CN101475903A

CN101475903A - 一种防爆太阳能沼气池

Info

Publication number: CN101475903A
Application number: CNA2009100424972A
Authority: CN
Inventors: 曾繁武; 曾繁强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-08

Abstract

一种防爆太阳能沼气池，它包括发酵集料箱8、复合凸透镜2、防护罩1、太阳能集热板3、防爆保温容器4、电热转换器5、温度传感器6、保温控制器盒9、快速发酵集料箱11和支座7，防爆保温容器4设置在发酵集料箱8的上部，快速发酵集料箱11上开设有与发酵集料箱8连通的通气口113，其设置在发酵集料箱8内的上部，防爆保温容器4由太阳能集热板3与其容器型腔密封连接成体，并密封安装在支座7上，其上设有输入管41、输入控制阀42、输出管43、保压阀44、绝缘体46、导线套管45。本发明能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分利用且安全使用。

Description

一种防爆太阳能沼气池

技术领域

本发明涉及一种沼气池，特别是一种利用太阳能对沼气池聚光增温的防爆太阳能沼气池。

背景技术

沼气是我国农村的一种新的清洁能源，它的有效利用可解决目前人们开发资源不足的问题，能够减轻或消除人们生活资源的浪费，可作人们生活的能源，其主要包括做饭、炒菜、烧水、取暖、照明等，可节约大量的煤碳、燃油和柴草，而且改善环境，热效率高。沼气是以甲烷为主要成分的混合可燃气体，其占60％-70％，而产生甲烷的甲烷菌需在0-80℃的温度范围内生存，有分别适应低温(20℃)、中温(30℃)、高温(50℃)的各类细菌，最适宜的繁殖温度分别为15℃、35℃、53℃，故沼气池内温度和甲烷菌生存条件的控制直接决定了沼气的产出量，当气温低于一定温度时(一般在15℃以下时)，沼气池内的料液不能正常产气，也就不能正常使用，从而限制了沼气的推广应用。由于甲烷菌对有机物消化能力有一定限制，对桔杆类难易消化的有机物而言，当前的沼气池并未将难易消化的有机物大体区分，这样使得有机原料未充分利用，不宜排除产出沼气后的废料。

当前太阳能沼气池在设计实施上较少采用防爆措施，由于使用老化，破坏，将引起不安全因素，沼气是一种可燃性气体，燃点较低，而聚光作用能产生较高的温度，聚焦温度容易达到沼气燃点，静电在导体间能引起火花，为了使沼气池更安全更有效的使用或维护，故对太阳能聚光或输电信号所使用的导体进行进行适当绝缘保护，这样更有效更安全使用太阳能沼气池。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用凸透镜聚光原理对太阳能沼气池的物料进行加热，使其能在一年四季正常产气，保证沼气正常使用的防爆太阳能沼气池。

本发明的技术方案是：防爆太阳能沼气池包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、防爆保温容器、电热转换器、温度传感器和保温控制器盒，发酵集料箱上有进料口、出料口、进料口密封盖、出料口密封盖，复合凸透镜、防护罩、防爆保温容器通过支座用密封圈密封安装在发酵集料箱顶部，太阳能集热板位于防爆保温容器的顶部，防爆保温容器和复合凸透镜密封安装在支座上并保持其相互间距。电热转换器安装在防爆保温容器上，温度传感器安装在支座上，温度传感器和电热转换器用导线连接到保温控制器盒上，在支座上连接有输气管道。

发明进一步的技术是：防爆保温容器由太阳能集热板与其容器型腔密封连接成体，并密封安装在支座上，其上设有输入管、输入控制阀、输出管、保压阀、绝缘体、导线套管。

本发明由于利用凸透镜聚光原理，将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并适当控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，从而有利于甲烷菌将难易消化的有机物进行处理配制，使人们生活垃圾所产生的资源更好利用并转化为可利用的资源，从而将有机废物尽可能作为沼气原料，保证有机物废物和沼气池充分使用。

在太阳能较强时，为了避免太阳能集聚温度较高所产生储温液较高的压力和聚焦点易达到沼气燃点，而带来的安全隐患，在气温较低，使用电热转换器对防爆保温容器进行加热时，由于静电作用引起火花，沼气燃点较低，而带来的安全隐患，在防爆保温容器上设有输入管、输入控制阀、输出管、保压阀、绝缘体、导线套管等并组合密封安装在支座上。

根据甲烷菌消化能力，对桔杆类难易消化的有机物，可将此等有机物收集。在发酵集料箱内，并进行有机配制，作为长期产气源，从而适度解决甲烷菌消化原料问题，并充分将生活有机废物得以利用。而对于草类甲烷菌容易消化的有机物，可收集在快速发酵集料箱内，从而适当满足人们生活对沼气的需求。也可根据产气原料来源便利要求或原料量的多少，对快速发酵集料箱和发酵集料箱的安装位置、形状和大小尺寸进行合理设计，从而使沼气池送料、产气、排废的全过程更加便利，节约人力物力的成本，以满足人们生活有效产气需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1中M-M剖视结构示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为图3中N-N剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，防爆太阳能沼气池包括发酵集料箱8、复合凸透镜2、防护罩1、太阳能集热板3、防爆保温容器4、电热转换器5、温度传感器6和保温控制器盒9，发酵集料箱8上设有进料口82、出料口84、进料口密封盖83、出料口密封盖85，复合凸透镜2可由玻璃钢制成，它由多个凸透镜以曲面为基面组成，复合凸透镜2上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板3上，复合凸透镜2、防护罩1、防爆保温容器4安装在支座7上，支座7用密封圈81密封安装在发酵集料箱8的顶部，太阳能集热板3位于防爆保温容器4的顶部，防爆保温容器4与复合凸透镜2安装在支座7上并保持其相互间距，防爆保温容器4上设有输入管41、输入控制阀42、输出管43、保压阀44、绝缘体46、导线套管45。电热转换器5安装在防爆保温容器4上，温度传感器6安装在支座7上，温度传感器6和电热转换器5用导线91连接到保温控制器盒9上，保温控制器盒9设有接地保护，在支座7上连接有输气管道10。

实施例二：

如图3所示，防爆太阳能沼气池包括发酵集料箱8、复合凸透镜2、防护罩1、太阳能集热板3、防爆保温容器4、电热转换器5、温度传感器6、保温控制器盒9和快速发酵集料箱11，发酵集料箱8上设有进料口82、出料口84、进料口密封盖83、出料口密封盖85，复合凸透镜2可由玻璃钢制成，它由多个凸透镜以曲面为基面组成，复合凸透镜2上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板3上，复合凸透镜2、防护罩1、防爆保温容器4安装在支座7上，支座7用密封圈81密封安装在发酵集料箱8的顶部，太阳能集热板3位于防爆保温容器4的顶部，防爆保温容器4与复合凸透镜2安装在支座7上并保持其相互间距，防爆保温容器4上设有输入管41、输入控制阀42、输出管43、保压阀44、绝缘体46、导线套管45。电热转换器5安装在防爆保温容器4上，温度传感器6安装在支座7上，温度传感器6和电热转换器5用导线91连接到保温控制器盒9上，保温控制器盒9设有接地保护，在支座7上连接有输气管道10，快速发酵集料箱11上开设有与发酵集料箱8连通的通气口113，其安装在发酵集料箱8内的上部，其上有进出料口111和进出料口封密盖112。

本发明由于复合凸透镜2将太阳能量集聚到太阳能集热板3上，太阳能集热板3将复合凸透镜所集聚到的热量传递给防爆保温容器4内的储温液(可用水)从而储存热量。在夏天太阳能较强时，防爆保温容器4为了避免太阳能集聚温度较高所产生储温液较高的压力和聚焦点易达到沼气燃点，而带来的安全隐患，在气温较低，使用电热转换器5对防爆保温容器4进行加热时，由于静电作用引起火花，沼气燃点较低，而带来的安全隐患，所以在防爆保温容器4上设有输入管41、输入控制阀42、输出管43、保压阀44、绝缘体46、导线套管45等并组合密封安装在支座7上。根据沼气池所建位置的气候环境，可适当设计凸透镜的尺寸大小，使热量长期储存并适当保持沼气池内的温度范围，将防爆保温容器4中除太阳能集热板3之外的容器型腔用适当绝热材料制成，而太阳能集热板3可由导热系数较高的合金材料制成，使防爆保温容器4储存的热量主要为沼气池中甲烷菌在夜间生存活动的温湿环境提供热量。由于气候变化原因，影响传到地球表面的太阳能量或由地区原因处于寒带地域，太阳能集热板3接收的热量难以维持甲烷菌长期活性，从而影响了甲烷菌产气率，为了将防爆保温容器4中储温液温度控制在最佳范围，可将保温控制器盒9所联接的照明电能量转化为热能传递给储温液，从而有效的控制防爆保温容器4中的温度。由于沼气池根据需要设计成大型沼气池，其温度难以得到准确的判断，故需设置温度传感器6将温度信号传递给保温控制器盒9，对沼气池内温度随时进行监控，若温度较低时，温度传感器6将低温信息传给保温控制器盒9，保温控制器盒9将电热转换器5的导线连接到照明电电源，使电热转换器5将电能转换成热能，使防爆保温容器4内储温液保持固定的范围，利用导线套管45避免电线送电过程中与产气过程产生不良影响。

对于一些桔杆类有机物，具有甲烷菌难以消化或难以吸收有机物中的养分，故可以长期作为甲烷菌的养料，从而可以长期产气。为了合理处置此类有机物，并可适当配置其有机物，使有机物充分被甲烷菌吸收，满足人们对沼气的需求，故分设快速发酵集料箱9和发酵集料箱8。快速发酵集料箱9和发酵集料箱8位置可根据产气有机原料来源情况可改变上下布置位置，使甲烷菌生命体的保持，提高产气效率。可在白天进行适当加温和在夜间进行保温。

Claims

1、一种防爆太阳能沼气池，其特征是它包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、防爆保温容器、电热转换器、温度传感器和保温控制器盒，发酵集料箱上有进、出料口，复合凸透镜、防护罩和防爆保温容器安装在支座上，支座用密封圈密封安装在发酵集料箱的顶部，太阳能集热板位于防爆保温容器的顶部，防爆保温容器和复合凸透镜用支座密封安装在发酵集料箱的上部并保持其相互间距，电热转换器安装在防爆保温容器上，温度传感器安装在支座上，保温控制器盒通过导线套管内的导线与电热转换器连接，在支座上连接有输气管道。

2、根据权利要求1所述的防爆太阳能沼气池，其特征是复合凸透镜由多个凸透镜以曲面为基面组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板上。

3、根据权利要求1或2所述的防爆太阳能沼气池，其特征是还包括快速发酵集料箱，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部，其上有进出料口。

4、根据权利要求1或3所述的防爆太阳能沼气池，其特征是防爆保温容器由太阳能集热板与其容器型腔密封连接成体，并密封安装在支座上，其上设有输入管、输入控制阀、输出管、保压阀、绝缘体、导线套管。