專利名稱：風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，屬于新 能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國雖然很早就發(fā)現(xiàn)了沼氣，但是推廣應(yīng)用是在20世紀(jì)20年代后期，廣東人羅國 瑞建成第一個(gè)有實(shí)際使用價(jià)值的混凝土沼氣池，成立了“中華國瑞天然瓦斯總行”，專門建 造沼氣池和生產(chǎn)沼氣燈具。新中國成立后，周恩來總理親自關(guān)心農(nóng)村能源的建設(shè)，20世紀(jì) 50年代到70年代初，全國建起了 600多萬個(gè)沼氣池，許多縣政府設(shè)立“沼氣辦公室”、負(fù)責(zé) 發(fā)放水泥、沙石等建筑材料，支持農(nóng)戶建設(shè)沼氣池。沼氣池的大量興建，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、改善了農(nóng)村的衛(wèi)生條件。國家有關(guān)部門開展了大規(guī)模的基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)研 究，引進(jìn)消化國外厭氧研究新成果。逐步完善了科學(xué)的建池技術(shù)、發(fā)酵工藝及配套設(shè)備。1986年3月，本發(fā)明人繆同春應(yīng)中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院的邀請(qǐng)、到北京中國 農(nóng)業(yè)大學(xué)里的原北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院參加了聯(lián)合國教科文組織召開的國際農(nóng)村能源會(huì)議， 會(huì)議期間，與會(huì)人員到北京市大興區(qū)(原大興縣)參觀了大型沼氣示范工程，大興區(qū)大型奶 牛場的牛糞尿和農(nóng)村廢雜的有機(jī)物被集中到沼氣池內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)氣，沼氣通過管道輸送到該村 的各個(gè)農(nóng)戶，既可用作沼氣灶具的燃料，燒飯、炒菜時(shí)沒有異味，十分清潔；也可用于農(nóng)戶的 點(diǎn)燈照明，沼氣燈十分明亮。會(huì)議代表們走進(jìn)農(nóng)戶住宅，聽到農(nóng)民們對(duì)使用沼氣的滿意講解 和爽朗笑聲，也聽到了農(nóng)民的意見沼氣池在夏季產(chǎn)氣多，冬季產(chǎn)氣少，寒冷時(shí)不產(chǎn)氣，一年 中供氣不均勻，希望能解決這個(gè)實(shí)際問題。本發(fā)明人繆同春當(dāng)年沿著扶梯走上北京大興區(qū)大型沼氣池的頂部，那是一個(gè)面積 達(dá)到160平方米的水泥平面頂部，盡管繆同春在水泥池頂部經(jīng)受北風(fēng)的勁吹和陽光的直 射，但聽到農(nóng)民關(guān)于沼氣池冬季產(chǎn)氣少的提問，當(dāng)時(shí)沒有能思考出解決問題的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
時(shí)代在進(jìn)步，科學(xué)在發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，中國的太陽能產(chǎn)業(yè)和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)有了越來 越快的發(fā)展。本發(fā)明人繆同春投身參加新能源開發(fā)工作，直到2010年，繆同春才悟出了充 分利用沼氣池外部自然環(huán)境里的太陽能和風(fēng)能，將蘊(yùn)藏在陽光中和勁風(fēng)中的能量轉(zhuǎn)換成為 電能，通過導(dǎo)電線引入沼氣池內(nèi)部的增溫裝置，適當(dāng)提高沼氣池內(nèi)的發(fā)酵液的溫度，活化沼 氣細(xì)菌，增加沼氣細(xì)菌的數(shù)量，提高消化速率，來實(shí)現(xiàn)沼氣池冬季增加沼氣產(chǎn)量的目的。太陽光照射安裝在支撐架底座3上的逐日支撐架2上方的太陽能電池1產(chǎn)生直流 電，直流電通過導(dǎo)電線4輸入光伏控制器5進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入光伏逆變器6轉(zhuǎn)換成交流 電，交流電輸入設(shè)置在沼氣池19的發(fā)酵間17內(nèi)的發(fā)酵液中的光伏調(diào)溫裝置15，將電能轉(zhuǎn) 換成熱能，發(fā)散熱量，適當(dāng)增加發(fā)酵液的溫度，促進(jìn)沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，加快分解有機(jī) 物的速度，從而提高沼氣的產(chǎn)量；地面上空的風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)9的葉片7圍繞風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)軸8發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)9產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線4輸入風(fēng)電控制器10進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入風(fēng)電逆變器11轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入風(fēng)電增溫裝置16后，將 電能轉(zhuǎn)換成熱能，散發(fā)熱能，適當(dāng)增加發(fā)酵液的溫度，促進(jìn)沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，加快分 解有機(jī)物的速度，同樣提高沼氣的產(chǎn)量；沼氣原料從進(jìn)料間13通過進(jìn)料管14進(jìn)入沼氣池19內(nèi)的發(fā)酵間17，水壓間21內(nèi) 的發(fā)酵液壓住出料管20的出口，使沼氣池19內(nèi)的發(fā)酵間17形成厭氧環(huán)境，才能使沼氣發(fā) 酵菌群中的產(chǎn)甲烷細(xì)菌正常產(chǎn)出沼氣；從發(fā)酵間17的發(fā)酵液中產(chǎn)出的沼氣上升到儲(chǔ)氣間18、沼氣積聚后形成一定的壓 力，當(dāng)用戶用氣時(shí)，沼氣通過輸氣管22和儲(chǔ)氣罩23輸出，供應(yīng)用戶的沼氣灶具燃燒使用；沼 氣池19頂部的活動(dòng)蓋12移開時(shí)，供維修人員進(jìn)出維修沼氣池或者清理人員進(jìn)出池內(nèi)清理 沼渣。太陽能電池1有1-800塊，每塊太陽能電池1的長度為0. 1米-1米，寬度為0. 1 米-0. 5米，每塊太陽能電池1的電功率為0. 1瓦-80瓦；太陽能電池1的可應(yīng)用種類有單 晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或硅基薄膜太陽能電池或化合物薄膜太陽能電池。風(fēng)力發(fā)電機(jī)9有1-80座，每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)9的電功率為10瓦-2千瓦。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式陽光照射太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電輸入光伏控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入光 伏逆變器轉(zhuǎn)換成交流電、交流電輸入光伏增溫裝置后、將電能轉(zhuǎn)換成熱能，在發(fā)酵液中散發(fā) 熱能；風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生 直流電，直流電輸入風(fēng)電控制器調(diào)整后，接著輸入風(fēng)電逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入風(fēng) 電增溫裝置后，也在發(fā)酵液中散熱，明顯提高沼氣池內(nèi)發(fā)酵間中的發(fā)酵液的溫度。促進(jìn)分散 在沼氣原料中的沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，使沼氣細(xì)菌在適宜的溫度環(huán)境中加快分解有機(jī)物 的速度，從而提高沼氣的產(chǎn)量。在廣大農(nóng)村里，由于勞動(dòng)人民的勤勞和智慧，沼氣的應(yīng)用范圍越來越廣沼氣在蔬 菜大棚中增溫、保溫，提供氣體肥料；沼氣加溫養(yǎng)蠶；沼氣烘干糧食和農(nóng)副產(chǎn)品；沼氣保鮮 水果與儲(chǔ)糧；沼液浸種；沼液防治植物病蟲害；沼液果樹施肥；沼液養(yǎng)豬；沼液養(yǎng)魚；沼渣 做有機(jī)肥；沼渣種柑橘；沼渣栽培食用菌；沼渣養(yǎng)蚯蚓；沼渣養(yǎng)黃鱔等。沼氣是清潔能源，發(fā)展沼氣能大面積治理農(nóng)村的環(huán)境污染。在2006年3月召開的 全國人大第四次會(huì)議上，溫家寶總理在政府工作報(bào)告中講到“中國決心在‘十一五’期間 (2006年-2010年)使單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放量減少10%。 在廣大農(nóng)村，特別是中國中西部地區(qū)的廣大農(nóng)村，大力發(fā)展沼氣，可以減少農(nóng)戶使用煤炭和 石油的消耗量”。由于沼氣池的類型相當(dāng)多，各種沼氣池的體積不相同，因此，用于適當(dāng)增加沼氣池 內(nèi)發(fā)酵液的溫度所需要的熱量和用電量也不相同，現(xiàn)先舉出實(shí)施例如下實(shí)施例一一種風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，大型沼氣池19的體積為10000立方米，沼氣池內(nèi)存放的發(fā)酵液的體積為6000立方米，適當(dāng)提高發(fā)酵液的溫 度8-10°C，需要在沼氣池的上方安裝單晶硅太陽能電池600塊，電功率合計(jì)達(dá)到30千瓦； 同時(shí)安裝電功率為一千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)6座。實(shí)施例二一種風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，中型沼氣池19的 體積為800立方米。沼氣池內(nèi)存放的發(fā)酵液的體積為500立方米，適當(dāng)提高發(fā)酵液的溫度 5_8°C，需要在沼氣池的上方安裝多晶硅太陽能電池100塊，電功率合計(jì)達(dá)到3千瓦；同時(shí)安 裝電功率為300瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)2座。
權(quán)利要求
一種風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，其特征是，太陽光照射安裝在支撐架底座(3)上的逐日支撐架(2)上方的太陽能電池(1)產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線(4)輸入光伏控制器(5)進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入光伏逆變器(6)轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入設(shè)置在沼氣池(19)的發(fā)酵間(17)內(nèi)的發(fā)酵液中的光伏調(diào)溫裝置(15)，將電能轉(zhuǎn)換成熱能，發(fā)散熱量，適當(dāng)增加發(fā)酵液的溫度，促進(jìn)沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，加快分解有機(jī)物的速度，從而提高沼氣的產(chǎn)量；地面上空的風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(9)的葉片(7)圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸(8)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(9)產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線(4)輸入風(fēng)電控制器(10)進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入風(fēng)電逆變器(11)轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入風(fēng)電增溫裝置(16)后，將電能轉(zhuǎn)換成熱能，散發(fā)熱能，適當(dāng)增加發(fā)酵液的溫度，促進(jìn)沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，加快分解有機(jī)物的速度，同樣提高沼氣的產(chǎn)量；沼氣原料從進(jìn)料間(13)通過進(jìn)料管(14)進(jìn)入沼氣池(19)內(nèi)的發(fā)酵間(17)，水壓間(21)內(nèi)的發(fā)酵液壓住出料管(20)的出口，使沼氣池(19)內(nèi)的發(fā)酵間(17)形成厭氧環(huán)境，才能使沼氣發(fā)酵菌群中的產(chǎn)甲烷細(xì)菌正常產(chǎn)出沼氣；從發(fā)酵間(17)的發(fā)酵液中產(chǎn)出的沼氣上升到儲(chǔ)氣間(18)、沼氣積聚后形成一定的壓力，當(dāng)用戶用氣時(shí)，沼氣通過輸氣管(22)和儲(chǔ)氣罩(23)輸出，供應(yīng)用戶的沼氣灶具燃燒使用；沼氣池(19)頂部的活動(dòng)蓋(12)移開時(shí)，供維修人員進(jìn)出維修沼氣池或者清理人員進(jìn)出池內(nèi)清理沼渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，其 特征是，所述的太陽能電池(1)有1-800塊，每塊太陽能電池(1)的長度為0. 1米-1米，寬 度為0.1米-0.5米，每塊太陽能電池(1)的電功率為0. 1瓦-80瓦；太陽能電池(1)的可 應(yīng)用種類有單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或硅基薄膜太陽能電池或化合物薄膜 太陽能電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，其 特征是，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(9)有1-80座，每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)(9)的電功率為10瓦-2千瓦。全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電與太陽能光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在沼氣池上的增溫裝置，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。陽光照射太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電輸入光伏控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入光伏逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入光伏增溫裝置后、將電能轉(zhuǎn)換成熱能，在發(fā)酵液中散發(fā)熱能；風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生直流電，直流電輸入風(fēng)電控制器調(diào)整后、接著輸入風(fēng)電逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入風(fēng)電增溫裝置后，也在發(fā)酵液中散熱；風(fēng)光新能源明顯提高沼氣池內(nèi)發(fā)酵間中的發(fā)酵液的溫度，促進(jìn)分散在沼氣原料中的沼氣細(xì)菌的生長和繁殖，使沼氣細(xì)菌在適宜的溫度環(huán)境中加快分解有機(jī)物的速度，從而提高沼氣的產(chǎn)量。
文檔編號(hào)C02F11/04GK101913746SQ20101021684
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者繆同春 申請(qǐng)人:無錫同春新能源科技有限公司