CN101845391A - 自持式沼气发酵池温控系统 - Google Patents

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胥飞
盛纯
杨雅婷
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Abstract

本发明提出一种自持式沼气发酵池温控系统，应用于沼气池，包括：单片机，循环水管道，加热电阻丝和电磁阀，所述单片机用于采集所述沼气池的温度和压力信号，所述循环水管道通入沼气池中，所述循环水管道露出沼气池上部的部分通过加热电阻丝加热，所述电磁阀位于沼气池开口，并根据沼气池中气压自动点火对所述循环水管道进行加热。本发明通过燃烧发酵池产生的沼气来加热发酵池自身，使池中主体温度维持在30℃左右，从而使沼气池在冬季也能维持较高的产气率，解决农村冬季能源使用困难的问题。

Description

自持式沼气发酵池温控系统
技术领域
本发明涉及沼气控温领域，且特别涉及一种自持式沼气发酵池温控系统。
背景技术
沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。在农村由于冬季沼气池不能产出足够的甲烷供用户使用，大量的沼气池被废弃。为了让沼气池被更好的利用起来，现有技术中采用以下方式进行对沼气池的加温：通过在沼气池上安装太阳能装置来实现对沼气池的加温；在沼气池内安装热风炉和电炉装置等来实现对沼气池的控温；通过在沼气池上搭建暖棚来实现对沼气池的保温。
使用太阳能装置给沼气池加温的不足点：受天气环境的限制，在冬天使用时一定要有足够长的日照才能给沼气池加温；在输送热能的过程中由于太阳能装置与沼气池存在一定的距离，太阳能吸收到的热能并不能完全将其热能输送进沼气池，导致沼气池无法正常输出足够的沼气给用户使用，控温不可靠；要随时清洗太阳能装置，否则对吸收太阳热能有阻碍作用；太阳能装置成本高。
在沼气池内安装热风炉和电炉装置的不足点：完全是使用电能来给沼气池控温，对电能的浪费是相当大的；而且控温运行成本高。
在沼气池上搭建暖棚来给沼气池实现控温的不足点：虽然在沼气池上搭建暖棚有一点的保温作用，但是对沼气池中的发酵物来说，这些温度仍然不能使发酵物中的产气细菌活跃，导致不能分解出足够的甲烷沼气供用户使用；搭建暖棚要占大量土地面积。
发明内容
本发明提出一种自持式沼气发酵池温控系统，通过燃烧发酵池产生的沼气来加热发酵池自身，使池中主体温度维持在30℃左右，从而使沼气池在冬季也能维持较高的产气率，解决农村冬季能源使用困难的问题。
为了达到上述目的，本发明提出一种自持式沼气发酵池温控系统，应用于沼气池，包括：单片机，循环水管道，加热电阻丝和电磁阀，所述单片机用于采集所述沼气池的温度和压力信号，所述循环水管道通入沼气池中，所述循环水管道露出沼气池上部的部分通过加热电阻丝加热，所述电磁阀位于沼气池开口，并根据沼气池中气压自动点火对所述循环水管道进行加热。
进一步的，所述加热电阻丝加热所述循环水管道中的循环水，并控制进入沼气池的循环水温度，以免伤害沼气池中的产气细菌。
进一步的，随着沼气池温度的升高，沼气产量的增加，当气压达到可点火气压时，所述电磁阀打开并自动点火，此时沼气燃烧的热能也用于给所述循环水管道加热，同时降低所述加热电阻丝的电能直至停止供电。
进一步的，所述循环水管道具有水泵，用于控制所述循环水管道中循环水的流速。
本发明的优点在于：利用系统本身的生物质能维持系统的温度，能够自动控温，并维持稳定的产气速率；只需少量的启动电能，之后利用自身能源(甲烷燃烧)保持温度；不受天气环境、地域(高寒地带)的限制；可小规模分散式、也可大规模集中式使用，装置成本低，安全，卫生，适用于农村。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例的自持式沼气发酵池温控系统示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
本发明提出一种以单片机为核心的控温系统，由单片机监测发酵液温度和发酵池中所产甲烷气压，并据此控制燃烧甲烷流量、电加热功率以及循环水的流速，从而维持沼气池中的合适产气温度，稳定的产生沼气。
请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的自持式沼气发酵池温控系统示意图。本发明提出一种自持式沼气发酵池温控系统，应用于沼气池6，沼气池6中具有甲烷4和发酵物5，该自持式沼气发酵池温控系统包括：单片机，循环水管道1，加热电阻丝u和电磁阀2，所述单片机用于采集所述沼气池6的温度和压力信号，所述循环水管1道通入沼气池6中，所述循环水管道1露出沼气池6上部的部分通过加热电阻丝u加热，所述电磁阀2位于沼气池6开口，并根据沼气池6中气压自动点火对所述循环水管道1进行加热。所述循环水管道1具有水泵3，用于控制所述循环水管道1中循环水的流速。
本发明提出的自持式沼气发酵池温控系统首先通过加热电阻丝加热循环水管道中的循环水，并控制进入沼气池的循环水温度小于t0(以免伤害池中的产气细菌)。
随着沼气池温度的升高，沼气产量也逐步增加，当气压达到可点火气压p0时，电磁阀打开并自动点火。此时沼气燃烧的热能也用于给循环水管道加热，这样原先加热的电能就逐步降低，同时水泵控制循环水管道中循环水的流速。
沼气池的温度持续增加，产气率也增加，当气压达到P时，将不需要电能，仅凭沼气加热就能维持沼气池的温度，但此时沼气池并没有输出沼气给用户。
当沼气池温度继续增加到t’，气压达到p’时，就可以将部分甲烷输送给用户，另一部分则继续用于加热循环水来保持沼气池的温度，以使其供应稳定的沼气给用户。
本技术方案是以单片机为核心，采集沼气池的温度和压力信号点，通过水泵来控制加热水管的水流和气流，以及通过电磁阀自动点火等形成了一种自动控温装置，本发明所设计的自持式农村发酵池温控系统与现有技术相比，本发明只需通过启动少量的电能，之后利用自身能源(甲烷燃烧)来保持沼气池的温度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (4)

1.一种自持式沼气发酵池温控系统，应用于沼气池，其特征在于，包括：单片机，循环水管道，加热电阻丝和电磁阀，所述单片机用于采集所述沼气池的温度和压力信号，所述循环水管道通入沼气池中，所述循环水管道露出沼气池上部的部分通过加热电阻丝加热，所述电磁阀位于沼气池开口，并根据沼气池中气压自动点火对所述循环水管道进行加热。
2.根据权利要求1所述的自持式沼气发酵池温控系统，其特征在于，所述加热电阻丝加热所述循环水管道中的循环水，并控制进入沼气池的循环水温度，以免伤害沼气池中的产气细菌。
3.根据权利要求1所述的自持式沼气发酵池温控系统，其特征在于，随着沼气池温度的升高，沼气产量的增加，当气压达到可点火气压时，所述电磁阀打开并自动点火，此时沼气燃烧的热能也用于给所述循环水管道加热，同时降低所述加热电阻丝的电能直至停止供电。
4.根据权利要求1所述的自持式沼气发酵池温控系统，其特征在于，所述循环水管道具有水泵，用于控制所述循环水管道中循环水的流速。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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