[實用新型]一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置

有效

• 申請號: 201721041544.8
• 申請日: 2017-08-20
• 公開（公告）號: CN207083645U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 朱琳;王學振;邱凌;楊選民
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24;F24S10/40;F24S23/71;F24S10/70;F24S60/00;F24S50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種厭氧反應器供熱裝置，具體涉及一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置。

背景技術

目前能源匱乏、環境污染問題日益嚴重，沼氣作為一種環境友好的、經濟效益和社會效益可觀的間接形式的太陽能而逐漸受到人們的重視；溫度是厭氧消化的重要條件之一，適宜的溫度可使產氣微生物變得活躍、厭氧發酵速度快、產氣效率高，而急劇升溫或降溫、溫度低于10℃或高于60℃都會抑制微生物的生存和繁殖、降低產氣率；然而，北方地區普遍存在著冬季溫度低、日溫差較大的問題；近年來沼氣科技工作者在沼氣反應器的供熱方面開展了大量研究工作，如塑料暖棚增溫技術、燃池增溫技術、豬-沼-坑增溫技術等，但是這些供熱方法大多需要大量煤炭等不可再生能源且對空氣污染嚴重，難以滿足當前沼氣工程的要求，因此，目前迫切需要研究一種適合北方地區厭氧消化的厭氧反應器供熱裝置。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的問題與缺陷，本實用新型的目的在于提供一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置，以穩定發酵溫度、提高集熱效率和產氣速率。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置，包括拋物面槽式反射鏡、真空管、冷水管、熱水管、循環水泵、田字格陽光板、溫度控制儀、磚墻、保溫層、保溫簾、進料口、厭氧反應器、蓄熱池、溫度傳感器、盤管換熱器、水壓間、真空管支架、集熱器支架、地面；

其特征在于，所述拋物面槽式反射鏡和真空管支架都安裝在集熱器支架上，所述集熱器支架安裝在地面上，所述真空管安裝在真空管支架上，所述冷水管和熱水管分別連接在真空管的兩端，所述循環水泵安裝在熱水管上，田字格陽光板安裝在地面和磚墻之間，所述溫度控制儀連接循環水泵和溫度傳感器，所述保溫簾安裝在磚墻和保溫層上，所述保溫層鑲嵌在磚墻中間，蓄熱池位于厭氧反應器的周圍，溫度傳感器和盤管換熱器安裝在厭氧反應器的內部并完全置于料液中。

本實用新型一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置的工作原理是：

在晴天太陽剛出時卷起保溫簾并置于磚墻和保溫層上，當溫度控制儀檢測到的料液溫度低于32℃時啟動循環水泵，蓄熱池中的水通過冷水管進入真空管，拋物面槽式反射鏡接收光照并聚光于真空管、對真空管中的水進行加熱，然后熱水通過熱水管進入盤管換熱器、對厭氧反應器內部的料液進行加熱，最后換熱后的水返回蓄熱池、對厭氧反應器外圍的料液進一步加熱或保溫；地面上面的田字格陽光板、磚墻、保溫層和保溫簾構成日光溫室，太陽光的短波進入該日光溫室后、經地面輻射變為長波而被田字格陽光板阻隔在該日光溫室內，于是日光溫室內的溫度不斷升高、溫室內的熱量通過輻射作用對厭氧反應器中的料液及蓄熱池中的水進行加熱和保溫；當溫度控制儀檢測到的料液溫度高于37℃時關閉循環水泵、使厭氧反應器中的料液溫度始終保持在35℃左右；在沒有太陽的晚上或陰雨天用保溫簾覆蓋田字格陽光板、對厭氧反應器中的料液及蓄熱池中的水進行保溫。

本實用新型的有益效果是，一方面，具有該供熱裝置的厭氧反應器可同時獲得拋物面槽式太陽能集熱器、日光溫室及蓄熱池的三級增溫效果和日光溫室及蓄熱池的兩級保溫效果，使厭氧反應器中的料液始終穩定在35℃左右；另一方面，該供熱裝置所提供熱量完全來自潔凈的太陽能、可有效緩解煤炭等不可再生能源的利用所帶來的環境和能源危機。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明：

圖1為本實用新型一種基于太陽能與溫室耦合的厭氧反應器供熱裝置的結構示意圖，包括拋物面槽式反射鏡（1）、真空管（2）、冷水管（3）、熱水管（4）、循環水泵（5）、田字格陽光板（6）、溫度控制儀（7）、磚墻（8）、保溫層（9）、保溫簾（10）、進料口（11）、厭氧反應器（12）、蓄熱池（13）、溫度傳感器（14）、盤管換熱器（15）、水壓間（16）、真空管支架（17）、集熱器支架（18）、地面（19）；所述拋物面槽式反射鏡（1）和真空管支架（17）都安裝在集熱器支架（18）上，所述集熱器支架（18）安裝在地面（19）上，所述真空管（2）安裝在真空管支架（17）上，所述冷水管（3）和熱水管（4）分別連接在真空管（2）的兩端，所述循環水泵（5）安裝在熱水管（4）上，田字格陽光板（6）安裝在地面（19）和磚墻（8）之間，所述溫度控制儀（7）連接循環水泵（5）和溫度傳感器（14），所述保溫簾（10）安裝在磚墻（8）和保溫層（9）上，所述保溫層（9）鑲嵌在磚墻（8）中間，蓄熱池（13）位于厭氧反應器（12）的周圍，溫度傳感器（14）和盤管換熱器（15）安裝在厭氧反應器（12）的內部并完全置于料液中；在晴天太陽剛出時卷起保溫簾（10）并置于磚墻（8）和保溫層（9）上，當溫度控制儀（7）檢測到的料液溫度低于32℃時啟動循環水泵（5），蓄熱池（13）中的水通過冷水管（3）進入真空管（2），拋物面槽式反射鏡（1）接收光照并聚光于真空管（2）、對真空管（2）中的水進行加熱，然后熱水通過熱水管（4）進入盤管換熱器（15）、對厭氧反應器（12）內部的料液進行加熱，最后換熱后的水返回蓄熱池（13）、對厭氧反應器（12）外圍的料液進一步加熱或保溫；地面（19）上面的田字格陽光板（6）、磚墻（8）、保溫層（9）和保溫簾（10）構成日光溫室，太陽光的短波進入該日光溫室后、經地面輻射變為長波而被田字格陽光板（6）阻隔在該日光溫室內，于是日光溫室內的溫度不斷升高、溫室內的熱量通過輻射作用對厭氧反應器（12）中的料液及蓄熱池（13）中的水進行加熱和保溫；當溫度控制儀（7）檢測到的料液溫度高于37℃時關閉循環水泵（5）、使厭氧反應器（12）中的料液溫度始終保持在35℃左右；在沒有太陽的晚上或陰雨天用保溫簾（10）覆蓋田字格陽光板（6）、對厭氧反應器（12）中的料液及蓄熱池（13）中的水進行保溫。