專利名稱：太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能與電加熱聯(lián)管合加熱制沼氣的裝置。
技術(shù)背景沼氣技術(shù)是指利用農(nóng)業(yè)廢棄物來回收能源并生產(chǎn)其它農(nóng)業(yè)用品，這種能 源是可循環(huán)再生的。我國是農(nóng)業(yè)大國，近年來養(yǎng)殖業(yè)得到迅猛發(fā)展，畜禽場的規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，畜禽糞便排放量急劇增長。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2001 年底，全年糞便及糞水總量超過10億噸，再加上集約化生產(chǎn)的沖洗水，實(shí)際 排污量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這一數(shù)字，目前農(nóng)村的這種現(xiàn)狀為沼氣技術(shù)在我國農(nóng)村的 應(yīng)用推廣提供了原料條件和經(jīng)濟(jì)條件。沼氣技術(shù)在農(nóng)村的推廣應(yīng)用不僅可解 決廣大農(nóng)戶的生活用能，減少對森林資源的破壞，保護(hù)生態(tài)平衡，還可以改 善農(nóng)戶衛(wèi)生條件和居住環(huán)境，提高生活質(zhì)量。但在我國北方地區(qū)，由于冬季 氣溫低，使沼氣池發(fā)酵溫度低、產(chǎn)氣率低，甚至?xí)霈F(xiàn)沼氣池凍裂的現(xiàn)象， 雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些多種能源聯(lián)合制沼氣系統(tǒng)，如燃池和太陽能熱泵等， 但結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用昂貴、難以大規(guī)模推廣使用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決現(xiàn)有的多種能源聯(lián)合制沼氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用昂 貴、難以大規(guī)模推廣使用的問題，提供一種太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼 氣系統(tǒng)。本發(fā)明包含太陽能集熱器l、保溫水箱2、電加熱管3、循環(huán)水泵4、 溫度控制器5、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器7、第一電磁閥8和第二 電磁閥9，太陽能集熱器1的出水口和第二電磁閥9的第一端都與保溫水箱2 的進(jìn)水口連接，太陽能集熱器1的進(jìn)水口與第一電磁閥8的第一端連接，第 一電磁閥8的第二端和第二電磁閥9的第二端都與循環(huán)水泵4的出水口連接， 循環(huán)水泵4的進(jìn)水口與沼氣池10的出水口連接，沼氣池10的進(jìn)水口與保溫 水箱2的出水口連接，電加熱管3設(shè)置在保溫水箱2內(nèi)，循環(huán)水泵5的控制 輸入端與溫度控制器5的第一控制輸出端連接，第一電磁閥8的控制輸入端 與溫度控制器5的第二控制輸出端連接，第二電磁閥9的控制輸入端與溫度
控制器5的第三控制輸出端連接，第一溫度傳感器6設(shè)置在太陽能集熱器1 的出水口處的管路上，第一溫度傳感器6的信號輸出端與溫度控制器5的第 一信號輸入端連接，第二溫度傳感器7設(shè)置在保溫水箱2上，第二溫度傳感 器7的信號輸出端與溫度控制器5的第二信號輸入端連接。本發(fā)明與利用燃池加熱的沼氣池相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的特點(diǎn); 與依靠太陽能熱泵加熱制沼氣的方式相比，具有初期投資少，運(yùn)行費(fèi)用低的 特點(diǎn)；本發(fā)明利用太陽能與電加熱管聯(lián)和加熱制沼氣，不受北方冬季寒冷天 氣的影響，能夠保證沼氣池的產(chǎn)量滿足用氣需求，電加熱管加熱時(shí)系統(tǒng)的循 環(huán)不經(jīng)過外界，減少熱量的損失，解決了北方地區(qū)冬季難以推廣沼氣技術(shù)的 問題。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
三的整體結(jié)構(gòu)示 意圖。日具體實(shí)施方式
一參見圖l，本實(shí)施方式由太陽能集熱器l、保溫水箱2、電加熱管3、循環(huán)水泵4、溫度控制器5、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感 器7、第一電磁閥8和第二電磁閥9組成，太陽能集熱器l的出水口和第二電 磁閥9的第一端都與保溫水箱2的進(jìn)水口連接，太陽能集熱器1的進(jìn)水口與 第一電磁閥8的第一端連接，第一電磁閥8的第二端和第二電磁閥9的第二 端都與循環(huán)水泵4的出水口連接，循環(huán)水泵4的迸水口與沼氣池10的出水口 連接，沼氣池10的進(jìn)水口與保溫水箱2的出水口連接，電加熱管3設(shè)置在保 溫水箱2內(nèi)，循環(huán)水泵5的控制輸入端與溫度控制器5的第一控制輸出端連 接，第一電磁閥8的控制輸入端與溫度控制器5的第二控制輸出端連接，第 二電磁閥9的控制輸入端與溫度控制器5的第三控制輸出端連接，第一溫度 傳感器6設(shè)置在太陽能集熱器1的出水口處的管路上，第一溫度傳感器6的 信號輸出端與溫度控制器5的第一信號輸入端連接，第二溫度傳感器7設(shè)置 在保溫水箱2上，第二溫度傳感器7的信號輸出端與溫度控制器5的第二信 號輸入端連接。系統(tǒng)啟動時(shí)，太陽能集熱器1和保溫水箱2內(nèi)的溫度都低于 額定溫度，第一電磁閥8、第二電磁閥9和循環(huán)水泵4都關(guān)閉，手動開啟電加 熱管3為保溫水箱2內(nèi)的水加熱；當(dāng)保溫水箱2內(nèi)的溫度達(dá)到額定溫度時(shí)，第二溫度傳感器7將信號發(fā)送給溫度控制器5，溫度控制器5向第二電磁閥9 和循環(huán)水泵4發(fā)出控制命令，第二電磁閥9和循環(huán)水泵4開啟，熱水在保溫 水箱2和沼氣池10之間循環(huán)，熱水經(jīng)過沼氣池10時(shí)釋放熱量為沼氣池10加 熱；當(dāng)太陽能集熱器1內(nèi)的溫度達(dá)到額定溫度時(shí)，第一溫度傳感器6將信號 發(fā)送給溫度控制器5，溫度控制器5向第一電磁閥8和第二電磁閥9發(fā)出控制 命令，第一電磁閥8開啟，第二電磁閥9關(guān)閉，熱水從太陽能集熱器1的出 水口流出，經(jīng)保溫水箱2后在沼氣池10的內(nèi)部循環(huán)釋放熱量，最后通過循環(huán) 水泵4回到太陽能集熱器1，循環(huán)開始以后可以手動關(guān)閉電加熱管3;當(dāng)太陽 能集熱器1的出水口溫度低于額定溫度時(shí)，第一溫度傳感器6將信號發(fā)送給 溫度控制器5，溫度控制器5向第一電磁閥8和第二電磁閥9發(fā)出控制命令， 第一電磁閥8關(guān)閉，第二電磁閥9開啟，熱水在保溫水箱2和沼氣池IO之間 循環(huán)，循環(huán)開始以后可以手動開啟電加熱管3，重復(fù)以上過程即可實(shí)現(xiàn)沼氣池 北方地區(qū)在冬季全天候滿足供氣需要；當(dāng)保溫水箱2內(nèi)的溫度低于額定溫度 時(shí)，第二溫度傳感器7將信號發(fā)送給溫度控制器5，溫度控制器5向第二電磁 闊9和循環(huán)水泵4發(fā)出控制命令，第二電磁閥9和循環(huán)水泵4都關(guān)閉，系統(tǒng) 停止運(yùn)行。所述太陽能集熱器1可采用平板式太陽能集熱器，所述溫度控制 器5可采用WK-150-1型繼電器溫度控制器，所述第一溫度傳感器6和第二溫 度傳感器7可采用NR-81530型熱電偶溫度傳感器，所述第一電磁陶8和第二 電磁閥9可采用ZQDF-Y型液用電磁閥。
具體實(shí)施方式
二參見圖1，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加 了定時(shí)器11，定時(shí)器11設(shè)置在電加熱管3的供電回路上。其它組成和連接關(guān) 系與具體實(shí)施方式
一相同。使用本發(fā)明的系統(tǒng)一段時(shí)間后，可根據(jù)記錄的當(dāng) 地氣象資料為定時(shí)器11設(shè)定工作時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自動化控制。
具體實(shí)施方式
三參見圖2，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加 了電磁開關(guān)12，電磁開關(guān)12設(shè)置在電加熱管3的供電回路上，電磁開關(guān)12 的控制輸入端與溫度控制器5的第四控制輸出端連接。其它組成和連接關(guān)系 與具體實(shí)施方式
一相同。根據(jù)不同地區(qū)每天光照時(shí)間和強(qiáng)度都不相同的特點(diǎn)， 電磁開關(guān)12可以根據(jù)第二溫度傳感器7設(shè)定的額定溫度對保溫水箱內(nèi)的溫度
進(jìn)行更精確的控制，可以滿足對沼氣使用量的各種需要。所述電磁開關(guān)12可采用QWA2型電磁開關(guān)。
具體實(shí)施方式
四參見圖1，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加了自動排氣閥13，自動排氣閥13設(shè)置在太陽能集熱器1的出水口處的管路上。 其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。當(dāng)日照比較強(qiáng)烈時(shí)，太陽能集 熱器1內(nèi)的部分水變成水蒸氣，對水系統(tǒng)循環(huán)不利，并且影響系統(tǒng)換熱，當(dāng) 蒸汽壓力增大到安全設(shè)定值時(shí)，自動排氣閥13開啟，水蒸汽排出，達(dá)到正常 運(yùn)行的目的。所述自動排氣閥13可采用KWNV型自動排氣閥。
具體實(shí)施方式
五參見圖1，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加 了自動排氣集氣罐14，自動排氣集氣罐14設(shè)置在保溫水箱2上。其它組成和 連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相詞。使用電加熱管3加熱及有太陽能加熱時(shí)， 保溫水箱2內(nèi)的部分水變成水蒸氣，使保溫水箱2的內(nèi)部壓力不斷增大，容 易造成損壞，自動排氣集氣罐M自動排出水蒸汽為其減壓，達(dá)到安全使用的 目的。
權(quán)利要求
1、太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，它包含太陽能集熱器(1)、保溫水箱(2)、電加熱管(3)、循環(huán)水泵(4)、溫度控制器(5)、第一溫度傳感器(6)、第二溫度傳感器(7)、第一電磁閥(8)和第二電磁閥(9)，其特征在于太陽能集熱器(1)的出水口和第二電磁閥(9)的第一端都與保溫水箱(2)的進(jìn)水口連接，太陽能集熱器(1)的進(jìn)水口與第一電磁閥(8)的第一端連接，第一電磁閥(8)的第二端和第二電磁閥(9)的第二端都與循環(huán)水泵(4)的出水口連接，循環(huán)水泵(4)的進(jìn)水口與沼氣池(10)的出水口連接，沼氣池(10)的進(jìn)水口與保溫水箱(2)的出水口連接，電加熱管(3)設(shè)置在保溫水箱(2)內(nèi)，循環(huán)水泵(5)的控制輸入端與溫度控制器(5)的第一控制輸出端連接，第一電磁閥(8)的控制輸入端與溫度控制器(5)的第二控制輸出端連接，第二電磁閥(9)的控制輸入端與溫度控制器(5)的第三控制輸出端連接，第一溫度傳感器(6)設(shè)置在太陽能集熱器(1)的出水口處的管路上，第一溫度傳感器(6)的信號輸出端與溫度控制器(5)的第一信號輸入端連接，第二溫度傳感器(7)設(shè)置在保溫水箱(2)上，第二溫度傳感器(7)的信號輸出端與溫度控制器(5)的第二信號輸入端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，其特 征在于它增加了定時(shí)器(ll)，定時(shí)器(11)設(shè)置在電加熱管(3)的供電回路上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，其特 征在于它增加了電磁開關(guān)(12)，電磁開關(guān)(12)設(shè)置在電加熱管(3)的供電回路 上，電磁開關(guān)(12)的控制輸入端與溫度控制器(5)的第四控制輸出端連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，其特 征在于它增加了自動排氣闊(13)，自動排氣閥(13)設(shè)置在太陽能集熱器(1)的出 水口處的管路上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，其特 征在于它增加了自動排氣集氣罐(14)，自動排氣集氣罐(14)設(shè)置在保溫水箱(2) 上。
全文摘要
太陽能與電加熱管聯(lián)合加熱制沼氣系統(tǒng)，它提供了一種太陽能與電加熱聯(lián)管合加熱制沼氣的裝置，以解決現(xiàn)有的多種能源聯(lián)合制沼氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用昂貴、難以大規(guī)模推廣使用的問題。本發(fā)明的太陽能集熱器的出水口和第二電磁閥的第一端都與保溫水箱的進(jìn)水口連接，太陽能集熱器的進(jìn)水口與第一電磁閥的第一端連接，第一電磁閥和第二電磁閥的第二端都與循環(huán)水泵的出水口連接，循環(huán)水泵的進(jìn)水口和保溫水箱的出水口與沼氣池連接，電加熱管設(shè)置在保溫水箱內(nèi)，兩個(gè)溫度傳感器分別設(shè)置在太陽能集熱器的管路和保溫水箱上，循環(huán)水泵、兩個(gè)電磁閥的控制輸入端都與溫度控制器的控制輸出端連接，兩個(gè)溫度傳感器的信號輸出端都與溫度控制器的信號輸入端連接。
文檔編號C12M1/107GK101130749SQ200710144369
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者尹海文, 沈德安, 譚羽非 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)