，供应用户的沼气灶具燃烧使用；沼气池(19)顶部的活动盖(12)移开时，供维修人员进出维修沼气池或者清理人员进出池内清理沼渣。
2.根据权利要求1所述的风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，其 特征是，所述的太阳能电池(1)有1-800块，每块太阳能电池(1)的长度为0. 1米-1米，宽 度为0.1米-0.5米，每块太阳能电池(1)的电功率为0. 1瓦-80瓦；太阳能电池(1)的可 应用种类有单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或硅基薄膜太阳能电池或化合物薄膜 太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，其 特征是，所述的风力发电机(9)有1-80座，每座风力发电机(9)的电功率为10瓦-2千瓦。全文摘要
本发明涉及一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，属于新能源应用技术领域。阳光照射太阳能电池产生直流电，直流电输入光伏控制器进行调整、接着输入光伏逆变器转换成交流电，交流电输入光伏增温装置后、将电能转换成热能，在发酵液中散发热能；风力吹动风力发电机的叶片围绕风力发电机的转轴进行转动，带动风力发电机运转产生直流电，直流电输入风电控制器调整后、接着输入风电逆变器转换成交流电，交流电输入风电增温装置后，也在发酵液中散热；风光新能源明显提高沼气池内发酵间中的发酵液的温度，促进分散在沼气原料中的沼气细菌的生长和繁殖，使沼气细菌在适宜的温度环境中加快分解有机物的速度，从而提高沼气的产量。
文档编号C02F11/04GK101913746SQ20101021684
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司