CN106123369A - 一种利用沼气和太阳能的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用沼气和太阳能的发电装置，包括太阳能供热系统、沼气供热系统、蓄热器、斯特林发电机、蓄电池、逆变器及控制器；所述太阳能供热系统包括集光装置及集热器，所述集光装置包括电动转台、太阳光线跟踪传感器、光敏传感器和集光器，所述集光器上设有光能耦合器，所述光能耦合器通过导光光纤与集热器连接，所述集热器与蓄热器连接；所述沼气供热系统包括储气罐和燃烧室，所述储气罐上设有流量计和电磁阀，所述燃烧室与蓄热器连接；所述蓄热器、斯特林发电机、蓄电池及逆变器依次连接。该装置利用沼气和太阳能进行发电，能在阳光缺乏时，通过切换沼气供热系统进行发电，避免了太阳光不受人为控制的缺陷，弥补了阳光缺乏时的发电缺口。

Description

一种利用沼气和太阳能的发电装置
技术领域
本发明涉及新能源与节能环保技术领域，尤其涉及一种利用沼气和太阳能的发电装置。
背景技术
太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁、环保能源，太阳能光热发电主要是通过集光器将太阳光聚集起来，直接利用外热式发电机发电，或通过换热装置产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电，这种方式发电效率较高，并可通过将热量储存，在晚上或者无光时继续发电，但是，由于太阳光不受人为控制，遇到季节变化或较长时间阴雨天气时，太阳能光热发电也不能运行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种利用沼气和太阳能的发电装置，该装置能够利用沼气和太阳能进行发电，能够在阳光缺乏时，通过切换沼气供热系统进行发电，避免了太阳光不受人为控制的缺陷，弥补了阳光缺乏时的发电缺口，为使用者提供了稳定的电源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用沼气和太阳能的发电装置，包括太阳能供热系统、沼气供热系统、蓄热器、斯特林发电机、蓄电池、逆变器及控制器，所述太阳能供热系统和沼气供热系统分别连接蓄热器，所述蓄热器连接斯特林发电机，所述斯特林发电机连接蓄电池，所述蓄电池连接逆变器；
所述太阳能供热系统包括集光装置及集热器，所述集光装置包括底座，所述底座上安装有电动转台，所述电动转台上固定连接有支架，所述支架上固定连接有倾斜设置的支撑板，所述支撑板上设有太阳光线跟踪传感器、光敏传感器和集光器，所述集光器的焦点位置设有光能耦合器，所述光能耦合器通过导光光纤与集热器连接，所述集热器通过管路与蓄热器连接；
所述沼气供热系统包括依次连接的沼气池、脱水装置、脱硫装置、储气罐和燃烧室，所述储气罐的出气口上设有流量计和电磁阀，所述燃烧室的烟气出口通过管路与蓄热器连接；
所述蓄热器内部设有温度传感器和蓄热材料，所述蓄热器的出口与斯特林发电机连接；
所述控制器分别与电动转台、太阳光线跟踪传感器、光敏传感器、流量计、电磁阀和温度传感器电连接。
进一步的，所述逆变器与电网连接。
进一步的，所述集光器为菲涅尔透镜。
进一步的，所述蓄热器外部设有保温层。
进一步的，所述蓄热材料为相变蓄热材料或蓄热砖。
与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：
(1)本发明采用了沼气和太阳能进行发电，能够在阳光缺乏时，通过切换沼气供热系统进行发电，避免了太阳光不受控制的缺陷，弥补了阳光缺乏时的发电缺口，为使用者提供了稳定的电源。
(2)本发明在蓄热器内部设有温度传感器，在储气罐出气口上设有流量计和电磁阀，当蓄热器内部温度不足以支撑后续发电时，控制器自动控制电磁阀打开，使沼气进入燃烧室，通过燃烧沼气进行供热，弥补阳光缺乏时的发电缺口，同时可以通过调节电磁阀的开度控制输入燃烧室的沼气的流量，从而可以在阳光微弱时，使用沼气和太阳能同时发电，发电过程自动化程度高。
(3)集光装置上设有太阳光线跟踪传感器和光敏传感器，太阳光线跟踪传感器能够实时跟踪太阳的光线，从而通过控制器控制电动转台转动，进而使集光器一直处于与光线垂直的方向，有利于光线的吸收；光敏传感器能够实时监测太阳光线强度，当光线强度足够时，控制器控制电磁阀关闭，沼气发电过程结束，转换为太阳能发电，能够合理有效的利用资源。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为集光装置的结构示意图。
其中：1.太阳能供热系统，11.集光装置，111.底座，112.电动转台，113.支架，114.支撑板，115.太阳光线跟踪传感器，116.光敏传感器，117.集光器，118.光能耦合器，119.导光光纤，12.集热器，2.沼气供热系统，21.沼气池，22.脱水装置，23.脱硫装置，24.储气罐，25.燃烧室，3.蓄热器，4.斯特林发电机，5.蓄电池，6.逆变器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
如图1-2所示，本发明提供的利用沼气和太阳能的发电装置，包括太阳能供热系统1、沼气供热系统2、蓄热器3、斯特林发电机4、蓄电池5、逆变器6及控制器，所述太阳能供热系统1和沼气供热系统2分别连接蓄热器3，所述蓄热器3连接斯特林发电机4，所述斯特林发电机4连接蓄电池5，所述蓄电池5连接逆变器6；
所述太阳能供热系统1包括集光装置11及集热器12，所述集光装置11包括底座111，所述底座111上安装有电动转台112，所述电动转台112上固定连接有支架113，所述支架113上固定连接有倾斜设置的支撑板114，所述支撑板114上设有太阳光线跟踪传感器115、光敏传感器116和集光器117，所述集光器117的焦点位置设有光能耦合器118，所述光能耦合器118通过导光光纤119与集热器12连接，所述集热器12通过管路与蓄热器3连接；
所述沼气供热系统2包括依次连接的沼气池21、脱水装置22、脱硫装置23、储气罐24和燃烧室25，所述储气罐24的出气口上设有流量计和电磁阀，所述燃烧室25的烟气出口通过管路与蓄热器3连接；
所述蓄热器3内部设有温度传感器和蓄热材料，所述蓄热器3的出口与斯特林发电机4连接；
所述控制器分别与电动转台112、太阳光线跟踪传感器115、光敏传感器116、流量计、电磁阀和温度传感器电连接。
所述逆变器6与电网连接。
所述集光器117为菲涅尔透镜。
所述蓄热器3外部设有保温层。
所述蓄热材料为相变蓄热材料或蓄热砖。
本发明的工作过程：
太阳光充足时，阳光通过集光器117聚焦在焦点处的光能耦合器118上，并通过导光光纤119将阳光传递给集热器12，集热器12将光能转换成热能，并将热能输送给蓄热器3进行热能存储，蓄热器3将热能传递给斯特林发电机4进行发电，并将电量存储于蓄电池5中，蓄电池5中的电经逆变器6逆变后，汇入电网，该过程利用太阳能的光热进行发电，发电过程节能环保；
阳光缺乏时，温度传感器对蓄热器3内的温度进行实时监测，当温度较低时，控制器控制储气罐24的出气口上的电磁阀打开，沼气经储气罐24进入燃烧室25中燃烧，燃烧过程产生的高温烟气进入蓄热器3中进行热量存储，蓄热器3将热能传递给斯特林发电机4进行发电，并将电量存储于蓄电池5中，蓄电池5中的电经逆变器6逆变后，汇入电网，该过程避免了太阳光不受控制的缺陷，弥补了阳光缺乏时的发电缺口，为使用者提供了稳定的电源。
集光装置11中设有太阳光线跟踪传感器115，能够实时跟踪太阳的光线，从而通过控制器控制电动转台112转动，进而使集光器117处于与光线垂直的方向，有利于光线的吸收；还设有光敏传感器116，能够实时监测太阳光线强度，当光线强度足够时，控制器控制储气罐24上的电磁阀关闭，沼气发电过程结束，转换为太阳能发电，能够合理有效的利用资源。
本发明能够利用沼气和太阳能进行发电，能够在阳光缺乏时，通过切换沼气供热系统进行发电，避免了太阳光不受控制的缺陷，弥补了阳光缺乏时的发电缺口，为使用者提供了稳定的电源。
以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种利用沼气和太阳能的发电装置，其特征在于：包括太阳能供热系统、沼气供热系统、蓄热器、斯特林发电机、蓄电池、逆变器及控制器，所述太阳能供热系统和沼气供热系统分别连接蓄热器，所述蓄热器连接斯特林发电机，所述斯特林发电机连接蓄电池，所述蓄电池连接逆变器；
所述太阳能供热系统包括集光装置及集热器，所述集光装置包括底座，所述底座上安装有电动转台，所述电动转台上固定连接有支架，所述支架上固定连接有倾斜设置的支撑板，所述支撑板上设有太阳光线跟踪传感器、光敏传感器和集光器，所述集光器的焦点位置设有光能耦合器，所述光能耦合器通过导光光纤与集热器连接，所述集热器通过管路与蓄热器连接；
所述沼气供热系统包括依次连接的沼气池、脱水装置、脱硫装置、储气罐和燃烧室，所述储气罐的出气口上设有流量计和电磁阀，所述燃烧室的烟气出口通过管路与蓄热器连接；
所述蓄热器内部设有温度传感器和蓄热材料，所述蓄热器的出口与斯特林发电机连接；
所述控制器分别与电动转台、太阳光线跟踪传感器、光敏传感器、流量计、电磁阀和温度传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的利用沼气和太阳能的发电装置，其特征在于：所述逆变器与电网连接。
3.根据权利要求1所述的利用沼气和太阳能的发电装置，其特征在于：所述集光器为菲涅尔透镜。
4.根据权利要求1所述的利用沼气和太阳能的发电装置，其特征在于：所述蓄热器外部设有保温层。
5.根据权利要求1所述的利用沼气和太阳能的发电装置，其特征在于：所述蓄热材料为相变蓄热材料或蓄热砖。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110926059A (zh) * 2019-12-06 2020-03-27 西安石油大学 一种地热能和沼气联合的冷、热、电三联供系统
CN113686028A (zh) * 2020-05-19 2021-11-23 郑金祥 热机装置及其双热源太阳能集热器

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