[实用新型]一种太阳能沼气池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及一种太阳能沼气池。

背景技术

 随着经济的迅速发展，环境问题和能源危机给人类带来的挑战日益严峻，因而对可再生能源的开发和利用就显得尤为重要。太阳能是洁净、可靠的能源，技术的进步使得太阳能的开发利用取得很大发展，相关设备的生产成本大大降低。我国太阳能资源较为丰富的地区同时也是重要的农业及畜牧养殖区，非常适合沼气的开发应用。沼气是一种可再生能源，是利用生物质制取清洁能源的有效途径，沼气在开发过程中能减少废弃物对环境的影响，具有良好的去污性能。

目前，沼气工程产业化最大的难题之一是保证冬季低温环境下正常满负荷产气，这对大中型集中供气型沼气工程尤为关键。解决这一难题的有效途径就是对沼气池进行加热，对沼气常温(10～26℃)、中温(28～38℃)和高温(46～60℃)发酵的研究表明中温发酵具有较好的经济性，最适温度为35℃。现在大部分采用地源热泵式沼气池加热系统，但地源热泵系统也有潜在的问题：在夏季制冷冬季供热的空调领域，冬夏季取排热不平衡会影响地源热泵系统长期稳定运行。而沼气在冬季运行热负荷比夏季极端高温天气时所需要的冷负荷高得多，中温发酵沼气池甚至不需要冷负荷，因此，沼气工程中取排热不平衡造成的问题将更加严重。

如何将太阳能与沼气池技术相结合，解决沼气工程中取排热不平衡造成的问题，从而提高沼气池冬季产气率，降低沼气池一年四季供气量的波动范围，成为目前沼气工程的难题。

实用新型内容

为了解决沼气池冬季产气率及沼气工程中取排热不平衡造成的问题，本实用新型提供一种太阳能沼气池，该太阳能沼气池采用太阳能热水供给技术与沼气池技术改造相结合，通过太阳能热水循环技术提高沼气池冬季产气率，降低沼气池一年四季供气量的波动范围，提高经济效益。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能沼气池，包括进料口、进料管、发酵池、出料器、水压间、活动盖、密封盖、圆环加热盘管、绝热层、太阳能管道、太阳能集热系统；所述发酵池顶部设有圆形出口；进料管一端伸入发酵池底部，另一端与进料口连接；活动盖安装在发酵池圆形出口处，中心设有气管安装孔；活动盖上方安装有密封盖；在进料管对面的发酵池腰部安装有出料器；水压间置于发酵池旁，采用管道与发酵池池墙中部连通；发酵池底下安装有圆环加热盘管；圆环加热盘管下铺有绝热层；圆环加热盘管通过两根太阳能管道与太阳能集热系统相通。

在晴好天气时，太阳能集热系统可将发酵池内温度维持在45℃-60℃。

作为本实用新型的进一步改进：所述太阳能集热系统由框架、支架、集热管、玻璃、黑色吸热层、热水管、冷水管、保温水箱组成；所述框架采用长方体结构，与水平面成夹角，底部由支架支撑；玻璃安装在框架表面；框架底面设有黑色吸热层，且黑色吸热层与玻璃形成真空空间；集热管均匀安装在黑色吸热层与玻璃之间；冷水管固定在框架下端，与集热管下端相通；保温水箱安装在支架上端，与集热管上端相通，保温水箱右端设有热水管。

所述集热管由内、外两根同心圆玻璃管构成，具有高吸收率和低发射率的选择性吸收腊沉积在内管外表面上构成吸热体，内外管夹层之间抽成高真空。

作为本实用新型的进一步改进：太阳能沼气池还设有用于为沼气池提供辅助能源的空气源热泵。1台3匹空气源热泵12个小时可以把1吨20℃冷水加热到55℃，由于空气源热泵为沼气池提供辅助能源，在阴天或雨天，空气源热泵工作12小时可替代太阳能晴好天气的工作，一年四季都能够按照要求为沼气池提供充足的热量。

作为本实用新型的进一步改进：所述圆环加热盘管由进水管、散热管、出水管组成；散热管在进水管和出水管两侧呈半圆形分布；散热管一端与进水管连接，另一端与出水管连接。

所述散热管管体外壁设有波形散热片，散热片与管体间为面接触相连；有利于热量的散发。

所述发酵池中上部设有两个以上的透气孔，使产生的沼气很顺畅地从管道内释出；有效地解决了发酵原料的结壳、分层和死区现象，大大地提高了沼气池的消化能力。

所述水压采用矩形结构，有利于多路进料，大容量地贮料，也便于混料、配料。

所述水压间顶部设置活动式透光盖板，轻巧便利，密闭性强，能收集太阳能，起到液加热增温的作用。