[发明专利]风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电与太阳能光伏发电互补应用在沼气池上的增温装置，属于新能源应用技术领域。

背景技术

中国虽然很早就发现了沼气，但是推广应用是在20世纪20年代后期，广东人罗国瑞建成第一个有实际使用价值的混凝土沼气池，成立了“中华国瑞天然瓦斯总行”，专门建造沼气池和生产沼气灯具。新中国成立后，周恩来总理亲自关心农村能源的建设，20世纪50年代到70年代初，全国建起了600多万个沼气池，许多县政府设立“沼气办公室”、负责发放水泥、沙石等建筑材料，支持农户建设沼气池。沼气池的大量兴建，促进了农村经济和农业生产的发展、改善了农村的卫生条件。国家有关部门开展了大规模的基础应用技术研究，引进消化国外厌氧研究新成果。逐步完善了科学的建池技术、发酵工艺及配套设备。

1986年3月，本发明人缪同春应中国农业机械化科学研究院的邀请、到北京中国农业大学里的原北京农业机械化学院参加了联合国教科文组织召开的国际农村能源会议，会议期间，与会人员到北京市大兴区(原大兴县)参观了大型沼气示范工程，大兴区大型奶牛场的牛粪尿和农村废杂的有机物被集中到沼气池内发酵产气，沼气通过管道输送到该村的各个农户，既可用作沼气灶具的燃料，烧饭、炒菜时没有异味，十分清洁；也可用于农户的点灯照明，沼气灯十分明亮。会议代表们走进农户住宅，听到农民们对使用沼气的满意讲解和爽朗笑声，也听到了农民的意见：沼气池在夏季产气多，冬季产气少，寒冷时不产气，一年中供气不均匀，希望能解决这个实际问题。

本发明人缪同春当年沿着扶梯走上北京大兴区大型沼气池的顶部，那是一个面积达到160平方米的水泥平面顶部，尽管缪同春在水泥池顶部经受北风的劲吹和阳光的直射，但听到农民关于沼气池冬季产气少的提问，当时没有能思考出解决问题的办法。

发明内容

时代在进步，科学在发展。进入21世纪，中国的太阳能产业和风能产业有了越来越快的发展。本发明人缪同春投身参加新能源开发工作，直到2010年，缪同春才悟出了充分利用沼气池外部自然环境里的太阳能和风能，将蕴藏在阳光中和劲风中的能量转换成为电能，通过导电线引入沼气池内部的增温装置，适当提高沼气池内的发酵液的温度，活化沼气细菌，增加沼气细菌的数量，提高消化速率，来实现沼气池冬季增加沼气产量的目的。

太阳光照射安装在支撑架底座3上的逐日支撑架2上方的太阳能电池1产生直流电，直流电通过导电线4输入光伏控制器5进行调整后、接着输入光伏逆变器6转换成交流电，交流电输入设置在沼气池19的发酵间17内的发酵液中的光伏调温装置15，将电能转换成热能，发散热量，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分解有机物的速度，从而提高沼气的产量；地面上空的风力吹动风力发电机9的叶片7围绕风力发电机的转轴8发生转动，带动风力发电机9产生直流电，直流电通过导电线4输入风电控制器10进行调整后、接着输入风电逆变器11转换成交流电，交流电输入风电增温装置16后，将电能转换成热能，散发热能，适当增加发酵液的温度，促进沼气细菌的生长和繁殖，加快分解有机物的速度，同样提高沼气的产量；

沼气原料从进料间13通过进料管14进入沼气池19内的发酵间17，水压间21内的发酵液压住出料管20的出口，使沼气池19内的发酵间17形成厌氧环境，才能使沼气发酵菌群中的产甲烷细菌正常产出沼气；

从发酵间17的发酵液中产出的沼气上升到储气间18、沼气积聚后形成一定的压力，当用户用气时，沼气通过输气管22和储气罩23输出，供应用户的沼气灶具燃烧使用；沼气池19顶部的活动盖12移开时，供维修人员进出维修沼气池或者清理人员进出池内清理沼渣。

太阳能电池1有1-800块，每块太阳能电池1的长度为0.1米-1米，宽度为0.1米-0.5米，每块太阳能电池1的电功率为0.1瓦-80瓦；太阳能电池1的可应用种类有：单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或硅基薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。

风力发电机9有1-80座，每座风力发电机9的电功率为10瓦-2千瓦。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式