專利名稱：溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及沼氣裝置，尤其是涉及一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，世界能源緊張，我國(guó)推廣沼氣技術(shù)，有很大的現(xiàn)實(shí)意義，但現(xiàn)有技術(shù)中基本上是采用自然發(fā)酵，因此使用成本高、使用效率低。自然發(fā)酵溫度通常為攝氏8-25度，沼氣池夏天產(chǎn)氣較多，使用效果較好，但是沼氣池冬天產(chǎn)氣少，甚至不產(chǎn)氣，僅在粵北地區(qū)就得停氣或者不能正常產(chǎn)氣一個(gè)月以上，在北方停氣時(shí)間更長(zhǎng)，限制了沼氣技術(shù)推廣應(yīng)用。而且，由于自然發(fā)酵溫度普遍較低，沼氣產(chǎn)氣率低。沼氣發(fā)酵最適宜的溫度在12-60攝氏度，并且溫度越高，發(fā)酵效果越好，產(chǎn)氣率越高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置。該裝置通過(guò)在普通沼氣池中增加太陽(yáng)能集熱器，通過(guò)換熱器把太陽(yáng)熱能傳遞到沼氣池中，提高沼氣池的溫度從而提高發(fā)酵效果和產(chǎn)氣率，降低使用成本。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，設(shè)置沼氣池和管道，該裝置還設(shè)置換熱器、泵和太陽(yáng)能集熱器，所述換熱器設(shè)置在沼氣池中，太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在沼氣池外面的室外，換熱器和太陽(yáng)能集熱器通過(guò)管道相接，在換熱器和太陽(yáng)能集熱器之間的管道上設(shè)置泵。使用時(shí)，在管道中可放置有水、油等其他熱交換介質(zhì)。泵能使介質(zhì)在回路中循環(huán)。
進(jìn)一步改進(jìn)，該溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置還設(shè)置控制電路與泵電連接，完成接通或關(guān)閉泵的功能。所述換熱器和太陽(yáng)能集熱器兩邊同時(shí)通過(guò)管道相接，這樣，換熱器與太陽(yáng)能集熱器之間通過(guò)管道就組成了一個(gè)通道回路。
還可以，在使用水或油作為熱交換介質(zhì)時(shí)，所述換熱器可采用普通回形彎管式換熱器；所述換熱器也可為換熱容器，如一個(gè)鐵制或鋁制等金屬水箱。所述太陽(yáng)能集熱器或沼氣池內(nèi)設(shè)有熱敏電阻傳感器，用于采集溫度，最好是在太陽(yáng)能集熱器和沼氣池內(nèi)同時(shí)設(shè)有熱敏電阻傳感器。熱敏電阻傳感器與控制電路電連接。
在太陽(yáng)能集熱器或沼氣池內(nèi)的熱敏電阻傳感器可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。其中至少一個(gè)熱敏電阻傳感器設(shè)在太陽(yáng)能集熱器上，還有至少一個(gè)熱敏電阻傳感器設(shè)在沼氣池中，熱敏電阻傳感器與比較器電連接，繼電器與比較器電連接，泵與比較器電連接。當(dāng)使用水作為熱交換介質(zhì)時(shí)，所述泵可以為微型電動(dòng)水泵。所述溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置還在換熱器與太陽(yáng)能集熱器之間的管道中設(shè)置有空氣減壓器，起動(dòng)水泵后有緩沖的作用，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的效果。所述管道最好為保溫管道，如雙層管或熱絕緣管。
控制電路為現(xiàn)有技術(shù)，可以是自動(dòng)溫度控制電路，它包含熱敏電阻傳感器、比較器和繼電器等，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，具體實(shí)現(xiàn)方式可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施，在這里，提供其中一個(gè)實(shí)施方式如圖2所示，溫度控制電路原理如下溫度控制器由熱敏電阻，比較器，三極管，繼電器，電阻，電容組成，電阻R 1和穩(wěn)壓管D 1串接在電源兩端，其連接點(diǎn)與比較器IC1-1“-”端相連；熱敏電阻Rt1與電位器W1串接在電源兩端，電位器W1的滑動(dòng)端與比較器IC1-1的“+”端相連；電阻R8和穩(wěn)壓管D3串接在電源兩端，其連接點(diǎn)與比較器IC1-2“-”端相連；熱敏電阻Rt2與電位器W2串接在電源兩端，電位器W2的滑動(dòng)端與比較器IC1-2的“+”端相連。電阻R2與電阻R3串接，電阻R2另一端與比較器IC1-1輸出端相連，電阻R3另一端與三極管BG1基極相連，電容C2正端與電阻R2和電阻R3的公共點(diǎn)相連。電阻R9與電阻R10串接，電阻R9另一端與比較器IC1-2輸出端相連，電阻R10另一端與三極管BG4基極相連，電容C3正端與電阻R9和電阻R10的公共點(diǎn)相連。三極管BG4的集電極與三極管BG1的基極相連。
自動(dòng)溫度控制電路隨溫度的變化能自動(dòng)開(kāi)關(guān)泵。當(dāng)太陽(yáng)能集熱器的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，如高于沼氣池中的溫度5-10攝氏度，自動(dòng)溫度控制電路會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)水泵，否則，當(dāng)沼氣池中的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，如40-60攝氏度，或太陽(yáng)能集熱器的溫度低于沼氣池中的溫度時(shí)，會(huì)停止水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是利用太陽(yáng)能對(duì)發(fā)酵的沼氣池進(jìn)行自動(dòng)加溫，使池中保持較高的發(fā)酵溫度，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。使用該裝置的沼氣池產(chǎn)氣穩(wěn)定，產(chǎn)氣量也明顯增加，因此使用成本低。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易對(duì)現(xiàn)有的普通沼氣池進(jìn)行改造。本實(shí)用新型在農(nóng)村具有廣闊的應(yīng)用前景，有較好的社會(huì)效益。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型圖1實(shí)施例中電路原理圖；圖中1.沼氣池，2.換熱器，3.熱敏電阻傳感器，4.泵，5.控制電路，6.太陽(yáng)能集熱器，7.空氣減壓器，8.管道，9.熱敏電阻傳感器，10.水。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例如附圖1所示，本實(shí)用新型提供一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，設(shè)置沼氣池(1)和管道(8)，該裝置還設(shè)置換熱器(2)、泵(4)和太陽(yáng)能集熱器(6)。所述換熱器(2)設(shè)置在普通沼氣池(1)中，換熱器(2)為鐵制的水換熱容器，該水換熱容器和太陽(yáng)能集熱器(6)均有兩個(gè)接口。太陽(yáng)能集熱器(6)設(shè)置在沼氣池(1)外面，換熱器(2)和太陽(yáng)能集熱器(6)在兩邊接口處同時(shí)通過(guò)管道(8)相通，在換熱器(2)和太陽(yáng)能集熱器(6)之間的管道(8)上設(shè)置泵(4)。使用時(shí)，在管道(8)和換熱器(2)中可放置有水(10)作為熱交換介質(zhì)。泵(4)能使介質(zhì)在回路中循環(huán)。該溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置還設(shè)置控制電路(5)與泵(4)電連接，完成接通或關(guān)閉泵的功能。這樣，換熱器(2)與太陽(yáng)能集熱器(6)之間通過(guò)管道就組成了一個(gè)通道回路。在換熱器(2)與太陽(yáng)能集熱器(6)之間的管道(8)中設(shè)置有空氣減壓器(7)。雙層保溫管道將微型電動(dòng)水泵、太陽(yáng)能集熱器、空氣減壓器連接了起來(lái)，水在管內(nèi)作能量交換介質(zhì)。熱敏電阻傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能集熱器上，當(dāng)太陽(yáng)能集熱器的水溫達(dá)到20攝氏度，溫度控制電路自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)水泵，電動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，把熱水輸至沼氣池內(nèi)水換熱容器中，熱量會(huì)傳送到沼氣池的沼液中，沼氣池升溫；當(dāng)沼氣池達(dá)到45攝氏度，控制電路自動(dòng)關(guān)閉小型電動(dòng)水泵，讓發(fā)酵沼氣有一個(gè)較適宜的溫度。
如圖2所示，溫度控制電路原理如下溫度控制器由熱敏電阻，比較器，三極管，繼電器，電阻，電容組成，電阻R1和穩(wěn)壓管D1串接在電源兩端，其連接點(diǎn)與比較器IC1-1“-”端相連；熱敏電阻Rt1與電位器W1串接在電源兩端，電位器W1的滑動(dòng)端與比較器IC1-1的“+”端相連；電阻R8和穩(wěn)壓管D3串接在電源兩端，其連接點(diǎn)與比較器IC1-2“-”端相連；熱敏電阻Rt2與電位器W2串接在電源兩端，電位器W2的滑動(dòng)端與比較器IC1-2的“+”端相連。電阻R2與電阻R3串接，電阻R2另一端與比較器IC1-1輸出端相連，電阻R3另一端與三極管BG1基極相連，電容C2正端與電阻R2和電阻R3的公共點(diǎn)相連。電阻R9與電阻R10串接，電阻R9另一端與比較器IC1-2輸出端相連，電阻R10另一端與三極管BG4基極相連，電容C3正端與電阻R9和電阻R10的公共點(diǎn)相連。三極管BG4的集電極與三極管BG1的基極相連。
當(dāng)太陽(yáng)能集熱器的水溫達(dá)到某一設(shè)定溫度如45℃以上時(shí)，熱敏電阻Rt1阻值變小，比較器IC1-1“+”端電位升高，比較器IC1-1輸出端輸出高電平，通過(guò)電阻R2對(duì)電容C2充電，電阻R2和電阻R3的公共點(diǎn)電位上升，上升到一定值時(shí)，三極管BG1導(dǎo)通，導(dǎo)致三極管BG2基極變低電平，三極管BG2截止，三極管BG3基極變高電平，三極管BG3導(dǎo)通，繼電器J1吸合，電動(dòng)水泵D運(yùn)轉(zhuǎn)，把熱水輸入沼氣池內(nèi)熱水容器，使其散發(fā)熱量，從而提高沼氣發(fā)生。同理，當(dāng)沼氣池內(nèi)發(fā)酵溫度過(guò)高時(shí)，池內(nèi)熱敏電阻Rt2阻值變小，三極管BG4導(dǎo)通，其集電極變低電平，導(dǎo)致三極管BG1基極變低而截止，使三極管BG2導(dǎo)通，三極管BG3截止，繼電器J1斷開(kāi)，電動(dòng)水泵D停止將熱水輸入沼氣池，沼氣池溫度停止上升，達(dá)到節(jié)能目的，保證沼氣正常生產(chǎn)。
當(dāng)然，采用以上方案，還可以派生出較多的裝置，如將電動(dòng)水泵該為手動(dòng)水泵等，或用等同手段進(jìn)行替換，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，設(shè)置沼氣池(1)和管道(8)，其特征是該裝置設(shè)置換熱器(2)、泵(4)和太陽(yáng)能集熱器(6)，所述換熱器(2)設(shè)置在沼氣池(1)中，太陽(yáng)能集熱器(6)設(shè)置在沼氣池(1)外面的室外，換熱器(2)和太陽(yáng)能集熱器(6)通過(guò)管道(8)相接，在換熱器(2)和太陽(yáng)能集熱器(6)之間的管道(8)上設(shè)置泵(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是設(shè)置控制電路(5)與泵(4)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是所述換熱器(2)和太陽(yáng)能集熱器(6)兩邊同時(shí)通過(guò)管道(8)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是所述太陽(yáng)能集熱器(6)和沼氣池(1)設(shè)有熱敏電阻傳感器(3)，熱敏電阻傳感器(3)與控制電路(5)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是所述泵(4)為電動(dòng)水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是所述管道(8)為保溫管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置，其特征是在換熱器(2)與太陽(yáng)能集熱器(6)之間的管道(8)中，設(shè)置有空氣減壓器(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種溫感電控太陽(yáng)能輔助發(fā)酵沼氣裝置。該裝置通過(guò)在普通沼氣池中增加太陽(yáng)能集熱器，通過(guò)換熱器把太陽(yáng)熱能傳遞到沼氣池中，提高沼氣池的溫度從而提高發(fā)酵效果和產(chǎn)氣率，降低使用成本。設(shè)置沼氣池、管道、換熱器、泵和太陽(yáng)能集熱器，所述換熱器設(shè)置在沼氣池中，太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在沼氣池外面，換熱器和太陽(yáng)能集熱器通過(guò)管道相接，在換熱器和太陽(yáng)能集熱器之間的管道上設(shè)置泵。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可對(duì)現(xiàn)有的普通沼氣池進(jìn)行改造，提高發(fā)酵效果和產(chǎn)氣率，降低使用成本。在農(nóng)村具有廣闊的應(yīng)用前景，有較好的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C12M1/107GK2769276SQ2005200547
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者鄒華旭, 李佐平, 楊云芳, 華少濱 申請(qǐng)人:仁化縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心