CN109526485A - 一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置，包括抛物面槽式反射镜、真空管、冷水管、热水管、温度控制仪、厌氧反应器、蓄热池、温度传感器、盘管换热器、真空管支架；所述抛物面槽式反射镜和真空管支架都安装在集热器支架上，真空管安装在真空管支架上，冷水管和热水管分别连接在真空管的两端，蓄热池位于厌氧反应器的周围，温度传感器和盘管换热器安装在厌氧反应器的内部并完全置于料液中；本发明不但可获得太阳能集热器、日光温室及蓄热池的三级增温效果和日光温室及蓄热池的两级保温效果，使厌氧反应器中的料液始终稳定在35℃左右，而且可有效缓解煤炭等不可再生能源的利用所带来的环境和能源危机。
Description
技术领域
本发明涉及一种厌氧反应器供热装置，具体涉及一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置。
背景技术
目前能源匮乏、环境污染问题日益严重，沼气作为一种环境友好的、经济效益和社会效益可观的间接形式的太阳能而逐渐受到人们的重视；温度是厌氧消化的重要条件之一，适宜的温度可使产气微生物变得活跃、厌氧发酵速度快、产气效率高，而急剧升温或降温、温度低于10℃或高于60℃都会抑制微生物的生存和繁殖、降低产气率；然而，北方地区普遍存在着冬季温度低、日温差较大的问题；近年来沼气科技工作者在沼气反应器的供热方面开展了大量研究工作，如塑料暖棚增温技术、燃池增温技术、猪-沼-坑增温技术等，但是这些供热方法大多需要大量煤炭等不可再生能源且对空气污染严重，难以满足当前沼气工程的要求，因此，目前迫切需要研究一种适合北方地区厌氧消化的厌氧反应器供热装置。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置，以稳定发酵温度、提高集热效率和产气速率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置，包括抛物面槽式反射镜、真空管、冷水管、热水管、循环水泵、田字格阳光板、温度控制仪、砖墙、保温层、保温帘、进料口、厌氧反应器、蓄热池、温度传感器、盘管换热器、水压间、真空管支架、集热器支架、地面；
其特征在于，所述抛物面槽式反射镜和真空管支架都安装在集热器支架上，所述集热器支架安装在地面上，所述真空管安装在真空管支架上，所述冷水管和热水管分别连接在真空管的两端，所述循环水泵安装在热水管上，田字格阳光板安装在地面和砖墙之间，所述温度控制仪连接循环水泵和温度传感器，所述保温帘安装在砖墙和保温层上，所述保温层镶嵌在砖墙中间，蓄热池位于厌氧反应器的周围，温度传感器和盘管换热器安装在厌氧反应器的内部并完全置于料液中。
本发明一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置的工作原理是：
在晴天太阳刚出时卷起保温帘并置于砖墙和保温层上，当温度控制仪检测到的料液温度低于32℃时启动循环水泵，蓄热池中的水通过冷水管进入真空管，抛物面槽式反射镜接收光照并聚光于真空管、对真空管中的水进行加热，然后热水通过热水管进入盘管换热器、对厌氧反应器内部的料液进行加热，最后换热后的水返回蓄热池、对厌氧反应器外围的料液进一步加热或保温；地面上面的田字格阳光板、砖墙、保温层和保温帘构成日光温室，太阳光的短波进入该日光温室后、经地面辐射变为长波而被田字格阳光板阻隔在该日光温室内，于是日光温室内的温度不断升高、温室内的热量通过辐射作用对厌氧反应器中的料液及蓄热池中的水进行加热和保温；当温度控制仪检测到的料液温度高于37℃时关闭循环水泵、使厌氧反应器中的料液温度始终保持在35℃左右；在没有太阳的晚上或阴雨天用保温帘覆盖田字格阳光板、对厌氧反应器中的料液及蓄热池中的水进行保温。
本发明的有益效果是，一方面，具有该供热装置的厌氧反应器可同时获得抛物面槽式太阳能集热器、日光温室及蓄热池的三级增温效果和日光温室及蓄热池的两级保温效果，使厌氧反应器中的料液始终稳定在35℃左右；另一方面，该供热装置所提供热量完全来自洁净的太阳能、可有效缓解煤炭等不可再生能源的利用所带来的环境和能源危机。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明：
图1为本发明一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置的结构示意图，包括抛物面槽式反射镜（1）、真空管（2）、冷水管（3）、热水管（4）、循环水泵（5）、田字格阳光板（6）、温度控制仪（7）、砖墙（8）、保温层（9）、保温帘（10）、进料口（11）、厌氧反应器（12）、蓄热池（13）、温度传感器（14）、盘管换热器（15）、水压间（16）、真空管支架（17）、集热器支架（18）、地面（19）；所述抛物面槽式反射镜（1）和真空管支架（17）都安装在集热器支架（18）上，所述集热器支架（18）安装在地面（19）上，所述真空管（2）安装在真空管支架（17）上，所述冷水管（3）和热水管（4）分别连接在真空管（2）的两端，所述循环水泵（5）安装在热水管（4）上，田字格阳光板（6）安装在地面（19）和砖墙（8）之间，所述温度控制仪（7）连接循环水泵（5）和温度传感器（14），所述保温帘（10）安装在砖墙（8）和保温层（9）上，所述保温层（9）镶嵌在砖墙（8）中间，蓄热池（13）位于厌氧反应器（12）的周围，温度传感器（14）和盘管换热器（15）安装在厌氧反应器（12）的内部并完全置于料液中；在晴天太阳刚出时卷起保温帘（10）并置于砖墙（8）和保温层（9）上，当温度控制仪（7）检测到的料液温度低于32℃时启动循环水泵（5），蓄热池（13）中的水通过冷水管（3）进入真空管（2），抛物面槽式反射镜（1）接收光照并聚光于真空管（2）、对真空管（2）中的水进行加热，然后热水通过热水管（4）进入盘管换热器（15）、对厌氧反应器（12）内部的料液进行加热，最后换热后的水返回蓄热池（13）、对厌氧反应器（12）外围的料液进一步加热或保温；地面（19）上面的田字格阳光板（6）、砖墙（8）、保温层（9）和保温帘（10）构成日光温室，太阳光的短波进入该日光温室后、经地面辐射变为长波而被田字格阳光板（6）阻隔在该日光温室内，于是日光温室内的温度不断升高、温室内的热量通过辐射作用对厌氧反应器（12）中的料液及蓄热池（13）中的水进行加热和保温；当温度控制仪（7）检测到的料液温度高于37℃时关闭循环水泵（5）、使厌氧反应器（12）中的料液温度始终保持在35℃左右；在没有太阳的晚上或阴雨天用保温帘（10）覆盖田字格阳光板（6）、对厌氧反应器（12）中的料液及蓄热池（13）中的水进行保温。
Claims (1)
1.一种基于太阳能与温室耦合的厌氧反应器供热装置，包括抛物面槽式反射镜（1）、真空管（2）、冷水管（3）、热水管（4）、循环水泵（5）、田字格阳光板（6）、温度控制仪（7）、砖墙（8）、保温层（9）、保温帘（10）、进料口（11）、厌氧反应器（12）、蓄热池（13）、温度传感器（14）、盘管换热器（15）、水压间（16）、真空管支架（17）、集热器支架（18）、地面（19）；所述抛物面槽式反射镜（1）和真空管支架（17）都安装在集热器支架（18）上，所述集热器支架（18）安装在地面（19）上，所述真空管（2）安装在真空管支架（17）上，所述冷水管（3）和热水管（4）分别连接在真空管（2）的两端，所述循环水泵（5）安装在热水管（4）上，田字格阳光板（6）安装在地面（19）和砖墙（8）之间，所述温度控制仪（7）连接循环水泵（5）和温度传感器（14），所述保温帘（10）安装在砖墙（8）和保温层（9）上，所述保温层（9）镶嵌在砖墙（8）中间，蓄热池（13）位于厌氧反应器（12）的周围，温度传感器（14）和盘管换热器（15）安装在厌氧反应器（12）的内部并完全置于料液中；在晴天太阳刚出时卷起保温帘（10）并置于砖墙（8）和保温层（9）上，当温度控制仪（7）检测到的料液温度低于32℃时启动循环水泵（5），蓄热池（13）中的水通过冷水管（3）进入真空管（2），抛物面槽式反射镜（1）接收光照并聚光于真空管（2）、对真空管（2）中的水进行加热，然后热水通过热水管（4）进入盘管换热器（15）、对厌氧反应器（12）内部的料液进行加热，最后换热后的水返回蓄热池（13）、对厌氧反应器（12）外围的料液进一步加热或保温；地面（19）上面的田字格阳光板（6）、砖墙（8）、保温层（9）和保温帘（10）构成日光温室，太阳光的短波进入该日光温室后、经地面辐射变为长波而被田字格阳光板（6）阻隔在该日光温室内，于是日光温室内的温度不断升高、温室内的热量通过辐射作用对厌氧反应器（12）中的料液及蓄热池（13）中的水进行加热和保温；当温度控制仪（7）检测到的料液温度高于37℃时关闭循环水泵（5）、使厌氧反应器（12）中的料液温度始终保持在35℃左右；在没有太阳的晚上或阴雨天用保温帘（10）覆盖田字格阳光板（6）、对厌氧反应器（12）中的料液及蓄热池（13）中的水进行保温。
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