太阳能光伏光热一体化沼气生产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：包括沼气罐本体、太阳能热电一体化装置、集热水箱、太阳能蓄电池，所述沼气罐本体与集热水箱连接，所述集热水箱与太阳能热电一体化装置连接，所述太阳能热电一体化装置与太阳能蓄电池连接。有益效果：与现有技术相比，本实用新型专利技术所述的沼气生产系统在充分利用太阳能的光热效应解决冬季沼气罐增温问题的基础上，又利用了太阳能的光电效应发电以供搅拌和辅助加热用电，进一步提高了沼气的产量，节约了化石能源；整个沼气生产系统在寿命周期运行成本低，由于充分利用了太阳能，减少了化石燃料或者是电能的费用；太阳能属于清洁能源，减少大气污染，保护环境。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于沼气生成系统，尤其涉及一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统。
技术介绍
传统的太阳能沼气系统是利用太阳能集热器收集太阳能主动给沼气发生器增温，使沼气发生器内温度达到沼气充分发酵的恒温状态，这是太阳能与沼气两种新能源相结合的产物，在沼气发生系统中是一种低廉、洁净、安全、环保的途径。但是，太阳能沼气系统在技术上仍存在着一些不足：首先，在阴雨天、晚上太阳照度不足时，此系统难以保障沼气系统的发酵温度，影响发酵效率。在冬季温度低、太阳光照时间短的情况下，沼气罐内温度低，沼气发生率低，需要增加太阳能集热器面积的方式来保障沼气系统发酵温度，导致增加系统的使用成本。此外，沼气系统消耗的太阳热能除了沼气罐外壁散热损失，更多的热能蕴含在沼液、沼渣中随着排料而流失，不仅造成热污染，也浪费了太阳热能。目前使用太阳能沼气系统的广大农村亟待解决上述技术上的不足，以满足太阳能沼气系统全天候的应用，充分体现太阳能沼气系统的优势。沼气作为一种清洁，无污染的可再生能源，具有极大的发展前景，尤其对于我国广大农村，农业秸秆，禽畜粪便等来源丰富，生产沼气取材广泛，可以在很大程度上缓解农村的能源问题。但是在我国北方大部分地区，冬季寒冷漫长，低温严重抑制了沼气的发酵，使得沼气的产气率降低，使用效率低下，为了解决这一问题，出现了一些利用常规能源加热沼气罐生产沼气的系统，但这样增加了沼气的生产成本，并且不节能，也有一些专利提出了利用太阳能加热沼气罐但是搅拌系统依然使用常规能源，同样会消耗更多的能源。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，沼气生产系统采用间歇性搅拌，所余电能可以储存在太阳能蓄电池中，以供夜间搅拌用电和辅助加热热源，从而实现了沼气的连续生产，克服了冬季寒冷造成的产气率低下问题，充分利用太阳能，避免了沼气生产系统中常规能源的使用，提高了产气率。本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：包括沼气罐本体、太阳能热电一体化装置、集热水箱、太阳能蓄电池，所述沼气罐本体与集热水箱连接，所述集热水箱与太阳能热电一体化装置连接，所述太阳能热电一体化装置与太阳能蓄电池连接。所述沼气罐本体内壁设置热盘管，热盘管的进、出口分别与集热水箱的出口和入口相连。所述沼气罐本体和集热水箱内分别设置热电偶，所述热盘管和集热水箱的连接管路上设置电磁阀和流量计，并与可编程控制器连接。所述集热水箱和沼气罐本体外部设有硬质聚氨酯泡沫塑料的保温层。所述集热水箱内安装有辅助电加热装置，所述辅助电加热装置与太阳能蓄电池连接。所述沼气罐本体内腔上下左右位置设置热电偶,所述热电偶与温度控制器连接。所述沼气罐本体内腔中央设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机及通过传动轴连接的搅拌叶轮，所述的搅拌电机通过逆变器与太阳能蓄电池连接。所述搅拌电机与控制搅拌器启停的可编程控制器连接。有益效果：与现有技术相比，节能性：本技术所述的沼气生产系统在充分利用太阳能的光热效应解决冬季沼气罐增温问题的基础上，又利用了太阳能的光电效应发电以供搅拌和辅助加热用电，进一步提高了沼气的产量，节约了化石能源。经济性：整个沼气生产系统在寿命周期运行成本低，由于充分利用了太阳能，减少了化石燃料或者是电能的费用。环保性：太阳能属于清洁能源，减少大气污染，保护环境。附图说明图1是本技术的系统连接示意图。图中：1—沼气罐本体；2—沼气出气管；3—搅拌电机；4—进料口；5—传动轴；6—压力表；7—热电偶；8—搅拌叶轮；9—出料口；10—温度控制器；11—热盘管；12—太阳能热电一体化装置；13—集热水箱；14—逆变器；15—太阳能蓄电池；16—热水管；17-电磁阀，18-流量计，19-可编程控制器。具体实施方式下面结合较佳实施例详细说明本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术提供一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，包括沼气罐本体1、太阳能热电一体化装置12、集热水箱13、太阳能蓄电池15，所述沼气罐本体与集热水箱连接，所述集热水箱与太阳能热电一体化装置连接，所述太阳能热电一体化装置与太阳能蓄电池连接。所述沼气罐本体内壁设置热盘管11，热盘管采用铝塑复合管或塑料软管。热盘管的进、出口分别与集热水箱的出口和入口相连。所述沼气罐本体上部设有沼气出气管2,所述沼气罐上部设有进料口4,底部设有出料口9。所述集热水箱和沼气罐本体外部设有硬质聚氨酯泡沫塑料的保温层。所述沼气罐本体内腔上下左右位置设置热电偶7,所述热电偶与温度控制器10连接。所述沼气罐本体内腔中央设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机3及通过传动轴5连接的搅拌叶轮8，所述的搅拌电机通过逆变器14与太阳能蓄电池连接。所述搅拌电机与控制搅拌器启停的可编程控制器连接。搅拌装置通过可编程控制器控制启停，进行间歇搅拌，剩余电能储存在太阳能蓄电池内，以供夜间和连续阴雨天时搅拌用电。本技术的优选方案是，所述沼气罐本体和集热水箱内分别设置热电偶10，时刻进行温度监控，所述热盘管11和集热水箱13的热水管16上设置电磁阀17和流量计18，并与可编程控制器19连接。利用反馈到可编程控制器上的沼气罐内温度和集热水箱水温，调节电磁阀开启度，从而控制流量，维持沼气发酵所需的温度。本技术的优选方案是，所述集热水箱内安装有辅助电加热装置，从而保证夜间及连续阴雨天气时热水需求，所述辅助电加热装置由太阳能蓄电池供给电能。辅助电加热装置由太阳能蓄电池供给电能，当沼气罐内温度低于设定值时，辅助电加热装置开启，从而保证热水需求，维持恒温，保证产气量。本技术充分利用了太阳能，由于沼气生产系统为间歇性搅拌，所余电能可以储存在太阳能蓄电池中，以供夜间搅拌用电和辅助加热热源，从而实现了沼气的连续生产，具有产气效率高，安全稳定的特点。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术的结构作任何形式上的限制。凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术的技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：包括沼气罐本体、太阳能热电一体化装置、集热水箱、太阳能蓄电池，所述沼气罐本体与集热水箱连接，所述集热水箱与太阳能热电一体化装置连接，所述太阳能热电一体化装置与太阳能蓄电池连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：包括沼气罐本体、太阳能热电一体化装置、集热水箱、太阳能蓄电池，所述沼气罐本体与集热水箱连接，所述集热水箱与太阳能热电一体化装置连接，所述太阳能热电一体化装置与太阳能蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：所述沼气罐本体内壁设置热盘管，热盘管的进、出口分别与集热水箱的出口和入口相连。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：所述沼气罐本体和集热水箱内分别设置热电偶，所述热盘管和集热水箱的连接管路上设置电磁阀和流量计，并与可编程控制器连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热一体化沼气生产系统，其特征是：所述集热水箱和沼气罐本体外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，吕建，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：天津;12