专利名称：太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池，属于新能源应用技术领域。
背景技术：
中国推广沼气池的规模为全世界最大，国家计划到2010年，要发展沼气池到沈00 万口。这些沼气池主要分布在长江以南，由于沼气池内部的沼液发酵需要适宜的发酵温度， 才能产生较多的沼气。在35°C左右的中温条件下，沼气发酵能产生最佳的经济效益。沼气池外部的温度环境对沼气池内部沼液中的发酵进程的影响相当大。中国广大的北方地区、 广大的中西部地区，特别是青藏高原上，由于一年中有许多天的日平均气温低于沼气正常发酵所需要的温度，因此限制了沼气池在许多地区的发展，也使许多已经建成的沼气池不能得到充分利用。沼气的主要成分是甲烷CH4，甲烷是可再生的气体燃料，无色无味，与空气混合后可以燃烧。沼气是清洁能源，可为农户提供照明、取暖，沼气可制成为能作为内燃机燃料的车用沼气，用车用沼气可以开动汽车，北欧有的国家已在大力发展沼气汽车，目的是减少从国际市场上进口石油。2011年10月7日中国生产的鸡蛋的市场价格比2010年10月7日上涨15.7%， 10月份贵州省一个鸡蛋的价格达到人民币0. 85元，农户分散养鸡产蛋的经济效益低下。只有兴建上规模饲养蛋鸡的十万只养鸡场、百万只养鸡场，并大量利用鸡粪在沼气池中集中产生沼气用于沼气发电，向养鸡场内外供电，用沼气发电的电费收入来降低规模生产鸡蛋的养鸡成本，才能长期降低并保持鸡蛋价格的稳定。目前，由于许多沼气池缺少有效的增温、保温、调温配套设施，不仅北方地区的许多个沼气池一年中有半年左右时间因为温度低不产沼气，就连南方地区的许多沼气池的产气率也不够高。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，采用太阳能光热发电和太阳能光伏发电两种新能源互为补充提供电能，一方面向沼气池内的增温装置供电，在增温装置内，电能转换成热能，热能用于增加沼气池内的发酵沼液的温度，另一方面向电动机供电，在电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机连接的搅拌器旋转，拌勻发酵沼液也能提高产气率。采用太阳能发电的成功关键是降低太阳能发电的成本。太阳能光伏发电主要依靠晶硅太阳能电池在阳光照射下产生电流，前些年，多晶硅材料的价格一直居高不下，以致太阳能光伏发电的成本偏高，光伏电价为每度电3-5元，难以得到普及、推广，2011年制造晶硅太阳能电池的多晶硅材料的价格大幅下跌，2011年10月中旬每瓦光伏电池的市场报价首次跌破0. 6美元，太阳能光伏发电的成本迅速下降，实现太阳能光伏发电一元钱一度电的多年奋斗目标有了希望，从此，有条件将太阳能光伏发电应用到沼气池和养鸡场等场所。
3CN 202272874 U
说明书
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太阳能光热发电与太阳能光伏发电相比，具有气动阻力低、发射质量小和运行费用便宜等优点，采用太阳能光热发电与光伏发电互补比单独采用太阳能光伏发电的成本低，电价更加便宜，但由于太阳能光热发电需要一定的规模，所以只适合在大型养鸡场采用这种光热发电与光伏发电互为补充的发电模式。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的由太阳能电池1、光伏支撑架2、控制器3、抛物镜面4、换热装置5、汽轮发电机6、 抛物镜面支撑架7、供水管8、换热装置支撑杆9、导电线10、汇流器11、分流器12、沼气池 13、电动机14、搅拌器15、增温装置16共同组成太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池；在抛物镜面支撑架7的上方安装抛物镜面4，在换热装置支撑杆9的上方安装换热装置5和汽轮发电机6，在换热装置5的下方连接供水管8、供水管8与换热装置5互通；在光伏支撑架2上安装太阳能电池1，在沼气池13的上方安装有控制器3、汇流器11、分流器
12、电动机14，在沼气池13的内部安装有搅拌器15和增温装置16；汽轮发电机6通过导电线10与汇流器11连接，太阳能电池1通过导电线10与控制器3连接、控制器3通过导电线10与汇流器11连接，汇流器11通过导电线10与分流器 12连接，分流器12通过导电线10与增温装置16连接，分流器12通过导电线10与电动机 14连接，电动机14的下方连接有搅拌器15。太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池。汽轮发电机6是背压式汽轮发电机或抽凝式汽轮发电机或冷凝式汽轮发电机。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述太阳光照射抛物镜面反射聚集热能，加热换热装置中的液体水产生水蒸汽驱动汽轮发电机发出电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器，从控制器输出的电流通过导电线输入汇流器，光热和光伏两部分电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，在分流器中分为两股电流，一部分电流通过导电线输入沼气池内的增温装置，在增温装置内电能转换成热能，热能用于增加发酵沼液的温度；另一部分电流通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机连接的搅拌器转动，拌勻发酵沼液。由太阳能电池1、光伏支撑架2、控制器3、抛物镜面4、换热装置5、汽轮发电机6、 抛物镜面支撑架7、供水管8、换热装置支撑杆9、导电线10、汇流器11、分流器12、沼气池
13、电动机14、搅拌器15、增温装置16共同组成太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池；在抛物镜面支撑架7的上方安装抛物镜面4，在换热装置支撑杆9的上方安装换热装置5和汽轮发电机6，在换热装置5的下方连接供水管8、供水管8与换热装置5互通；在光伏支撑架2上安装太阳能电池1，在沼气池13的上方安装有控制器3、汇流器11、分流器 12、电动机14，在沼气池13的内部安装有搅拌器15和增温装置16 ；汽轮发电机6通过导电线10与汇流器11连接，太阳能电池1通过导电线10与控制器3连接、控制器3通过导电线10与汇流器11连接，汇流器11通过导电线10与分流器 12连接，分流器12通过导电线10与增温装置16连接，分流器12通过导电线10与电动机 14连接，电动机14的下方连接有搅拌器15。太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池。汽轮发电机6是背压式汽轮发电机或抽凝式汽轮发电机或冷凝式汽轮发电机。太阳光照射抛物镜面4收集太阳热能，由抛物镜面4汇聚热能反射加热换热装置5 产生水蒸汽，采用汽轮发电机的工艺进行发电，不需采用价格高的晶硅光电转换工艺，太阳能光热发电可以大大降低太阳能发电的成本，大规模太阳能光热发电的一度电的成本平均只有人民币0.5元左右。在太阳能光热发电的过程中，太阳能加热换热装置5内的液体水所烧开的沸水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时内水蒸汽仍然能够驱动汽轮发电机6的叶片旋转，带动汽轮发电机6发出电流。为了确保稳定的持续供电，同时安装了太阳能光伏发电系统产生电流，与太阳能光热发电系统产生的电流互为补充，汇流后一起向沼气池13内供电，有一些地区水源不足，太阳能光伏发电系统无需用水，将有限的水源集中用于向太阳能光热发电系统供水，满足太阳能光热发电过程中的用水需求。太阳能光热发电产生的电流和太阳能光伏发电产生的电流在汇流器11内汇合后通过导电线10输入分流器12，在分流器12中分成两股电流，其中一股电流通过导电线10输入沼气池13内的增温装置16，在增温装置16内电能转换成热能，热能用于增加沼气池13内的发酵沼液的温度，使发酵沼液的温度达到并维持在35°C左右，可以产生更多的沼气，另一股电流通过导电线10输入电动机14，在电动机14内，电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机14下方的搅拌器15旋转，拌勻发酵沼液中的沼料、沼气细菌等组成部分，也可以显著增加沼气产量， 提高沼气池13的产气率。现举出实施例如下实施例一太阳光照射抛物镜面反射聚集热能，加热换热装置中的液体水产生水蒸汽驱动汽轮发电机发出电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射单晶硅太阳能电池产生电流， 电流通过导电线输入控制器，从控制器输出的电流通过导电线输入汇流器，光热和光伏两部分电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，在分流器中分为两部分电流，一部分电流通过导电线输入沼气池内的增温装置，在增温装置内电能转换成热能，热能用于增加发酵沼液的温度；另一部分电流通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机连接的搅拌器转动，拌勻发酵沼液。实施例二 太阳光照射抛物镜面反射聚集热能，加热换热装置中的液体水产生水蒸汽驱动汽轮发电机发出电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射多晶硅太阳能电池产生电流， 电流通过导电线输入控制器，从控制器输出的电流通过导电线输入汇流器，光热和光伏两股电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，在分流器中分为两部分电流，一部分电
5流通过导电线输入沼气池内的增温装置，在增温装置内电能转换成热能，热能用于增加发酵沼液的温度；另一部分电流通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机连接的搅拌器转动，拌勻发酵沼液。
权利要求1.太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池，其特征是，由太阳能电池 ⑴、光伏支撑架⑵、控制器⑶、抛物镜面⑷、换热装置(5)、汽轮发电机(6)、抛物镜面支撑架(7)、供水管⑶、换热装置支撑杆(9)、导电线(10)、汇流器(11)、分流器(12)、沼气池 (13)、电动机(14)、搅拌器(15)、增温装置(16)共同组成太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池；在抛物镜面支撑架(7)的上方安装抛物镜面G)，在换热装置支撑杆(9)的上方安装换热装置( 和汽轮发电机(6)，在换热装置(5)的下方连接供水管(8)、供水管(8)与换热装置( 互通；在光伏支撑架( 上安装太阳能电池(1)，在沼气池(1 的上方安装有控制器(3)、汇流器(11)、分流器(12)、电动机(14)，在沼气池(13)的内部安装有搅拌器(15) 和增温装置(16)；汽轮发电机(6)通过导电线(10)与汇流器(11)连接，太阳能电池⑴通过导电线(10) 与控制器⑶连接、控制器⑶通过导电线(10)与汇流器(11)连接，汇流器(11)通过导电线(10)与分流器(12)连接，分流器(12)通过导电线(10)与增温装置(16)连接，分流器(12)通过导电线(10)与电动机(14)连接，电动机(14)的下方连接有搅拌器(15)。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池，其特征是，所述的太阳能电池(1)是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池，其特征是，所述的汽轮发电机(6)是背压式汽轮发电机或抽凝式汽轮发电机或冷凝式汽轮发电机。
专利摘要本实用新型涉及太阳能光热发电与光伏发电互补提高产气率的沼气池，属于新能源应用技术领域。太阳光照射抛物镜面反射聚集热能，加热换热装置中的液体水产生水蒸汽驱动汽轮发电机发出电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器，从控制器输出的电流通过导电线输入汇流器，光热和光伏两股电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，在分流器中分为两部分电流，一部分电流通过导电线输入沼气池内的增温装置，在增温装置内电能转换成热能，热能用于增加发酵沼液的温度；另一部分电流通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动机连接的搅拌器转动，拌匀发酵沼液。
文档编号C12M1/02GK202272874SQ20112041720
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司