CN207391430U - 一种太阳能热电一体化沼气反应器加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，其特征是：包括太阳能热电一体化装置，止回阀、太阳能集热器，集热水箱，沼气罐装置；所述太阳能热电一体化装置热水出口端与止回阀进水口连接、所述太阳能集热器进水口与止回阀出水口相连接，所述集热水箱与太阳能集热器相连接，所述沼气罐装置热水进口与集热水箱出水口连接，沼气罐装置热水出口分别与太阳能热电一体化装置进水口、集热水箱和太阳能集热器进水口相连接，连接管路上均设有电磁阀。有益效果：本实用新型有效解决了冬季光伏光电一体化装置集热效率过低的问题，提供了一种全天候太阳能综合利用模式，提高了太阳能系统综合利用效率，进一步提高了沼气产量。
Description
技术领域
本实用新型属于沼气生成系统，尤其涉及一种太阳能热电综合利用沼气生产系统。
背景技术
传统的太阳能沼气系统是利用太阳能光热效应产生的热量用于沼气反应器增温，或者利用太阳能热电一体化装置为沼气生产系统提供热能和电能，使沼气生产温度达到最佳发酵温度，这是太阳能与沼气两种新能源相结合的产物，是一种低成本、环保的沼气生产方式。
但是，太阳能沼气系统在技术上仍然存在着一些不足:仅仅利用光热效应的太阳能沼气系统在阴雨天、晚上或高纬度地区太阳辐照度不足的时候，为了满足足够的热量需求，需要很大的集热面积，极大的提高了系统成本，不利于系统推广。此外，一些专利提出的新型热电一体化装置在太阳能沼气系统的利用也存在不足:在高纬度高海拔地区，秋冬季气候寒冷，环境温度很低，热电一体化装置无法解决热损失严重的问题，尤其是在温度低于零摄氏度，热电一体化装置的水管结冻无法集热，只能依赖系统的光电部件维持运行，这就需要增加热电一体化系统的太阳辐照面积，增加了系统的成本，不利于太阳能沼气系统在北方的推广。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术方案的不足，为北方提供一种具有两种太阳能综合利用模式的全天候沼气反应器加热装置：夏季气温高，太阳能热电一体化装置热电部件和太阳能集热器都处于运行状态，为沼气反应器提供热水，降低光伏部件温度，提高光电效率，产生的电能用于电动搅拌机间歇搅拌、变频循环泵、流量计、可编程温度控制器、温度传感器日常运行，多余电能储存在太阳能电池中，以供夜间搅拌和辅助电加热器加热，从而实现了沼气的连续生产；冬季气温低，为避免太阳能热电一体化装置的热量损失，只运行光电部件，利用太阳能集热器产生的热能和辅助电加热器为沼气系统加热，避免沼气系统中常规能源的使用。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，其特征是:包括太阳能热电一体化装置、止回阀、太阳能集热器、集热水箱、沼气反应器；所述太阳能热电一体化装置热水出口端与止回阀进水口连接、所述太阳能集热器进水口与止回阀出水口相连接；所述集热水箱与太阳能集热器相连接；所述沼气反应器热水进口与集热水箱出水口连接，沼气反应器热水出口分别与太阳能热电一体化装置进水口、集热水箱和太阳能集热器进水口相连接，连接管路上均设有电磁阀。
所述发酵反应器内壁设置有保温层、太阳能加热盘管、温度传感器、定时电动搅拌机和辅助电加热器，其中温度传感器与可编程温度控制器相连接，所述辅助电加热器作为夜间加热装置启停由可编程温度控制器控制。
所述太阳能加热部件的循环水管上安装有伴热带、温度传感器和电磁阀均与可编程温度控制器相连接。
有益效果：与现有技术相比，节能性：本实用新型在综合利用太阳能的光热效应和光电效应解决冬季沼气反应器增温和设备控制与运行能源消耗问题的基础上，添加了太阳能集热器，解决了夏季光伏发电效率低的问题；冬季光伏光电一体化装置热损失过高的问题，提高了冬季太阳能系统的热效率。实用性：解决了冬季循环水管结冻问题，提供了一种全天候太阳能综合利用模式。经济性：进一步提高了沼气产量，由于充分利用了太阳能，降低了太阳能系统的占地面积，降低建造成本，沼气生产系统运行减少了化石燃料或者是电能的费用。环保性：太阳能属于清洁能源，减少温室气体排放和大气污染。
附图说明
图1是本实用新型的系统连接示意图。
图中：1—太阳能热电一体化装置；2—太阳能集热器；3—集热水箱；4—沼气反应器；5—逆变控制器；6—太阳能蓄电池；7—循环水管；8—止回阀；9—太阳能加热盘管；10定时电动搅拌机；11—辅助电加热器；12可编程温度控制器；13—电磁阀；14曝气口；15—温度传感器；16—变频循环泵；17—伴热带。
具体实施方式
下面结合较佳实际案例详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提供一种太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，包括太阳能热电一体化装置1，太阳能集热器2，止回阀8，集热水箱3，沼气反应器装置4；所述太阳能热电一体化装置热水出口端与止回阀进水口连接；所述太阳能集热器进水口与止回阀出水口相连接，所述集热水箱与太阳能集热器相连接，所述沼气反应器装置热水进口与集热水箱出水口连接，沼气反应器装置热水出口分别与太阳能热电一体化装置进水口、集热水箱和太阳能集热器进水口相连接，连接管路上均设有电磁阀8。
所述发酵反应器内壁设置有保温层、太阳能加热盘管9、温度传感器15、定时电动搅拌机10和辅助电加热器11，其中温度传感器与可编程温度控制器相连接，所述辅助电加热器作为三级加热装置启停由可编程温度控制器控制。
所述太阳能加热部件的循环水管上安装有伴热带18、流量计16、变频循环泵17、温度传感器和电磁阀均与可编程温度控制器相连接。其中可编程温度控制器通过控制变频循环泵和辅助电加热器来控制沼液温度。
本实用新型的优选方案是如图1所示，在夏季白天，电磁阀A和B处于开启状态，电磁阀C处于闭塞状态，冷却后的循环水进入太阳能热电一体化一级加热装置加热后经过止回阀进入太阳能集热器二级加热装置进一步加热，以获得高温热水，热水进入集热水箱储存。热水从集热水箱流出通过变频循环泵得到动力，经流量计进入发酵反应器的加热水盘为沼液加热，热水释放热能后再回到太阳能热电一体化装置完成循环。夏季夜晚，电磁阀A和B处于关闭状态，电磁阀C处于开启状态，循环水由沼气反应器流出直接回到集热水箱，当集热水箱的温度与沼气反应器温度相同时，电磁阀C和变频循环泵关闭，水循环停止，利用太阳能蓄电池提供的电能为沼气反应器内的辅助电加热器供电对沼液进行间断加热，使沼液一直处于恒温状态。在冬季，电磁阀A处于关闭状态，白天电磁阀B开启，电磁阀C关闭，利用太阳能集热器为沼液提供热能；晚上电磁阀B关闭,电磁阀C开启，利用集热水箱白天得到的热水为沼液加热，当热水消耗完时，关闭电磁阀C和变频循环泵，利用蓄电池白天储存的电能开启辅助电加热器为沼液进行加热，同时间断开启循环水路上的伴热带，防止循环水管被冻裂。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，其特征是:包括太阳能热电一体化装置（1），止回阀（8）、太阳能集热器（2），集热水箱（3），沼气反应器（4）；所述太阳能热电一体化装置（1）热水出口端与止回阀（8）进水口连接、所述太阳能集热器（2）进水口与止回阀（8）出水口相连接，所述集热水箱（3）与太阳能集热器（2）相连接，所述沼气反应器（4）热水进口与集热水箱（3）出水口连接，沼气反应器（4）热水出口分别与太阳能热电一体化装置（1）进水口、集热水箱（3）和太阳能集热器（2）进水口相连接，连接管路上均设有电磁阀（13）。
2.根据权利要求1所述的太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，其特征是:所述沼气反应器（4）内壁设置有太阳能加热盘管（9）、定时电动搅拌机（10）和辅助电加热器（11），所述辅助电加热器（11）启停由可编程温度控制器（12）控制。
3.根据权利要求1所述的太阳能热电一体化沼气反应器加热装置，其特征是:所述太阳能加热部件的循环水管（7）上安装的伴热带、和电磁阀（13）均与可编程温度控制器（12）相连接。
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