利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統技術方案

一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統，其結構是：沼氣池中設置有溫控水管。溫控水管的一端與水泵相連，水泵的另一端與第一三通的第一接頭相連；第一三通的另外兩個接頭分別通過第一熱水閥和第一冷水閥與熱水箱和冷水箱的進水口相連；溫控水管的另一端與第二三通的第一接頭相連，第二三通的另外兩個接頭分別通過第二熱水閥和第二冷水閥與太陽能熱水器的熱水箱和冷水箱的出水口相連。冷水閥和熱水閥均為電磁閥。熱水箱、冷水箱和沼氣池中均設有溫度傳感器。水泵、所有的電磁閥和溫度傳感器均與中央控制單元電氣連接。該控制系統解決了沼氣池因溫度變化所造成的產氣量不均問題，并可按用戶需求增加或降低產氣量，且成本低。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種沼氣池溫度控制系統，特別涉及一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統。
技術介紹
沼氣是我國農村的一種清潔能源，它是利用農作物的廢棄秸桿或動物糞便等在一定的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環境中，通過微生物發酵作用，產生的一種可燃氣體。綜合利用好沼氣池不僅可以節省能源、改善和保護環境，還有減少化肥的使用、提高農作物的產量和質量、促進和帶動飼養業的發展等諸多好處。但是，沼氣池受四季溫度變化的影響，存在產氣率低和產氣量不均衡的問題:在氣溫低的時候(如冬天)，沼氣池溫度過低，導致產氣量不足甚至不產氣，不得不停止使用；在氣溫高的時候(如夏天)，溫度過高導致產氣量過量，超出了用戶的用氣需求，倘若產生的沼氣不能及時用掉，就會導致沼液溢出，溢出的沼液不僅會對用戶造成生活上的不便，而且也間接地浪費了產氣的沼液，為防止沼液溢出，用戶只能采取放氣等形式消耗掉多余的沼氣，造成能源的浪費。目前，對沼氣池的研宄改進主要是通過外部設備在冬天對沼氣進行加熱保溫。其存在以下問題:1、現有技術往往需要獨立的外部設備對沼氣池加溫，增加了沼氣池使用成本；2、現有技術只考慮到在冬季對沼氣池加熱保溫，并沒有考慮到溫度高的時候沼氣池產氣過量而造成的能源浪費問題。由于大部分農村地區并沒有自來水管道供水或自來水供水不穩定，所以絕大多數的農村用戶的太陽能熱水器都帶有兩個水箱，即主水箱(熱水箱)和副水箱(冷水箱)。其中，副水箱的作用是儲水和控制進入太陽能熱水器冷水的水壓。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種利用太陽能熱水器對沼氣池進行溫度控制的系統，該系統解決了因沼氣池受溫度變化影響而造成的產氣率低和產氣量不均衡的問題；而且可以按照用戶的實際需求增加或降低沼氣池的產氣量；且該系統運行可靠，成本低。本技術為實現其專利技術目的所采取的技術方案是:一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統，包括沼氣池，其結構特點是:沼氣池中設置有蛇形或螺旋形的溫控水管；溫控水管的一端與沼氣池外的水泵相連，水泵的另一端與第一三通的第一接頭相連；第一三通的第二接頭通過第一熱水閥與太陽能熱水器的熱水箱的進水口相連，第一三通的第三接頭通過第一冷水閥與太陽能熱水器的冷水箱的進水口相連；溫控水管的另一端與第二三通的第一接頭相連，第二三通的第二接頭通過第二熱水閥與所述的熱水箱的出水口相連，第二三通的第三接頭通過第二冷水閥與所述的冷水箱的出水口相連；所述的水泵與中央控制單元電氣連接；所述的第一熱水閥、第二熱水閥、第一冷水閥、第二冷水閥均為電磁閥，其控制端均與中央控制單元電氣連接；所述的沼氣池、熱水箱和冷水箱中分別設有與中央控制單元電氣連接的沼氣池溫度傳感器、熱水溫度傳感器和冷水溫度傳感器。本技術的工作過程和原理是:冷循環過程:打開中央控制單元的冷循環開關；冷水箱中的溫度傳感器和沼氣池中的溫度傳感器分別采集冷水箱和沼氣池的溫度，并將溫度信號傳送給中央控制單元，中央控制器單元對比溫度采集結果:若冷水箱溫度低于沼氣池的溫度且溫度差小于設定值時，則不開始冷循環；若冷水箱溫度低于沼氣池的溫度且溫度差大于等于設定值時，則打開第一冷水閥和第二冷水閥，同時開啟水泵，冷循環開始，直至測得的冷水箱溫度和沼氣池的溫差小于設定值，關閉第一冷水閥和第二冷水閥，同時關閉水泵，終止循環。熱循環過程:打開中央控制單元的熱循環開關；熱水箱中的溫度傳感器和沼氣池中的溫度傳感器分別采集熱水箱和沼氣池的溫度，并將溫度信號傳送給中央控制單元，中央控制器單元對比溫度采集結果:若熱水箱溫度高于沼氣池的溫度且溫度差小于設定值時，則不開始熱循環；若熱水箱溫度高于沼氣池的溫度且溫度差大于等于設定值時，則打開第一熱水閥和第二熱水閥，同時開啟水泵，熱循環開始，直至測得的熱水箱溫度和沼氣池的溫差小于設定值，關閉第一熱水閥和第二熱水閥，同時關閉水泵，終止循環。用戶也可以根據需要通過中央控制單元強行開始或關閉冷循環和熱循環，并可以自定義循環時間，在循環時間結束時，無論溫度差值是否符合終止循環條件，都將停止循環。與現有技術相比，本技術的有益效果是:一、在氣溫低的時候，通過中央控制單元啟動熱循環，利用太陽能熱水器的熱水箱中的熱水，為沼氣池加溫，提高低溫時的產氣量，滿足用戶使用需求；在氣溫高的時候，通過中央控制單元啟動冷循環，為沼氣池降溫，降低產氣量，使之符合用戶需求，避免能源浪費。二、用戶也可根據需要，通過中央控制單元強制啟動熱循環和冷循環，控制沼氣池溫度，從而按需調整沼氣池的產氣量。三、該系統借助現有的基本普及的太陽能熱水器，增加相應的測控設備，即可實現沼氣池溫度的控制，無需獨立的外部設備，系統運行可靠，成本低。進一步，本技術中所述的沼氣池中安裝監測沼氣池水位的水位開關，水位開關與中央控制單元電氣連接。這樣，水位開關可提供警示作用，當沼氣池中水位過高快要溢出時，可給予用戶警示。提高系統與人的交互性，便于用戶采取相應的措施。【附圖說明】圖1為本技術實施例的整體結構示意圖。圖2為本技術實施例的電路連接示意圖?！揪唧w實施方式】實施例圖1，圖2示出，本技術的一種【具體實施方式】是:一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統，包括沼氣池1，其結構特點是:沼氣池I中設置有蛇形或螺旋形的溫控水管1.1 ;溫控水管1.1的一端與沼氣池I外的水泵2相連，水泵2的另一端與第一三通5.1的第一接頭相連；第一三通5.1的第二接頭通過第一熱水閥6.1與太陽能熱水器的熱水箱3的進水口相連，第一三通5.1的第三接頭通過第一冷水閥7.1與太陽能熱水器的冷水箱4的進水口相連；溫控水管1.1的另一端與第二三通5.2的第一接頭相連，第二三通5.2的第二接頭通過第二熱水閥6.2與所述的熱水箱3的出水口相連，第二三通5.2的第三接頭通過第二冷水閥7.2與所述的冷水箱4的出水口相連；所述的水泵2與中央控制單元9電氣連接；所述的第一熱水閥6.1、第二熱水閥6.2、第一冷水閥7.1、第二冷水閥7.2均為電磁閥，其控制端均與中央控制單元9電氣連接；所述的沼氣池1、熱水箱3和冷水箱4中分別設有與中央控制單元9電氣連接的沼氣池溫度傳感器1.2、熱水溫度傳感器3.1和冷水溫度傳感器4.1o本例中所述的沼氣池I中安裝監測沼氣池I水位的水位開關8，水位開關8與中央控制單元9電氣連接?！局鳈囗棥?.一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統，包括沼氣池(I)，其特征在于: 沼氣池(I)中設置有蛇形或螺旋形的溫控水管(1.1); 溫控水管(1.1)的一端與沼氣池⑴外的水泵⑵相連，水泵⑵的另一端與第一三通(5.1)的第一接頭相連；第一三通(5.1)的第二接頭通過第一熱水閥(6.1)與太陽能熱水器的熱水箱⑶的進水口相連，第一三通(5.1)的第三接頭通過第一冷水閥(7.1)與太陽能熱水器的冷水箱⑷的進水口相連； 溫控水管(1.1)的另一端與第二三通(5.2)的第一接頭相連，第二三通(5.2)的第二接頭通過第二熱水閥(6.2)與所述的熱水箱(3)的出水口相連，第二三通(5.2)的第三接頭通過第二冷水閥(7.2)與所述的冷水箱(4)的出水口相連； 所述的水泵⑵與中央控制單元(9)電氣連接； 所述的第一熱水閥(6.1)、第二熱水閥(6.2)、第一冷水閥(7本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用太陽能熱水器的沼氣池溫度控制系統，包括沼氣池(1)，其特征在于：沼氣池(1)中設置有蛇形或螺旋形的溫控水管(1.1)；溫控水管(1.1)的一端與沼氣池(1)外的水泵(2)相連，水泵(2)的另一端與第一三通(5.1)的第一接頭相連；第一三通(5.1)的第二接頭通過第一熱水閥(6.1)與太陽能熱水器的熱水箱(3)的進水口相連，第一三通(5.1)的第三接頭通過第一冷水閥(7.1)與太陽能熱水器的冷水箱(4)的進水口相連；溫控水管(1.1)的另一端與第二三通(5.2)的第一接頭相連，第二三通(5.2)的第二接頭通過第二熱水閥(6.2)與所述的熱水箱(3)的出水口相連，第二三通(5.2)的第三接頭通過第二冷水閥(7.2)與所述的冷水箱(4)的出水口相連；所述的水泵(2)與中央控制單元(9)電氣連接；所述的第一熱水閥(6.1)、第二熱水閥(6.2)、第一冷水閥(7.1)、第二冷水閥(7.2)均為電磁閥，其控制端均與中央控制單元(9)電氣連接；所述的沼氣池(1)、熱水箱(3)和冷水箱(4)中分別設有與中央控制單元(9)電氣連接的沼氣池溫度傳感器(1.2)、熱水溫度傳感器(3.1)和冷水溫度傳感器(4.1)。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李朝曦，賈林山，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：新型
國別省市：四川;51