[實用新型]一種基于太陽能溫室的沼氣發酵裝置

有效

• 申請號: 201720653706.7
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN206927881U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 蘇醒;涂書陽;侯玉梅;張旭;宋波;鄧琴琴
• 申請（專利權）人: 同濟大學;中國建筑科學研究院
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;A01G9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及一種沼氣發酵裝置，尤其是涉及一種基于太陽能溫室的沼氣發酵裝置。

背景技術

沼氣是我國開發利用較早的生物質能源，推進沼氣能源開發與綜合利用具有重要意義。發酵池的溫度是決定沼氣產氣量的一個關鍵因素。研究發現，在10～60℃的范圍內，均能正常發酵產氣。低于10℃或高于60℃都嚴重抑制微生物的生存、繁殖，影響產氣。一般溫度愈高，微生物活動愈旺盛，產氣量也越高。厭氧消化中的微生物對溫度的變化非常敏感，溫度的突然變化，對沼氣產量有明顯影響，溫度突變超過一定范圍時，則會停止產氣。因此要嚴格控制料液的發酵溫度，當有±3℃的變化時，就會抑制消化速率，有±5℃的急劇變化時，就會突然停止產氣，使有機酸大量積累而破壞厭氧消化。冬季，自然溫度低于10℃，這就需要采用適當的增溫、保溫措施，保證冬季的正常產氣。

中國專利CN 102286366 A公開了一種能夠多產氣、快產氣、寒冷冬天也產氣的太陽能沼氣。它是在土地里建沼氣池，安裝收光材、保溫材、太陽能熱水器，而沼氣池建到土地面下一米左右，保溫材要安裝到沼氣池周圍和面上一米左右。收光材要安裝到土地面上二米左右太陽能熱水器要安裝到土地上面和收光材下面。沼氣池投產氣料時，要投產氣熱水。然而其是利用太陽能熱水器產生的熱水來保溫的，熱量利用率，此外，其保溫材不能很好地利用陽光輻射。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于太陽能溫室的沼氣發酵裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于太陽能溫室的沼氣發酵裝置，包括用于發酵產生沼氣的發酵罐，還包括容納發酵罐的日光溫室，該日光溫室包括一透光的日光溫室薄膜，所述日光溫室薄膜向陽設置，發酵罐位于日光溫室中且部分埋入土壤中。

所述日光溫室薄膜呈倒V形，包括向陽設置的前屋面和背陽設置的后屋面，所述前屋面和后屋面相連處形成屋脊。

所述日光溫室還包括背陽設置的后墻，所述后墻立于土壤上并與日光溫室薄膜連接。

所述發酵罐呈圓柱形，橫置于日光溫室內，且側面緊貼所述后墻。

所述后屋面和水平面的夾角大于所述沼氣發酵裝置安裝地冬至日正午太陽高度角5°～8°。

所述前屋面與水平面的夾角α具體為：

α≥φ-δ-35°

其中：φ為地理緯度，δ為太陽赤緯。

所述發酵罐外側設有用于保溫的相變材料層。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1)通過利用日光溫室保溫作用，以及自然通風降溫作用，以保證沼氣池內的發酵溫度維持在一個最合理的溫度范圍內，保證較高且較均勻的產氣量。

2)發酵罐置于日光溫室中，小部分罐體埋于土壤中，日光溫室既可以在低溫天氣發揮溫室作用，有效阻擋發酵罐體上蓄熱材料的散熱損失；又可以在高溫天氣利用自然通風，降低發酵溫度，放置發酵溫度過高同樣引起的產氣量小。

3)背陽面采用后墻阻隔，可以減少熱量的散失。

4)后屋面和水平面的夾角大于所述沼氣發酵裝置安裝地冬至日正午太陽高度角略高，可以有效利用經大氣層折射后的處于背陽面的陽光。

5)前屋面與水平面的夾角基于地理緯度和太陽赤緯設置，增大了對陽光的利用率。

6)相變材料增溫及保溫作用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為日光溫室的結構參數示意圖；

其中：1、日光溫室，2、發酵罐，3、土壤，4、后墻，5、相變材料層，6、日光溫室薄膜，61、前屋面，62、后屋面。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

一種基于太陽能溫室的沼氣發酵裝置，如圖1和圖2所示，包括用于發酵產生沼氣的發酵罐2，還包括容納發酵罐2的日光溫室1，該日光溫室1包括一透光的日光溫室薄膜6，日光溫室薄膜6向陽設置，發酵罐2位于日光溫室1中且一部分埋入土壤3中，另一部分裸露。

日光溫室薄膜6呈倒V形，包括向陽設置的前屋面61和背陽設置的后屋面62，前屋面61和后屋面62相連處形成屋脊。日光溫室1還包括背陽設置的后墻4，后墻立于土壤3上并與日光溫室薄膜6連接。