專利名稱：北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于沼氣發酵設備，主要涉及沼氣發酵的太陽能及風力 電能聯合加熱系統。
背景技術：
當今社會能源和環保問題已經成為兩大突出問題，在不可再生 能源日益減少的情況下，人們開始尋求最大限度的利用生物質資源 補充能源的不足，并且可以在生物質資源利用的同時消除對環境的 污染。沼氣厭氧發酵是一種能將廢棄物變為能源并進行無害化處理 的技術，而沼氣厭氧發酵需要一定的溫度，所以在沼氣厭氧發酵過 程中必須要對沼氣厭氧發酵系統進行加熱，以維持較高的產氣率。 但目前的沼氣厭氧發酵加熱系統的熱能主要來源于燃煤鍋爐，也有 部分沼氣工程采用太陽能作為熱量供應形式。這樣就出現了 一方面 生產新能源沼氣，另一方面還要消耗一部分不可再生能源的現象。 當只用太陽能作為熱供應形式時，由于我國一年四季可利用的太陽 能資源變化較大，特別是我國的北方地區冬季氣溫低，加熱耗費的 熱量相對較多，而可利用太陽能卻較少，出現了北方地區冬季和夏 季供能和用能的嚴重失調，冬季沼氣發酵產氣量大幅下降，甚至出 現不能正常工作的現象，影響了沼氣在寒冷北方地區的推廣應用， 成為一亟待解決的問題。 發明內容方地區的氣候特點，設計提供一種完全采用新能源實現全年能量恒 定供應的北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統，達到全年能量的恒定供 應和不耗費其他能源的目的。
本發明的基本設計是，北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統包括由 太陽能集熱器、換熱器、換熱器回水管、沼氣發酵裝置、原料預熱 升溫器、水箱組裝構成的沼氣發酵太陽能加熱系統，該聯合加熱系 統還包括由風力發電機、蓄電池、逆變器和電加熱器構成的沼氣發 酵風力發電電加熱系統，第一導線、第二導線和第三導線分別將風 力發電機與蓄電池、蓄電池與逆變器和逆變器與電加熱器接通，電 加熱器出水管兩端分別連接在電加熱器出水口和水箱入水口上，電 加熱器回水管兩端分別連接在水箱出水口和電加熱器入水口上。
本發明創造具有以下特點全部采用新能源作為加熱熱源，將 太陽能和風能兩種能源相結合共同維持沼氣的恒溫發酵，全年能量 恒定供應，結構簡單，操作簡便，作業質量好，作業可靠，故障少。


附圖是北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統總體配置結構示意圖。 圖中件號說明
1、太陽能集熱器、2、換熱器、3、換熱器回水管、4、電磁開 關閥A、 5、電》茲開關閥B、 6、電加熱器回水管、7、風力發電才幾、8、 蓄電池、9、逆變器、10、電加熱器、11、電加熱器出水管、l2、沼 氣發酵裝置、13、原料預熱升溫器、14、水箱、15、沼氣發酵太陽 能加熱系統、16、沼氣發酵風力發電電加熱系統、17、第一導線、 18、第二導線、19、第三導線。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明最佳實施方案進行詳細描述。北方沼氣厭氧發酵耳關合加熱系統包括由太陽能集熱器1、換熱器2、換熱器回 水管3、沼氣發酵裝置12、原料預熱升溫器13、水箱14組裝構成 的沼氣發酵太陽能加熱系統15,該聯合加熱系統還包括由風力發電 機7、蓄電池8、逆變器9和電加熱器10構成的沼氣發酵風力發電 電加熱系統16,第一導線17、第二導線18和第三導線19分別將風 力發電機7與蓄電池8、蓄電池8與逆變器9和逆變器9與電加熱 器IO接通，電加熱器出水管11兩端分別連接在電加熱器10出水口 和水箱14入水口上，電加熱器回水管6兩端分別連接在水箱14出 水口和電加熱器IO入水口上。在電加熱器回水管6上配裝電^茲開關 閥B5。在換熱器回水管3上配裝電磁開關閥A4。
作業時，太陽能集熱器1收集來的熱量通過換熱器2儲存到水 箱14內，風力發電機7產生的電能儲存在蓄電池8內，之后根據需 要通過逆變器9將直流電轉換為交流電供給電加熱器10加熱水箱 14內的水，水箱14內的熱水輸送到原料預熱升溫器13和沼氣發酵 裝置12的加熱系統內，用來維持沼氣厭氧發酵裝置14進行全年的 恒溫發酵，而不需要補充其他能源。夜間或冬季陽光不足使用時， 可關閉換熱器回水管3上的電磁開關閥A4;白天陽光充足時，可關 閉電加熱器回水管6上的電磁開關閥B5,風力發電機7發出的電能 儲存到蓄電池8內備用。也可以同時打開電磁開關A、 B，共同對沼 氣發酵裝置12進行加熱。其中換熱器2、蓄電池8、逆變器9、電 加熱器IO和水箱14位于室內，太陽能集熱器1和風力發電機7位 于室外，沼氣發酵裝置12既可以在室內也可以在室外。本沼氣厭氧 發酵聯合加熱系統將太陽能和風能聯合起來對沼氣厭氧發酵裝置進 行加熱，實現一年四季能量的恒定供應，并不耗費其他能源。
權利要求
1、一種北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統，包括由太陽能集熱器(1)、換熱器(2)、換熱器回水管(3)、沼氣發酵裝置(12)、原料預熱升溫器(13)、水箱(14)組裝構成的沼氣發酵太陽能加熱系統(15)，其特征在于該聯合加熱系統還包括由風力發電機(7)、蓄電池(8)、逆變器(9)和電加熱器(10)構成的沼氣發酵風力發電電加熱系統(16)，第一導線(17)、第二導線(18)和第三導線(19)分別將風力發電機(7)與蓄電池(8)、蓄電池(8)與逆變器(9)和逆變器(9)與電加熱器(10)接通，電加熱器出水管(11)兩端分別連接在電加熱器(10)出水口和水箱(14)入水口上，電加熱器回水管(6)兩端分別連接在水箱(14)出水口和電加熱器(10)入水口上。
2、 根據權利要求1所述的北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統，其 特征在于在電加熱器回水管(6 )上配裝電磁開關閥B ( 5 )。
3、 根據權利要求1所述的北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統，其 特征在于在換熱器回水管(3 )上配裝電磁開關閥A ( 4 )。
全文摘要
北方沼氣厭氧發酵聯合加熱系統屬于沼氣發酵設備；本聯合加熱系統由沼氣發酵太陽能加熱系統和風力發電加熱系統組成，其中沼氣發酵風力發電加熱系統包括風力發電機、蓄電池、逆變器和電加熱器，導線分別將其依次連通，電加熱器出水管兩端分別連接在電加熱器出水口和水箱入水口上，電加熱器回水管兩端分別連接在水箱出水口和電加熱器入水口上；本系統利用太陽能與風力發電電能兩種可再生能源相結合對沼氣發酵裝置進行能量恒定供應，具有結構簡單、操作方便、作業質量好、使用可靠、故障少的特點，尤其適合高寒地區沼氣發酵裝置安裝使用，適應能力強。
文檔編號C12M1/02GK101560465SQ20091007201
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者關正軍, 夏吉慶, 李文哲, 王麗麗, 王忠江 申請人:東北農業大學