一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，包括第一/二太阳能热水器装置、沼气池装置和太阳能光伏装置；沼气池装置排气管外接一三通，三通一出气口通过管道与第一太阳能热水器装置相连，三通另一出气口与沼气泵进气端相连，第一太阳能热水器装置与循环水泵相连，循环水泵与沼气池装置相连；沼气泵设有两个出气管，一出气管连接燃气装置，另一出气管连接第二太阳能热水器装置；太阳能光伏装置连接蓄电池；蓄电池分别电连接循环水泵、第二太阳能热水器装置、沼气泵。本发明专利技术将太阳热能、太阳能光伏和生物质能集成，有效克服季节、气候和昼夜等因素对某种可再生能源技术的束缚，实现太阳能和生物质能的高效低成本规模化开发利用。

A multi energy coupling energy supply system for efficient use of energy in villages and towns

【技术实现步骤摘要】
一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统
本专利技术涉及能源综合利用领域，尤其涉及一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统。
技术介绍
能源供应是农村社会和经济发展的前提与保障，又关系到整个国家的能源安全，然而目前农村能源依然存在结构不合理、供能和用能方式落后等问题。大部分农村地区依然采用直接燃烧薪柴、煤炭、植物秸秆等方式来满足基本的用能需求，而且在部分偏远地区由于电力供应不稳定还在使用煤油照明，这种以薪柴和化石能源为基础的农村能源供应方式不仅造成了严重的能源浪费和环境破坏，还加重了农民的负担，危害着农民的健康，同时也加剧了我国能源供应不足的现状。太阳能是一种清洁的天然能源，其储量丰富，具有很大的应用前景，但由于众多因素的影响，太阳能能源的供给相对不稳定。例如阴天或者下雨天就不能通过太阳能进行发电。沼气能作为村镇常见且丰富的一种可再生能源，不仅可以解决能源供给问题，还能做到废物回收利用，有效改善生活环境，但是沼气的产生也受到季节、气候等因素的影响，不能彻底解决农村的能源问题。但在一般的供能系统中，只能解决需求者的某一种用能需求，例如利用太阳能发电和储热或为沼气生产系统增温，而没能将太阳热能、太阳能光伏和生物质能利用技术和装置科学集成，构建太阳能与生物质能互补的供能系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，将太阳热能、太阳能光伏和生物质能利用技术和装置科学集成，有效克服季节、气候和昼夜等因素对某种可再生能源技术的束缚，实现村镇太阳能和生物质能的高效低成本规模化开发利用。技术方案：一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，包括第一太阳能热水器装置、至少一个第二太阳能热水器装置、沼气池装置和太阳能光伏装置；沼气池装置的排气管外接一三通，所述三通的一个出气口通过管道与所述第一太阳能热水器装置相连，所述三通的另一个出气口与沼气泵的进气端相连，所述第一太阳能热水器装置的热水出水口与循环水泵的入水口相连，循环水泵的出水口与所述沼气池装置的进料口相连接；所述沼气泵设置有两个出气管，一个出气管连接于燃气装置，另一出气管连接于所述第二太阳能热水器装置；所述太阳能光伏装置连接有用于储存电能的蓄电池；所述蓄电池分别电连接于所述循环水泵、所述第二太阳能热水器装置、沼气泵。优选的，所述第一太阳能热水器装置和所述第二太阳能热水器装置均为真空管太阳能热水器，所述真空管太阳能热水器包括真空玻璃管和储热水箱。优选的，所述第一太阳能热水器装置设置有1个，所述第二太阳能热水器装置设置有6个。优选的，所述太阳能光伏装置为单晶硅光伏电池板。优选的，所述沼气池装置为地下式沼气池，所述地下式沼气池包括相互连通的发酵间、储气间和液压间；所述储气间位于所述发酵间的上方，且所述储气间的顶部中央设有排气管；所述发酵间通过进料管和位于地上的进料口连通；所述液压间通过出料通道和所述发酵间相连，且所述液压间的顶部开设有出料口，所述出料口与日光温室相连通。优选的，所述地下式沼气池为圆柱型结构。优选的，所述地下式沼气池的池底从圆周向圆心的方向倾斜，且所述池底的坡度为10％。优选的，所述进料管设置有两个，两个所述进料管平齐设置，且所述进料管的出管口下端与所述发酵间的池墙的上边缘的距离为20cm。优选的，所述进料管的内圆直径为30～35cm。优选的，所述出料口的顶部设置有盖板。本专利技术的有益效果：将太阳热能、太阳能光伏和生物质能利用技术和装置科学集成，有效克服季节、气候和昼夜等因素对某种可再生能源技术的束缚，实现太阳能和生物质能的高效低成本规模化开发利用。附图说明附图对本专利技术做进一步说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统的工作原理示意图。图2是本专利技术一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统中沼气池装置的结构示意图。其中：第一太阳能热水器装置1；第二太阳能热水器装置2；沼气池装置3；太阳能光伏装置4；循环水泵5；燃气装置6；蓄电池7；沼气泵8；发酵间31；储气间32；液压间33；排气管34；进料管35；进料口36；出料通道37；出料口38。具体实施方式：下面对本专利技术的具体实施方式详细说明。具体实施例1如图1和图2所示，一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，包括第一太阳能热水器装置1、至少一个第二太阳能热水器装置2、沼气池装置3和太阳能光伏装置4；沼气池装置3的排气管34外接一三通，三通的一个出气口通过管道与第一太阳能热水器装置1相连，三通的另一个出气口与沼气泵8的进气端相连，第一太阳能热水器装置1的热水出水口与循环水泵5的入水口相连，循环水泵5的出水口与沼气池装置3的进料口36相连接(第一太阳能热水器装置1产生的热水为沼气池装置3提供恒温厌氧的发酵条件)；沼气泵8设置有两个出气管，一个出气管连接于燃气装置6，另一出气管连接于第二太阳能热水器装置2，与第二太阳能热水器装置2协同供暖和提供生活热水；太阳能光伏装置4连接有用于储存电能的蓄电池7；蓄电池7分别电连接于循环水泵5、第二太阳能热水器装置2、沼气泵8(可以利用光伏电池所发电能的一部分用于驱动循环水泵5，以输送第一太阳能热水器装置1中的热水至沼气池装置3，同时还可用于驱动沼气泵8，以提高沼气池装置3的发酵效率)。在一般的供能系统中，其设置只能解决需求者的某一种用能需求，例如利用太阳能发电和储热或为沼气生产系统增温，而没能将太阳热能、太阳能光伏和生物质能利用技术和装置科学集成，构建太阳能与生物质能互补的供能系统。本专利技术一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，包括第一太阳能热水器装置1、第二太阳能热水器装置2、沼气池装置3和太阳能光伏装置4，将太阳热能、太阳能光伏和生物质能利用技术和装置科学集成，有效克服季节、气候和昼夜等因素对某种可再生能源技术的束缚，实现村镇太阳能和生物质能的高效低成本规模化开发利用。具体的，第一太阳能热水器装置1和第二太阳能热水器装置2均为真空管太阳能热水器，真空管太阳能热水器包括真空玻璃管和储热水箱。真空管太阳能热水器相比起其他同类型的热水器，具有结构简单、性能优良、生产工艺先进可靠、特别适合于大批量规模化生产的特点。具体的，第一太阳能热水器装置1设置有1个，第二太阳能热水器装置2设置有6个。用于为沼气池装置3提供恒温厌氧的发酵条件的第一太阳能热水器装置1设置有1个，在条件满足的前提下可以节省成本，用于太阳能集热加热生活用水的第二太阳能热水器装置2设置有6个，进一步提高集热效率，同时可以加快生活用水的加热速度。具体的，太阳能光伏装置4为单晶硅光伏电池板。单晶硅光伏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，其特征在于，包括第一太阳能热水器装置、至少一个第二太阳能热水器装置、沼气池装置和太阳能光伏装置；/n沼气池装置的排气管外接一三通，所述三通的一个出气口通过管道与所述第一太阳能热水器装置相连，所述三通的另一个出气口与沼气泵的进气端相连，所述第一太阳能热水器装置的热水出水口与循环水泵的入水口相连，循环水泵的出水口与所述沼气池装置的进料口相连接；/n所述沼气泵设置有两个出气管，一个出气管连接于燃气装置，另一出气管连接于所述第二太阳能热水器装置；/n所述太阳能光伏装置连接有用于储存电能的蓄电池；所述蓄电池分别电连接于所述循环水泵、所述第二太阳能热水器装置、沼气泵。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，其特征在于，包括第一太阳能热水器装置、至少一个第二太阳能热水器装置、沼气池装置和太阳能光伏装置；
沼气池装置的排气管外接一三通，所述三通的一个出气口通过管道与所述第一太阳能热水器装置相连，所述三通的另一个出气口与沼气泵的进气端相连，所述第一太阳能热水器装置的热水出水口与循环水泵的入水口相连，循环水泵的出水口与所述沼气池装置的进料口相连接；
所述沼气泵设置有两个出气管，一个出气管连接于燃气装置，另一出气管连接于所述第二太阳能热水器装置；
所述太阳能光伏装置连接有用于储存电能的蓄电池；所述蓄电池分别电连接于所述循环水泵、所述第二太阳能热水器装置、沼气泵。


2.如权利要求1所述的一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，其特征在于，所述第一太阳能热水器装置和所述第二太阳能热水器装置均为真空管太阳能热水器，所述真空管太阳能热水器包括真空玻璃管和储热水箱。


3.如权利要求1所述的一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，其特征在于，所述第一太阳能热水器装置设置有1个，所述第二太阳能热水器装置设置有6个。


4.如权利要求1所述的一种适用于村镇能源高效利用多能耦合供能系统，其特征在于，所述太阳能光伏装置为单晶硅光伏电池板。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨彩霞，尹波，李晓萍，张伟，魏兴，周立宁，陈晨，杨忠治，董妍博，张涛，陈甜甜，金帅，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，中国建筑科学研究院天津分院，
类型：发明
国别省市：北京;11