CN105850589A - 一种利用沼气供暖草莓大棚的装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，包括草莓大棚、沼气池和活动板房；草莓大棚包括大棚肋骨、透光保温膜、固定桩、固膜绳、大棚保温层和供暖装置，供暖装置包括电暖器、补光灯；沼气池包括池墙、池壁、进料口、出料口、出气口，池墙建造在草莓大棚外面地面以下，池壁建造在地面以上；活动板房设置太阳能发电装置、沼气发电装置，太阳能发电装置包括太阳能光伏板、蓄电池组、逆变器，太阳能光伏板设置在活动板房顶部；沼气发电装置包括流量计、纯化器、稳压筒、沼气发动机、发电机组；沼气供暖效果好，充分利用农村农作物秸秆、人畜粪便和太阳能，节能环保。

Description

一种利用沼气供暖草莓大棚的装置
技术领域
本发明涉及农业工程技术领域，涉及农作物秸秆、人畜粪便的处理和沼气发电装置，尤其是一种利用沼气供暖草莓大棚的装置。
背景技术
草莓营养丰富，比苹果、葡萄的营养物质含量还高。大棚草莓栽培容易，管理方便，生产成本低，产量高，收益好。草莓的主要生产阶段在春节期间，春节期间气候偏冷，气温较低，尤其是我国北方地区，气温较低草莓的产量也有所减少。因此，温室大棚的作用尤为重要。但是，在北方寒冷地区或者遇到严寒气候，仅仅依靠温室大棚效果不佳，需要增加保温供暖装置。
农村地区大量种植农作物，收割过后留下的农作物秸秆很多没有得到及时有效的处理，有些甚至直接露天燃烧，污染环境。同时，农村地区的人畜粪便处理也存在一些问题。
利用沼气池为温室大棚供暖，以农作物秸秆和人畜粪便为原料生产沼气，经济、环保又卫生。同时，草莓在收果之后，植株被大量清除，做农用肥需要经过复杂的工序和大量的劳动力付出，而直接燃烧又污染环境，作为沼气的原料之一是个很好的解决方法。
中国专利草莓大棚沼气炉补暖装置(CN203708939U)，公开了一种有沼气池、燃气加热装置、补暖管网、供暖装置和补暖管网固定装置；该发明装置的沼气池建造在地下，与燃气加热装置中的燃气炉连接，进行冷水加热，热水通过管道输送到大棚内，通过供暖装置进行增温，补暖管网通过固定装置固定于温室大棚内部。该发明装置的存在以下缺陷：冬季沼气池产气效率低，不能保证长期增温；使用明火加热，存在安全隐患；大棚增温方式单一。
发明内容
本发明的目的是解决草莓大棚严寒气候的供暖问题，解决农村大量农作物秸秆的再利用以及人畜粪便的处理问题，提供一种把农作物秸秆和人畜粪便作为沼气原材料，设计科学合理，节能环保的利用沼气供暖草莓大棚的装置。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，包括草莓大棚、沼气池和活动板房。
所述草莓大棚包括大棚肋骨、透光保温膜、固定桩、固膜绳、大棚保温层和供暖装置。大棚肋骨由不锈钢钢架、立柱和托膜板组成。透光保温膜覆盖在大棚肋骨上，透光保温膜采用聚乙烯防老化膜，其光温性能和流滴性与聚乙烯普通膜相当，但其成本低，使用寿命相比聚乙烯普通膜延长一倍以上。固定桩采用混凝土桩，埋设在草莓大棚外部两侧的泥土里。固膜绳捆在透光保温膜的上表面，固膜绳采用尼龙绳或麻绳，固膜绳与不锈钢钢架平行设置，两端系在固定桩上。
所述大棚保温层采用防火保温被，防火保温被是在毛毡的上下两面分别粘合了防火布和铝箔构成，或者在毛毡和防火布中间粘合聚乙烯泡沫层。防火保温被设计合理、结构简单，具有良好的防水防火保温性、抗拉性，可机械化传动操作、省工省力、使用周期长。选择多块防火保温被，将防火保温被一端固定在大棚顶部中心线上，沿大棚顶部两侧并排平铺在透光保温膜上。设置机械卷动器，防火保温被通过机械卷动器进行收放，方便快捷，当白天有阳光时，可卷起防火保温被，和机械卷动器一起固定在大棚顶部；当气温降低或是夜晚，将防火保温被放下，用挂钩将其固定在大棚两侧的固定桩上，这样可以防止大风时保温被遭到破坏。
所述草莓大棚内部的供暖装置包括补光灯和电暖器。补光灯设置在大棚顶部，选用日光灯或高压汞灯或弧氙气灯，以确保对大棚内部供暖。电暖器是集辐射与对流于一身，内部为高效能铝合金散热翼板，辐射能力强、辐射面积大，采用电热膜为发热材料，主要是以远红外辐射和热对流的方式送暖，可以在电暖器底部加装轮子，方便在大面积草莓大棚内的移动。电暖器按照每20平方米设置一台，通过电暖器对大棚内部进行供暖。
所述沼气池设置在草莓大棚的一侧，所述沼气池包括池墙、池壁、进料口、出料口、出气口。池墙建造在草莓大棚外面地面以下，池壁建造在地面以上，使用透明玻璃材料建造，这样阳光可以照射到沼气池内提高池内温度，加快产气速度和产气量。进料口位于沼气池池壁侧面，出料口位于沼气池池墙侧面，出气口位于沼气池池壁顶部中间。发酵时，将发酵物从进料口放入沼气池内，发酵物在沼气池内沉淀发酵，生成的沼气从出气口排出并收集，发酵废料从出料口排出。沼气池可按草莓生产规模和当地可利用的农作物秸秆及人畜粪便来确定容积、数量。出气口出来的沼气通过管道进入沼气发电装置。
所述活动板房设置在草莓大棚和沼气池之间，所述活动板房设置有太阳能发电装置和沼气发电装置。太阳能发电装置包括太阳能光伏板、蓄电池组、逆变器。太阳能光伏板设置在活动板房顶部，太阳能光伏板连接蓄电池组与逆变器，各个设备规格按照草莓大棚供电需要进行确定。在白天对草莓大棚进行供电，充分利用太阳能，节能环保。
所述沼气发电装置包括流量计、纯化器、稳压筒、沼气发动机和发电机组。纯化器用来去除产生的沼气中杂质，包括水蒸气、固体颗粒和硫化物，提高发电率，在夜晚或没有阳光的天气里沼气发电装置对草莓大棚进行供电，保证供暖装置的正常运行。
所述沼气发动机为沼气-柴油双燃料发动机，包括气缸、活塞、燃烧室、喷油嘴、混合器、油泵，是在柴油机的基础上改装进气混合系统和双燃料调节系统。其工作原理是将沼气气与空气在混台器中彤成可燃混合气，吸入气缸后，当活塞压缩接近上止点时，向燃烧室内喷入少量引燃柴油，柴油燃烧后点燃缸内混合气进行燃烧做功。双燃料发动机在正常运行情况下，其引燃柴油量在8～20％之间。再通过发电机组进行发电，发出的电通过电缆提供给电暖器和补光灯使用，多余电量可以供果农日常生活使用，如做饭等。
所述沼气-柴油双燃料发动机的特点是在沼气不足甚至没有的情况下可增加进行燃烧的柴油量，甚至完全烧柴油，以保正发动机正常运行。因此，使用起来比较灵活，适用于产气量较少的场合，这种方案的最大优点就是可以利用少量的引燃柴油压燃后点燃沼气。
本发明的有益效果是：大棚内部供暖效果好，装置布置形式灵活多样；充分利用农村农作物秸秆和人畜粪便，减少污染，节能环保；沼气发电和太阳能发电安全卫生，管理方式简单，操作方便。
附图说明
图1是本发明的实施例的一种利用沼气供暖草莓大棚的装置的结构示意图；
图1中：1.草莓大棚，2.沼气池，2-1.池墙，2-2.池壁，2-3.进料口，2-4.出料口，2-5.出气口，3.活动板房，4.太阳能发电装置，5.沼气发电装置，6.补光灯，7.电暖器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1所示的一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，包括草莓大棚1、沼气池2和活动板房3。
所述草莓大棚1包括大棚肋骨、透光保温膜、固定桩、固膜绳、大棚保温层和供暖装置。大棚肋骨由不锈钢钢架、立柱和托膜板组成。透光保温膜覆盖在大棚肋骨上，透光保温膜采用聚乙烯防老化膜，其光温性能和流滴性与聚乙烯普通膜相当，但其成本低，使用寿命相比聚乙烯普通膜延长一倍以上。固定桩采用混凝土桩，埋设在草莓大棚外部两侧的泥土里；固膜绳捆在透光保温膜的上表面，固膜绳采用尼龙绳或麻绳，固膜绳与不锈钢钢架平行设置，两端系在固定桩上。
所述大棚保温层为防火保温被，防火保温被是在毛毡的上下两面分别粘合了防火布和铝箔构成，或者在毛毡和防火布中间粘合聚乙烯泡沫层。防火保温被设计合理、结构简单，具有良好的防水防火保温性、抗拉性、可机械化传动操作、省工省力、使用周期长。可选择多块防火保温被，将防火保温被一端固定在大棚顶部中心线上，沿大棚顶部两侧并排平铺在透光保温膜上。设置机械卷动器，防火保温被通过机械卷动器进行收放，方便快捷。当白天有阳光时，可卷起防火保温被，和机械卷动器一起固定在大棚顶部；当气温降低或是夜晚，将防火保温被放下，用挂钩将其固定在大棚两侧的固定桩上，这样可以防止大风时保温被遭到破坏。
所述草莓大棚1内部的供暖装置包括补光灯6和电暖器7。补光灯6设置在大棚顶部，选用日光灯或高压汞灯或弧氙气灯，以确保对大棚内部供暖。电暖器7是集辐射与对流于一身，内部为高效能铝合金散热翼板，辐射能力强、辐射面积大，采用电热膜为发热材料，主要是以远红外辐射和热对流的方式送暖，在电暖器7底部加装轮子，方便在大面积草莓大棚内的移动。电暖器7按照每20平方米设置一台，通过电暖器7对大棚内部进行供暖。
所述沼气池2设置在草莓大棚1的一侧，所述沼气池2包括池墙2-1、池壁2-2、进料口2-3、出料口2-4和出气口2-5。池墙2-1建造在草莓大棚1外面地面以下，池壁2-2建造在地面以上，使用透明玻璃材料建造，这样阳光可以照射到沼气池内提高池内温度，加快产气速度和产气量。进料口2-3位于沼气池池壁侧面，出料口2-4位于沼气池池墙2-1侧面，出气口位于沼气池池壁2-2顶部中间。发酵时，将发酵物从进料口2-3放入沼气池内，发酵物在沼气池1内沉淀发酵，生成的沼气从出气口2-5排出并收集，发酵废料从出料口2-4排出。沼气池可按草莓生产规模和当地可利用的农作物秸秆及人畜粪便来确定容积、数量。
所述活动板房3设置在草莓大棚1和沼气池2之间，所述活动板房3设置有太阳能发电装置4和沼气发电装置5。太阳能发电装置4包括太阳能光伏板、蓄电池组和逆变器。太阳能光伏板设置在活动板房3顶部，太阳能光伏板连接蓄电池组与逆变器，各个设备规格按照草莓大棚1的用电需要进行确定。太阳能发电装置4在白天对草莓大棚1进行供电，充分利用太阳能，节能环保。
所述沼气发电装置5包括流量计、纯化器、稳压筒、沼气发动机和发电机组。纯化器用来去除产生的沼气中杂质，提高发电率。
所述沼气发动机为沼气-柴油双燃料发动机，包括气缸、活塞、燃烧室、喷油嘴、混合器、油泵，是在柴油机的基础上改装进气混合系统和双燃料调节系统。其工作原理是将沼气与空气在混台器中形成可燃混合气，吸入气缸后，当活塞压缩接近上止点时，向燃烧室内喷入少量引燃柴油，柴油燃烧后点燃缸内混合气进行燃烧做功。双燃料发动机在正常运行情况下，其引燃柴油量在8～20％之间，沼气发动机发出的电通过电缆提供给补光灯6和电暖器7使用，多余电量可以供果农日常生活使用，如做饭等。
所述沼气-柴油双燃料发动机的特点是在沼气不足甚至没有的情况下可增加进行燃烧的柴油量，甚至完全烧柴油，以保正发动机正常运行。因此，使用起来比较灵活，适用于产气量较少的场合，这种方案的最大优点就是可以利用少量的引燃柴油压燃后点燃沼气。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，其特征在于：包括草莓大棚(1)、沼气池(2)和活动板房(3)；
所述草莓大棚(1)包括大棚肋骨、透光保温膜、固定桩、固膜绳、大棚保温层和供暖装置；大棚肋骨由不锈钢钢架、立柱和托膜板组成；透光保温膜覆盖在大棚肋骨上，透光保温膜采用聚乙烯防老化膜；固定桩采用混凝土桩，固定桩埋设在草莓大棚外部两侧的泥土里；固膜绳捆在透光保温膜的上表面，固膜绳采用尼龙绳或麻绳，固膜绳与不锈钢钢架平行设置，两端系在固定桩上；
所述大棚保温层采用防火保温被，防火保温被是在毛毡的上下两面分别粘合了防火布和铝箔构成，防火保温被的一端固定在草莓大棚顶部中心线上，沿草莓大棚顶部两侧并排平铺在透光保温膜上，草莓大棚顶部设置机械卷动器，机械卷动器把大棚保温层卷起或摊开；
所述供暖装置包括补光灯(6)和电暖器(7)，补光灯(6)和电暖器(7)设置在草莓大棚内部；补光灯(6)设置在草莓大棚顶部，选用日光灯或高压汞灯或弧氙气灯；电暖器(7)内部为铝合金散热翼板，采用电热膜为发热材料，电暖器按照每20平方米设置一台，通过电暖器(7)对草莓大棚内部进行供暖；
所述沼气池(2)设置在草莓大棚(1)一侧，所述沼气池(2)包括池墙(2-1)、池壁(2-2)、进料口(2-3)、出料口(2-4)和出气口(2-5)；池墙(2-1)建造在地面以下，池壁(2-2)建造在地面以上；进料口(2-3)位于沼气池池壁侧面，出料口(2-4)位于沼气池池墙侧面，出气口(2-5)位于沼气池池壁顶部中间；出气口出来的沼气通过管道进入沼气发电装置；
所述活动板房(3)设置在草莓大棚(1)和沼气池(2)之间，活动板房设置有太阳能发电装置(4)和沼气发电装置(5)；太阳能发电装置(4)包括太阳能光伏板、蓄电池组和逆变器；太阳能光伏板设置在活动板房顶部，太阳能光伏板连接蓄电池组与逆变器；
所述沼气发电装置(5)包括流量计、纯化器、稳压筒、沼气发动机和发电机组，沼气发动机为沼气-柴油双燃料发动机，沼气发动机包括气缸、活塞、燃烧室、喷油嘴、混合器和油泵；
太阳能发电装置和沼气发电装置发出的电通过电缆供应供暖装置。
2.根据权利要求1所述的一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，其特征在于：所述沼气池池壁采用钢化玻璃制作。
3.根据权利要求1所述的一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，其特征在于：所述沼气-柴油双燃料发动机采用掺烧的方式进行发电，利用引燃柴油压燃后点燃沼气。
4.根据权利要求1所述的一种利用沼气供暖草莓大棚的装置，其特征在于：所述太阳能发电装置在白天运行，所述沼气发电装置在夜晚运行。
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