[发明专利]一种寒区沼气工程的太阳能与生物质能联合增温系统

说明书

本发明涉及一种寒区沼气工程的太阳能与生物质能联合增温系统，包括：沼气罐本体、水浴加热层、气体加热层、沼气罐温度传感器和沼气出口，沼气罐本体顶部设置有顶盖，顶盖中心位置开有沼气出口，沼气罐本体外壁依次设置有水浴加热层、气体加热层和保温层，沼气罐本体内壁上设置有沼气罐温度传感器，加热管上端与水浴加热层上方相连通，加热管下端与水浴加热层下方相连通。本发明利用太阳能空气集热器产生的热量，以及生物质锅炉产生的热量，来实现在寒带地区沼气的制造，这种方式利用两种可再生能源去制造新能源，解决了在寒带地区能源的问题，同时也能改善环境。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种寒区沼气工程的太阳能与生物质能联合增温系统。

背景技术

沼气作为一种极具应用前景的可再生新能源，其开发利用首先可以解决我国能源短缺现状；其次能够推进农业和畜牧业的发展；再次可以改善农村卫生条件，保护生态环境。我国的沼气资源相当富裕，而沼气的利用是一项惠国惠民的举措，未来有很大的发展前景。近年来，中国投入大量资金用于沼气技术处理畜禽粪便、工业有机废水、生活污水、城市有机垃圾等工程建设，已形成了户用沼气、小区联户沼气工程、大中型沼气工程等共同发展的新格局。

然而，我国北方寒冷地区，冬天漫长寒冷，室外气温较低，地温低，使得沼气发酵原料的分解率、产气率、使用率都较低，沼气池综合利用率差，存在“半年使用，半年闲置”的现象，造成巨大的经济损失。通过实验发现：当沼液温度高于15℃时，每天每立方米沼气池的产气率可达0.1～0.2m³，当温度低于10℃时，每天的产气率仅能达到0.01m ³，甚至还有可能出现沼气池冻裂的现象，这些问题使得沼气在寒冷地区的发展受到了一定的限制。目前解决上述问题最有效的办法是沼气池增温，主要采用的增温途径是电加热系统与燃煤锅炉加热等传统加热方法，但是存在能源浪费、环保性差、成本高等缺点，不符合发展沼气的初衷。因此，为了实现沼气在我国严寒地区的广泛使用，需要寻找一种适合我国严寒地区使用的沼气池增温的技术十分必要和迫切。

由于受客观条件的限制，目前黑龙江省大多数沼气工程采用中温或高温发酵工艺，发酵料液温度随气温、地温的变化而变化一般原料温度夏季最高为25℃左右，冬季最低为 -30℃左右，而且发酵池的保温增温耗能巨大，经济性差，严重影响了寒区沼气产业的发展。因此如何既经济又环保的提高冬季沼气池料液温度，对于解决寒区沼气发酵池的连续稳定产气问题至关重要。

解决沼气发酵池料液温度低的措施有：沼气池增温、添加促进剂、优选低温菌种，其中最有效的解决办法是沼气池增温。没有增温措施的沼气池在低温季节很难实现连续产气，北方的沼气池还有可能出现池体冻裂现象。沼气池增温是保证沼气池在低温季节连续产气、防止池体冻裂、实现沼气产业化的重要途径。

增温的同时还要注意沼气池中温度的稳定性，1h内温度上下波动不宜超过2-3℃，短时间内温度波动超过5℃会造成产气量明显下降甚至停止产气，所以应该采取一定的控制措施使沼气池内的温度保持平稳水平。

现在普遍采用的沼气池增温方法有：电热膜加热系统、太阳能加热系统、燃煤锅炉加热、沼气发电余热加热等。传统的加热方法往往存在能源浪费、环保性差、成本高等缺点，不符合发展沼气的初衷。太阳能与生物质能是可再生能源，具有清洁无污染、取之不尽用之不竭等优点。太阳能利用技术与生物质燃料已经在供热上得到了推广应用，但在沼气工程增温中应用还不普遍。因此，充分利用黑龙江省丰富的太阳能和生物质能资源，研究开发沼气工程多能互补联合供热系统，实现沼气工程稳定、清洁和高效的补给热量，解决沼气工程冬季不稳定供气问题，对促进沼气集中供气事业可持续发展，推进节能减排具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种寒区沼气工程的太阳能与生物质能联合增温系统，实现了太阳能和生物质锅炉进行配合和互补，解决了在寒区发酵难的问题，同时节约了能源，减少了对环境的污染。

本发明的技术方案：