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CN201396952Y - 小型沼气池加温装置 - Google Patents

小型沼气池加温装置 Download PDF

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CN201396952Y CN2009200213638U CN200920021363U CN201396952Y CN 201396952 Y CN201396952 Y CN 201396952Y CN 2009200213638 U CN2009200213638 U CN 2009200213638U CN 200920021363 U CN200920021363 U CN 200920021363U CN 201396952 Y CN201396952 Y CN 201396952Y
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曹德宾
边文范
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Soil and Fertilizer Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
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Soil and Fertilizer Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
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Abstract

本实用新型涉及一种小型沼气池加温装置，特别是一种利用太阳能对小型沼气池进行加温的装置，属于沼气池加温设备技术领域。它由集热管、保温管、盘管和循环水泵组成，集热管通过保温管与盘管相连，形成闭合的管路，保温管上设置有循环水泵，保温管上还设置有加水口。本实用新型特别适用于对小型户用沼气池的升温，在低成本的前提下能够达到理想的效果。

Description

小型沼气池加温装置
技术领域
本实用新型涉及一种小型沼气池加温装置，特别是一种利用太阳能对小型沼气池进行加温的装置，属于沼气池加温设备技术领域。
背景技术
近年来，我国大力发展新能源建设，尤其在农村沼气发展方面，更是达到了前所未有的沼气建设高峰，为解决农村使用清洁燃料、提高农民生活水平、建设社会主义新农村等作用重大，同时，发展沼气也是农村新能源建设的重要发展方向；但由于北方地区自然温侯条件限制，冬季升温难等现实问题的客观存在，冬季产气率低甚至不产气，长达数月无法正常供气，使得部分农户建池的信心不足。因此，沼气池的加温问题，已经成为制约北方地区沼气发展的重要因素之一。
沼气池的加温，一直是困扰广大用户及业内人士的技术性问题，综合国内现有技术，基本可分为以下两类：
1、室内(厩舍内)建池、升温暖棚、暖圈以及太阳能等设施升温，如公开号为CN1908502的中国专利，公开了一种罐装沼气的太阳能和生物质能综合利用方法，该方法将现有的地下沼气池改为置于地上的沼气反应罐(2)，并安装在被动式太阳能加热保温房(1)或透明塑料保温膜暖棚中，沼气罐(2)上设有导气阀(14)，经三通与脱水器(21)、脱硫器(22)连接，脱硫器(22)经导管与封闭式气囊(6)连接，再通过连接在气囊(6)上的输气管(8)与沼气炉具(17)连接。
2、传统的加大菌种投入量、加入酿热性原料、使用高氮原料或缩小碳氮比、池顶覆盖秸秆等手段。
由于太阳能等设施建设的一次性投入高达数千元，一般农户无力承受；而传统的升温技术又受到马粪等原料资源的诸多限制，使得上述技术可操作性低、推广较困难，无法大范围推广实施。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种利用太阳能对小型沼气池进行加温的装置。
一种小型沼气池加温装置，它由集热管、保温管、盘管和循环水泵组成，集热管通过保温管与盘管相连，形成闭合的管路，保温管上设置有循环水泵，保温管上还设置有加水口。
所述的集热管由吸热管和集热输水管组成，吸热管之间平行排列，吸热管通过集热输水管首尾串联连通。
所述的吸热管之间间距为12～15厘米。吸热管内径2～3厘米。普通市售品。
所述的固定管为直径6厘米的聚苯乙烯塑料管。该固定管平均分布于沼气池内，紧靠池墙，池底埋设20厘米，间距15厘米打孔，以备散热管穿过。
所述的盘管由多个环形的散热管通过散热输水管连接而成，散热管之间平行排列，散热输水管的进水口和出水口分别与保温管相连通。
所述的散热管之间间距为9～15厘米，散热管选用内径2～3厘米的交联聚乙烯(PEX)地热管。所述的散热管总长度按照沼气池容积每立方米铺设9～16米散热管计算，池容越小，相对需用的散热管越多。吸热管总长度为散热管总长度的1.5倍。所述的吸热管为黑色、红色、紫色或棕色聚乙烯塑料管。
所述的循环水泵耐温80℃，功率为100～120W，每小时0.6～1.5立方米流量，最大扬程为15米，循环水泵配有调节仪。
本实用新型适应于小型沼气池低温季节的升温，特别适于4～10立方米池容的户用小型沼气池。
本实用新型方法中对沼气池的建造没有特别限定，按本领域常规技术选择即可。
本实用新型与现有技术相比优良效果如下：
1、本实用新型解决了原沼气池低温季节产气量小或不产气的难题。
沼气微生物的适应温度为8～60℃，在该温度区间内随着温度的升高，发酵时间缩短、产气量增加；但是北方地区冬季温度低，发酵时间延长、产气量降低，甚至不产气；采用本发明的方法，利用太阳能对温棚吸热管中的水进行加热，冬季12～2月份最高可达38.8℃，通过水泵的强制循环，利用散热管将吸热管吸收的热量最终传导到沼气池中，实现对沼气池内发酵物及沼液加热的目的，该装置可以保持沼气池内温度处于微生物适宜发酵的温度环境下，从而保证了低温季节正常产气、均衡产气。
2、本实用新型简单实用，符合农户的成本心理预期。
本实用新型利用太阳能热量对沼气池进行升温，最大限度的降低了建设成本。现有的太阳能热水器可以对沼气池进行有效升温，但每台的购买价格约为2000元左右，一般农户难以承受。本方法使用各种管材、循环水泵等设备，综合成本只需600元左右。
3、由于沼气微生物要求的最适温度决定了加热温度过高或过低都不利于正常产气、均衡产气，本实用新型是平衡加温效果与成本后获得的，利于在农村推广应用，有利于和谐新农村的建设。
4、投资少，效果好，符合节能、环保、卫生要求，有利于促进社会主义新农村建设。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型使用时的结构示意图；
其中：1、集热管，2、保温管，3、盘管，4、固定管，5、沼气池，6、循环水泵，7、加水口，8、吸热管，9、集热输水管，10、双层塑料膜温棚，11、塑膜，12、调节仪，13、架杆，14、散热管，15、散热输水管。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。
实施例1
一种小型沼气池加温装置，它由集热管1、保温管2、盘管3和循环水泵6组成，集热管1通过保温管2与盘管3相连，形成闭合的管路，保温管2上设置有循环水泵6，保温管2上还设置有加水口7。集热管1由吸热管8和集热输水管9组成，吸热管8之间平行排列，吸热管8通过集热输水管9首尾串联连通。吸热管8之间间距为15厘米。吸热管8内径2厘米。固定管4为直径6厘米的聚苯乙烯塑料管。所述的盘管3由多个环形的散热管14通过散热输水管15连接而成，散热管14之间平行排列，散热输水管15的进水口和出水口分别与保温管2相连通。散热管14之间间距为15厘米，散热管14选用内径2厘米的交联聚乙烯(PEX)地热管。吸热管8总长度为散热管14总长度的1.5倍。所述的循环水泵6耐温80℃，功率为120W，每小时1.5立方米流量，最大扬程为15米，循环水泵配有调节仪12，调节仪12为XMTA-1001型数字显示调节仪(浙江省欣灵电气股份有限公司生产)。
一种小型沼气池加温装置可以通过如下步骤实现：
(1)4立方米池容的沼气池直径为2.1米，池墙高1米，挖坑建造根据地质条件而定，施工按“GB/T 4750-2002户用沼气技术标准”；
(2)将直径2厘米的PEX地热管截长约40米；准备四根各长1.2米、直径6厘米的聚苯乙烯塑料管作为固定管，从底部20厘米开始，固定管上间距15厘米打孔，以穿过环形散热管；
(3)池底紧靠池壁埋入固定管0.2米，露出1米；固定管的排列位置分别为沼气池进料口两边各一根、沼气池水压间两边各一根、等距离分布，埋入池底20厘米；固定管的孔顺池壁走向，以便穿过PEX地热管；5天左右，固定管即可被混凝土固定住；
(4)将PEX地热管从固定管依次穿过，即被固定；两端顺水压间方向至水压间盖板下20厘米处用钢夹固定在墙壁上，盖板上预留两个穿孔，将两个端口引至水压间上方；
(5)建一个4米×5米的双层塑料温棚，覆盖双膜，双膜间距10厘米，双层塑料温棚外覆盖草苫或保温被；双层塑料温棚内顶部南北向固定5根4.5米长架杆，朝下一面间距20厘米预先打入一钢夹；架杆间距1米，两头各留0.25米空闲处；
(6)双层塑料温棚顶塑膜下集热管约需60米，单根不足时可以人工接长；与架杆方向垂直、顺钢夹逐根固定住，集热管两端接口最后固定在水压间上方约1米处的棚柱上；两个端口各装一个控制阀门，其中一个端口装三通并引出一段20厘米管子，作为加水口；
(7)将100W循环水泵和XMTA-1001型数字显示调节仪(浙江省欣灵电气股份有限公司生产)分别固定于保温管上；该调节仪调定最低运转水温为22℃，当集热管内的水温达到22℃时，循环水泵开始运转，集热管与盘管内的水开始循环，低于22℃停止运转。
(8)将双层塑料温棚集热管最低端的接口接入到循环水泵出水口，将池内盘管最低端的接口接入到循环水泵进水口，将集热管和池内盘管的剩余两个端口相连接；打开加水口，加入洁净清水，作为加热水源；
(9)将调节仪接通电源，设定控温启动点为22℃，控制循环水泵的运转；
(10)除阴雨天气外，每天上午8点卷起草苫或保温被，阳光进入温棚，对集热管内的水进行加热；下午4点左右重新覆盖保温；
(11)对上述装置进行漏水、漏气试验，确认不漏后，即可进行运转。
其它未加说明的，按常规技术即可。
实施例2
一种如实施例1所述的小型沼气池加温方法，其不同之处在于：
(1)散热管之间间距为9厘米，散热管选用内径3厘米的交联聚乙烯(PEX)地热管；
(2)吸热管之间间距为12厘米
(3)循环水泵功率为100W。
实施例3
一种如实施例1所述的小型沼气池加温方法，其不同之处在于：
(1)散热管之间间距为14厘米，散热管选用内径3厘米的交联聚乙烯(PEX)地热管；
(2)吸热管之间间距为14厘米
(3)循环水泵功率为110W。
实施例4
一种如实施例1所述的小型沼气池加温方法，其不同之处在于：
(1)散热管之间间距为13厘米，散热管选用内径2.5厘米的交联聚乙烯(PEX)地热管；
(2)吸热管之间间距为12厘米
(3)循环水泵功率为110W。

Claims (7)

1、一种小型沼气池加温装置，其特征在于，它由集热管、保温管、盘管和循环水泵组成，集热管通过保温管与盘管相连，形成闭合的管路，保温管上设置有循环水泵，保温管上还设置有加水口。
2、如权利要求1所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，集热管由吸热管和集热输水管组成，吸热管之间平行排列，吸热管通过集热输水管首尾串联连通。
3、如权利要求2所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，所述的吸热管之间间距为12～15厘米，吸热管内径2～3厘米。
4、如权利要求1所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，固定管为直径6厘米的聚苯乙烯塑料管。
5、如权利要求1所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，盘管由多个环形的散热管通过散热输水管连接而成，散热管之间平行排列，散热输水管的进水口和出水口分别与保温管相连通。
6、如权利要求5所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，所述的散热管之间间距为9～15厘米，散热管选用内径2～3厘米的交联聚乙烯地热管。
7、如权利要求1所述的小型沼气池加温装置，其特征在于，所述的循环水泵耐温80℃，功率为100～120W，每小时0.6～1.5立方米流量，最大扬程为15米，循环水泵配有调节仪。
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