專利名稱：一種太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)。
背景技術：
沼氣發(fā)生的一個關鍵環(huán)節(jié)是維持沼液的溫度，當溫度低于15度時，產氣量急劇下 降。對目前的農村戶式沼氣池來說，不管其池型結構如何，不保溫結構占大部分，冬季存在 散熱損失嚴重、不產氣的問題。戶式沼氣系統(tǒng)成為一種農村可有可無的能源，使用的可靠性 不高。據估計，全國已建的戶式沼氣池中，1/3在冬季不產氣。另外，隨著太陽能熱利用技術的成本下降，太陽能熱水器日益普及。我國許多地區(qū) 的太陽能熱水器，在冬季并不能達到洗浴所需的溫度，常產生水管凍裂的問題。因此，太陽 能熱水器的利用效率不高。專利號200620136250的太陽能沼氣池在沼氣池內布置加熱器和攪拌裝置，利用 太陽能熱水器的熱水加熱沼氣池內的沼液，實現(xiàn)溫度的保持；專利號200620087799的太 陽能沼氣池利用沼氣池中央部分的水壓間蓋板透光，用太陽光直接加熱沼氣池。專利號 200620084495的太陽能沼氣池提出使用太陽能熱利用技術或光伏發(fā)電技術，借助循環(huán)熱水 或電加熱裝置來實現(xiàn)加熱沼液的目的。專利號200820052751的新型太陽能沼氣池將復合 透鏡用于太陽能聚焦，加熱沼氣池。上述所有專利均未涉及沼氣池自身的保溫問題。也未提到冬季沼氣池的熱量可用 于太陽能熱水器的防凍問題。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)。本實用新型提出的太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)，由太陽能熱水器1、循環(huán) 水泵2、三通閥3、閥門4、換熱器5、攪拌裝置8、沼氣池9和控制柜10組成，其中換熱器5 和攪拌裝置8均位于沼氣池9內，換熱器5和攪拌裝置8同軸設置，攪拌裝置8位于換熱器 5內側；太陽能熱水器1內的水箱出水口通過管道依次連接循環(huán)水泵2、進水三通閥3、閥門 4和換熱器5進水端，換熱器5出水端通過管道依次連接閥門6、回水三通閥7和太陽能熱 水器1內的水箱進水口連接；太陽能熱水器1的水箱和沼氣池9內設置有溫度測點，溫度測 點、水泵2和攪拌裝置8信號線均連接控制柜10。本實用新型中，攪拌裝置8連接電機。本實用新型中，控制柜10設有控制模塊。本實用新型的工作過程如下本實用新型可選擇“冬季”或“夏季”模式?！岸尽蹦Ｊ较?，太陽能熱水器的水箱 與沼氣池內的加熱盤管連通，太陽能熱水器不再向外輸出熱水；當熱水器水箱內的溫度高 于沼氣池內溫度15度時，循環(huán)水泵啟動、同時沼氣池內攪拌裝置啟動，熱水在太陽能熱水 器的水箱和沼氣池之間循環(huán)，將熱量送入沼氣池。二者的溫差小于5度時，循環(huán)停止。每天下午6點，自動循環(huán)一段時間(時間長短可人為設定)，既可以將多余的熱量帶入沼氣池，系 統(tǒng)同時設有防凍循環(huán)，可防止太陽能水管結凍?！跋募尽蹦Ｊ较拢刂颇K將太陽能熱水器系 統(tǒng)和沼氣系統(tǒng)隔離，二者單獨工作，循環(huán)加熱過程停止。本實用新型的有益效果在于(1)控制系統(tǒng)采用人為設定“冬季”或“夏季”模式，太陽能對沼氣池的加熱僅在 “冬季”進行，“夏季”模式下，太陽能熱水器和沼氣池分別工作，互不影響。(2)太陽能熱水器的溫度、沼氣池的溫度與控制柜連接，“冬季”的輔助加熱情況 下，循環(huán)水泵僅由太陽能熱水的溫度與沼氣池相差控制溫差大于15度，啟動循環(huán)加熱；溫 差小于5度時，循環(huán)加熱停止。這樣可以保證輔助加熱過程中的水泵能耗最低。5 15度的 溫度設定，可由用戶自行完成，隨地區(qū)的不同而不同。(3)沼氣池必須進行保溫。不保溫的沼氣池，外壁散熱在冬季是一個熱量散失的 主要原因，太陽能熱水器的熱量根本無法對沼氣池進行有效加熱。(4)每日18:00的定時循環(huán)，可有效利用沼氣池熱量對太陽能熱水器輔助加熱， 系統(tǒng)防凍循環(huán)可防止太陽能集熱器的水管凍裂。

圖1為本實用新型的結構圖示。圖中標號1為太陽能熱水器，2為循環(huán)水泵，3為進水三通閥，4為閥門，5為換熱 器，6為出水閥門，7為回水三通閥，8為攪拌裝置，9為沼氣池，10為控制柜。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本實用新型。實施例1 如圖1所示，本系統(tǒng)由太陽能熱水器1、循環(huán)水泵2、三通閥3、閥門4、換 熱器5、攪拌裝置8、沼氣池9和控制柜10組成，其中換熱器5和攪拌裝置8位于沼氣池 9內，兩者同軸設置，攪拌裝置位于換熱器內側。太陽能熱水器1水箱內熱水通過管道依次 經過循環(huán)水泵2、進水三通閥3、閥門4、進入換熱器5進水端，經換熱器出水端，閥門6、回水 三通閥7流回水箱。太陽能熱水器1的水箱和沼氣池9內設置有溫度測點，溫度測點、水泵 2、攪拌裝置8信號線均連接到控制柜10。系統(tǒng)通過進、回水三通閥實現(xiàn)管路功能切換，冬季 太陽能水箱1通過管路經水泵2、換熱器5形成閉合回路，太陽能熱水加熱沼氣池9內沼液， 布置于太陽能水箱和沼氣池內溫度測點輸入控制柜10，根據溫差控制水泵2以及攪拌裝置 8的開啟。夏季時太陽能水箱直接通過進、回水三通閥，實現(xiàn)洗浴功能。在已有沼氣池改造時，可采用圖1的方案，對沼氣池9進行保溫，同時增加控制柜 10、攪拌裝置8、循環(huán)水泵2、管路和溫度計Tl、T2。新建沼氣池時，也可采用圖1的方案，可通過動態(tài)仿真技術，選擇最佳的太陽能集 熱器面積，實現(xiàn)最佳的加熱效果。
權利要求1.一種太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)，由太陽能熱水器(1)、循環(huán)水泵O)、三 通閥(3)、閥門G)、換熱器(5)、攪拌裝置(8)、沼氣池(9)和控制柜(10)組成，其特征在于 換熱器(5)和攪拌裝置⑶均位于沼氣池(9)內，換熱器(5)和攪拌裝置⑶同軸設置，攪 拌裝置(8)位于換熱器(5)內側；太陽能熱水器(1)內的水箱出水口通過管道依次連接循 環(huán)水泵O)、進水三通閥(3)、閥門(4)和換熱器( 進水端，換熱器( 出水端通過管道依 次連接閥門(6)、回水三通閥(7)和太陽能熱水器(1)內的水箱進水口連接；太陽能熱水器 ⑴的水箱和沼氣池(9)內設置有溫度測點，溫度測點、水泵(2)和攪拌裝置⑶信號線均 連接控制柜(10)。
2.根據權利要求1所述的太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)，其特征在于攪拌裝置 ⑶連接電機。
3.根據權利要求1所述的太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)，其特征在于控制柜 (10)設有控制模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能輔助加熱的農村戶式沼氣系統(tǒng)。由太陽能熱水器、循環(huán)水泵、三通閥、閥門、換熱器、攪拌裝置、沼氣池和控制柜組成，換熱器和攪拌裝置均位于沼氣池內，換熱器和攪拌裝置同軸設置，攪拌裝置位于換熱器內側；太陽能熱水器內的水箱出水口通過管道依次連接循環(huán)水泵、進水三通閥、閥門和換熱器進水端，換熱器出水端通過管道依次連接閥門、回水三通閥和太陽能熱水器內的水箱進水口連接；太陽能熱水器的水箱和沼氣池內設置有溫度測點，溫度測點、水泵和攪拌裝置信號線均連接控制柜。本實用新型采用人為設定“冬季”或“夏季”模式，太陽能對沼氣池的加熱僅在“冬季”進行，“夏季”模式下，太陽能熱水器和沼氣池分別工作，互不影響。
文檔編號C12M1/107GK201873678SQ2010206218
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者張楊竣, 秦朝葵, 陳志光 申請人:同濟大學