CN103667020A - 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统 - Google Patents

太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103667020A
CN103667020A CN201210351272.7A CN201210351272A CN103667020A CN 103667020 A CN103667020 A CN 103667020A CN 201210351272 A CN201210351272 A CN 201210351272A CN 103667020 A CN103667020 A CN 103667020A
Authority
CN
China
Prior art keywords
underground
methane
generating pit
heat
insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210351272.7A
Other languages
English (en)
Inventor
于�玲
吴珊
吴建明
王立光
李北光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201210351272.7A priority Critical patent/CN103667020A/zh
Publication of CN103667020A publication Critical patent/CN103667020A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20—Sludge processing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统属于新能源与高效节能大类，可再生清洁能源技术及相关产品，太阳能和生物质能技术领域，沼气是天然气的替代品，是利用农产品的废弃物秸秆和畜禽的粪便经过生物分解生产沼气，但是沼气生产中生物技术对温度要求较高，大型沼气生产系统冬季无法产气或产气量低，本发明是利用春夏秋季的太阳热能通过太阳能集热器，换热系统将春夏秋季多余的太阳热能积蓄到地下，到冬季通过换热器将地下蓄积的热能置换出来，为沼气池加温，保证冬季沼气池温度满足生物发酵的温度需要，保证沼气池常年稳定生产沼气，使沼气制气产业化。

Description

太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统
技术领域
属于新能源与高效节能大类，可再生清洁能源技术及相关产品中的太阳能和生物质能
背景技术
沼气是生物质能天然气，是利用农业产品的废弃物秸秆和畜禽粪便经过生物发酵产生沼气，可以作为人们日常生活的优质洁净的燃料，且其原料是农副产品的废弃物，可再生，沼气的废弃物是优质生物肥料，可还田促进植物的生长。沼气生产是生物发酵过程，对温度要求较高，夏季产气较多，但是使用量较少，冬季用气量大，但温度低产气少或无法产气，以前是一家一户的沼气池，无法实现自动控制，经常在低温情况下造成沼气池的冻害，无法满足人们日常生活的需求。
发明内容
利用太阳热能为沼气池加温保温，同时将春夏秋季的多余太阳热能积蓄到地下的土壤中，在冬季寒冷时期利用积蓄的太阳热能和冬季实时取得的太阳热能为沼气池加热，使沼气池常年在最佳温度下正常产气满足人们日常生活和工商所需的燃气需要。
附图说明  下面结合附图对本发明进一步说明
图1是总体系统图
图2是系统图的A-A`的剖面图，地下调温盘管系统
图3是立式并联沼气池换热管
图4是系统图B-B`剖面图，地下蓄热管网连接图
图5是地下保温蓄水池
图说明：1、太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统是利用春夏秋季太阳热能积蓄到地下，在冬季严寒季节为沼气池加温生产沼气，它是由太阳能集热期（1）、太阳能集热器上水管（2）、太阳能集热器回水管（3）、太阳能集热器循环泵（4）、地下保温蓄热池太阳热能换热器（5）、厂房（39）、地平面（44）、地下保温层（27）、沼气池（11）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接上水管（10）、沼气池换热管循环泵（9）沼气池换热管（12）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接回水管（13）、（7）地下调温盘管（17）、地下调温盘管上水管（15）、地下调温循环泵（18）、地下调温凉水塔（19）、地下调温回水管（16）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接上水管（24）、地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网（23）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接回水管（21）顺序机械连接；它是由动力电源线（45）、智能控制器（28）、太阳能集热器温度传感器连接线（29）、太阳能集热器温度传感器（6）、太阳能集热器循环泵控制连接线（34）、地下保温蓄热池温度传感器连接线（30）、沼气池温度传感器连接线（31）、沼气池换热循环泵控制连接线（35）、地下调温盘管温度传感器连接线（32）、地下调温管循环泵控制连接线（37）、地下蓄热管网循环泵控制连接线（37）、地下蓄热管网温度传感器连接线（31）顺序电器连接。
     2、太阳能集热板置于厂房屋顶（40）、迎阳光厂房墙面（46）、及厂区朝阳光的空地上面、由太阳能集热器上水管（2）、太阳能集热器循环泵（4）、太阳能集热器（1）、太阳能集热器回水管（3）、与地下保温蓄热池换热器（5）形成闭路循环。
  3、沼气池（11）置于地平面（45）以下或半地下，地面下设有保温层（27）、沼气池壁设有换热管网（12）、换热管网可以是环状盘网、也可以是上下两个圆环、沼气池壁由竖管将上下圆环相连形成并联换热管网，换热管网由沼气池换热与地下保温蓄水池连接上水管（10）、沼气池换热管循环泵（9）沼气池换热管（12）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接回水管（13）、与地下保温蓄热池内的热介质相连。
    4、沼气池（11）底部与地下蓄热层（47）间设有地下调温盘管（17）、由地下调温盘管上水管、地下调温循环泵（18）地下调温凉水塔（19）、地下调温回水管形成闭路循环系统。
5、沼气池（11）下的地下蓄能管网（（23）是由若干U型管深埋于地下，亦可以是建筑物的基础构成一体，地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接上水管（24）、地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网（23）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接回水管（21）与地下保温蓄热池内的介质形成循环，地下蓄热管可以是直管连接，亦可以是圆形盘管连接。
6、地下保温蓄热池（4）是由砖混结构作框架（41），内设保温绝热层（42）、防水防漏层（43）、太阳热能换热盘管（5）、地下保温蓄热池温度传感器（8）构成，亦可以是地面上金属保温蓄热罐构成。
7、智能控制器（28）接有动力电源（45）、通过太阳能集热器温度传感器连接线（29）与太阳能集热器温度传感器（6）相连、通过太阳能集热器循环泵控制连接线（34）控制太阳能集热器循环泵（4）、通过地下保温蓄热池温度传感器连接线（30）与地下保温蓄热池温度传感器（8）相连、通过沼气池温度传感器连接线（31）与沼气池温度传感器（14）相连、通过沼气池换热循环泵控制连接线（35）控制沼气池换热循环泵（9）、通过地下调温盘管温度传感器连接线（32）与地下调温盘管温度传感器（20）相连、通过地下调温管循环泵控制连接线（37）控制地下调温管循环泵（18）、通过地下蓄热管网循环泵控制连接线（37）控制地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网温度传感器连接线（31）与地下蓄热管网温度传感器（25）相连。
具体实施方式
本系统是冬夏季统一考虑太阳热能集热，夏季所用太阳热能少，但所获取太阳热能是冬季的几十倍，若是不处理太阳能集热系统将出现问题。用春夏秋季的多余太阳热能积蓄到地下，在土壤中积蓄起来，通过智能控制器，温度传感器进行各部位温度比较，冬季太阳能集热器温度低于地下保温蓄热池的温度，太阳热能集热循环泵将停止工作，冬季寒冷时期太阳热能不足时，将从地下蓄热层提取积蓄的热能为沼气池加温，地面上设有保温层，减少热能的损耗，实现换季蓄能，使沼气池温度在最佳工作状态下产生沼气，实现沼气生产自动化，智能化、规模化。

Claims (7)

1.太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统是利用春夏秋季太阳热能积蓄到地下，在冬季严寒季节为沼气池加温生产沼气，它是由太阳能集热期（1）、太阳能集热器上水管（2）、太阳能集热器回水管（3）、太阳能集热器循环泵（4）、地下保温蓄热池太阳热能换热器（5）、厂房（39）、地平面（44）、地下保温层（27）、沼气池（11）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接上水管（10）、沼气池换热管循环泵（9）沼气池换热管（12）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接回水管（13）、（7）地下调温盘管（17）、地下调温盘管上水管（15）、地下调温循环泵（18）、地下调温凉水塔（19）、地下调温回水管（16）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接上水管（24）、地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网（23）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接回水管（21）顺序机械连接；它是由动力电源线（45）、智能控制器（28）、太阳能集热器温度传感器连接线（29）、太阳能集热器温度传感器（6）、太阳能集热器循环泵控制连接线（34）、地下保温蓄热池温度传感器连接线（30）、沼气池温度传感器连接线（31）、沼气池换热循环泵控制连接线（35）、地下调温盘管温度传感器连接线（32）、地下调温管循环泵控制连接线（37）、地下蓄热管网循环泵控制连接线（37）、地下蓄热管网温度传感器连接线（31）顺序电器连接。
2.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是太阳能集热板置于厂房屋顶（40）、迎阳光厂房墙面（46）、及厂区朝阳光的空地上面、由太阳能集热器上水管（2）、太阳能集热器循环泵（4）、太阳能集热器（1）、太阳能集热器回水管（3）、与地下保温蓄热池换热器（5）形成闭路循环。
3.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是沼气池（11）置于地平面（45）以下或半地下，地面下设有保温层（27）、沼气池壁设有换热管网（12）、换热管网可以是环状盘网、也可以是上下两个圆环、沼气池壁由竖管将上下圆环相连形成并联换热管网，换热管网由沼气池换热与地下保温蓄水池连接上水管（10）、沼气池换热管循环泵（9）沼气池换热管（12）、沼气池换热与地下保温蓄水池连接回水管（13）、与地下保温蓄热池内的热介质相连。
4.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是沼气池（11）底部与地下蓄热层（47）间设有地下调温盘管（17）、由地下调温盘管上水管、地下调温循环泵（18）地下调温凉水塔（19）、地下调温回水管形成闭路循环系统。
5.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是沼气池（11）下的地下蓄能管网（（23）是由若干U型管深埋于地下，亦可以是建筑物的基础构成一体，地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接上水管（24）、地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网（23）、地下蓄热管网与地下保温蓄热池连接回水管（21）与地下保温蓄热池内的介质形成循环，地下蓄热管可以是直管连接，亦可以是圆形盘管连接。
6.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是地下保温蓄热池（4）是由砖混结构作框架（41），内设保温绝热层（42）、防水防漏层（43）、太阳热能换热盘管（5）、地下保温蓄热池温度传感器（8）构成，亦可以是地面上金属保温蓄热罐构成。
7.根据权利要求1所述太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统，其特征是智能控制器（28）接有动力电源（45）、通过太阳能集热器温度传感器连接线（29）与太阳能集热器温度传感器（6）相连、通过太阳能集热器循环泵控制连接线（34）控制太阳能集热器循环泵（4）、通过地下保温蓄热池温度传感器连接线（30）与地下保温蓄热池温度传感器（8）相连、通过沼气池温度传感器连接线（31）与沼气池温度传感器（14）相连、通过沼气池换热循环泵控制连接线（35）控制沼气池换热循环泵（9）、通过地下调温盘管温度传感器连接线（32）与地下调温盘管温度传感器（20）相连、通过地下调温管循环泵控制连接线（37）控制地下调温管循环泵（18）、通过地下蓄热管网循环泵控制连接线（37）控制地下蓄热管网循环泵（22）、地下蓄热管网温度传感器连接线（31）与地下蓄热管网温度传感器（25）相连。
CN201210351272.7A 2012-09-20 2012-09-20 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统 Pending CN103667020A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210351272.7A CN103667020A (zh) 2012-09-20 2012-09-20 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210351272.7A CN103667020A (zh) 2012-09-20 2012-09-20 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103667020A true CN103667020A (zh) 2014-03-26

Family

ID=50305802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210351272.7A Pending CN103667020A (zh) 2012-09-20 2012-09-20 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103667020A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108504560A (zh) * 2018-04-28 2018-09-07 昆明理工大学 一种冬季太阳能加热联合超声波辅助产沼气装置
CN108715502A (zh) * 2018-06-01 2018-10-30 嘉兴宇乾环保科技有限公司 一种生活污水物理净化地下闷池结构
CN111304064A (zh) * 2020-03-11 2020-06-19 唐山际宇岩土工程有限公司 太阳能沼气联合储热系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108504560A (zh) * 2018-04-28 2018-09-07 昆明理工大学 一种冬季太阳能加热联合超声波辅助产沼气装置
CN108715502A (zh) * 2018-06-01 2018-10-30 嘉兴宇乾环保科技有限公司 一种生活污水物理净化地下闷池结构
CN108715502B (zh) * 2018-06-01 2021-06-22 嘉兴宇乾环保科技有限公司 一种生活污水物理净化地下闷池结构
CN111304064A (zh) * 2020-03-11 2020-06-19 唐山际宇岩土工程有限公司 太阳能沼气联合储热系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101330876B1 (ko) 친환경 분뇨처리 순환시스템
CN201499109U (zh) 一种可再生能源设施农业光伏电站
CN201343875Y (zh) 绿色生态农家院
CN102293133B (zh) 工厂化农业自动生产线
CN101877557A (zh) 一种可再生能源设施农业光伏电站
CN201362716Y (zh) 太阳能增温保温沼气池
CN201589435U (zh) 一种可再生能源设施农业系统
CN104956951A (zh) 一种全天候全地域循环生态农业系统
CN103053364A (zh) 用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区
CN101147456A (zh) 自动循环多能综合利用系统
CN203675750U (zh) 一种适用于日光温室的主动蓄放热墙体
CN101974420A (zh) 一种用地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统和控制方法
CN103667020A (zh) 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统
CN207978530U (zh) 日光温室内热能利用装置
CN107896747B (zh) 日光温室内热能利用装置及方法
CN102286362A (zh) 全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统
CN101877558A (zh) 一种可再生能源设施农业聚焦热电站
CN104315631B (zh) 一种自动调控式养殖系统
CN203105213U (zh) 用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区
CN202865236U (zh) 太阳热能换季蓄能沼气池保温产气系统
CN204616559U (zh) 太阳能植物暖房
CN106797906A (zh) 一种利用太阳能储热的循环水产养殖系统
CN207383042U (zh) 一种生态大棚及农田结构
CN103975800B (zh) 蔬果大棚利用太阳能供暖装置
CN101876481A (zh) 一种可再生能源设施农业

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140326