Биоэнергокомплекс

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для переработки органических отходов в анаэробных условиях и может быть использовано для производства биогаза и удобрений из органических отходов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности использования энергии природных источников и эксплуатационной надежности биоэнергокомплекса, повышение уровня энергообеспечения потребителей в условиях отсутствия централизованного энергоснабжения.

Технический результат достигается тем, что: биоэнергокомплекс, содержащий гелиоколлектор с трубопроводами воды, метантенк с мешалкой и указателем уровня загружаемой биомассы, устройствами для загрузки, выгрузки биомассы, трубопровод отвода биогаза и газгольдер, снабжен жидкостным аккумулятором теплоты с теплообменником, тепловым аккумулятором с твердым теплоаккумулирующим материалом, воздушным аккумулятором тепла с воздушным клапаном; устройство для загрузки биомассы, мешалка и указатель уровня загружаемой биомассы расположены с наружной стороны теплоизолированного каркаса; гелиоколлектор расположен под углом к горизонту, при этом корпус гелиоколлектора выполнен из шлакобетона, внутри корпуса расположена проточная полиэтиленовая подушкообразная емкость из пленки черного цвета и металлическая сетка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для переработки органических отходов в анаэробных условиях и может быть использовано для производства биогаза и удобрений из органических отходов.

Известен биоэнергокомплекс, содержащий резервуар-реактор, устройство для гелиоподогрсва реактора и устройство для перемешивания сбраживаемой массы, имеющее полый вал и полые лопасти и приводимое в движение ветродвигателем (а.с. СССР №1468872, БИ №12, 1989).

Известен также бноэнергокомлекс, содержащий метантенк, коллектор солнечной энергии, нагреватель сбраживаемой массы, устройство для перемешивания и ветроагрегат (а.с. СССР №1743707, БИ №25, 1992).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является бноэнергокомплекс, содержащий резервуар-реактор, узел загрузки с шнековым питателем-измельчнтелем, учел выгрузки с плунжерным насосом, мешалку, устройство для хранения и накопления биогаза, а также установленный над реактором перекрытие (а.с. СССР №1733407, БИ №18, 1992).

Недостатком известного бноэнергокомплекса является низкая эффективность использования энергии природных источников. 'Это обусловлено отсутствием в схеме гелиоколлектора, аккумуляторов тепловой энергии. Расположение загрузочного утла и привода мешалки внутри пространства под каркасом сводит на нет теплоаккумулирующий эффект подкаркасного пространства, обтянутого полимерной пленкой, так как для загрузки биомассы и приведения в действие мешалки требуется открытый доступ. В схеме известного биоэнергокомплекса отсутствует также указатель уровня загружаемой в реактор биомассы.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности использования энергии природных источников и эксплуатационной надежности биоэнергокомплекса, повышение уровня энергообеспечения потребителей в условиях отсутствия централизованного энергоснабжения.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается КПД и надежность работы бноэнергокомплекса, появляется возможность эффективного аккумулирования и использования тепловой энергии, производимой гелиоколлектором.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что бноэнергокомпдекс, содержащий гелиоколлектор с трубопроводами воды, метантенк с мешалкой и указателем уровня загружаемой биомассы, устройствами для загрузки, выгрузки биомассы, трубопровод отвода биогаза и газгольдер, снабжен жидкостным аккумуляторомтеплотыстеплообменником, тепловым аккумулятором с твердым теплоаккумулирующим материалом, воздушным аккумулятором тепла с воздушным клапаном. Устройство для загрузки биомассы, мешалка и указатель уровня загружаемой биомассы расположены с наружной стороны теплоизолированного каркаса. Гелноколлектор расположен под углом к горизонту, при этом корпус гелиоколлектора выполнен из шлакобетона, внутри корпуса расположена проточная полиэтиленовая подушкообразная емкость из пленки черного цвета и металлическая сетка.

На фиг.1 представлена схема биоэнергокомплекса для получения биогаза и удобрений.

Биоэнергокомплекс содержит установленный под углом к горизонту гелиоколдектор 1 с трубопроводами воды 2 и 16, метантенк 4, мешалку 10 c приводом 16, указатель уровня загружаемой биомассы 5, тепловой аккумулятор с твердым теплоаккумулирующим материалом 6, жидкостный аккумулятор теплоты 7 с теплообменником 8, загрузочное 11 и выгрузочное 9 устройства, воздушный аккумулятор тепла 15, образованный теплоизолированным

каркасом 3 с воздушным клапаном 12, газгольдер 13 и трубопровод отвода биогаза 14.

Используемая в биоэнергокомплексе конструкция гелиоколлектора представлена на фиг.2 и содержит: стеклянное покрытие 19, шлакобетонный корпус 21 прямоугольной формы, внутри которого расположена проточная полиэтиленовая подушкообразная емкость 20 и металлическая сетка 18. Для более эффективного поглощения солнечного излучения, полиэтиленовая емкость 20 изготовлена из пленки черного цвета,

Работа биоэнергокомплекса, согласно схеме представленной на фиг.1, осуществляется следующим образом.

Предназначенная для сбраживания биомасса в виде органических отходов загружается в метантенк 4 через загрузочное устройство 11. Уровень загружаемой биомассы контролируется указателем уровня загружаемой биомассы 5. Сбраживаемая биомасса периодически вручную перемешивается мешалкой 10 посредством привода 16.

Солнечные лучи, попадая на гелноколлектор 1 нагревают воду, циркулирующую по трубопроводам 2, 16 и теплообменнику 8. Энергия солнечного излучения, преобразованная посредством гелиоколлектора 1 в тепловую энергию, накапливается в жидкостном аккумуляторе теплоты 7, выполненном в виде водяной рубашки метантенка 4. Циркуляция нагретой воды через теплообменник 8 в виде трубчатого змеевика обеспечивает равномерный нагрев сбраживаемой биомассы в метантенке 4. В процессе анаэробной бактериальной деструкции органических веществ биомассы (в основном, органических отходов животноводства), выделяется биогаз, который отбирается через трубопровод отвода биогаза 14 и накапливается в газгольдере 13. Сброженная биомасса из метантенка 4 удаляется, в объеме суточной дозы загрузки, через устройство выгрузки 9.

Наличие теплового аккумулятора с твердым теплоаккумулнрующим материалом 6, жидкостного аккумулятора теплоты 7 с теплообменником 8,

воздушного аккумулятора тепла 15, образованного теплоизолированным каркасом 3 с воздушным клапаном 12, способствует эффективному использованию солнечной энергии, преобразованной посредством гелиоколлектора в тепловую энергию. Воздушный клапан 12 позволяет регулировать температуру внутри воздушного аккумулятора тепла 15, расположение загрузочного устройства 11, привода мешалки 16 и указателя уровня загружаемой биомассы 5 с наружной стороны теплонзолированного каркаса 3, сводит тепловые потери до минимума.

Применение биоэнсргокомплекса позволяет повысить эффективность использования энергии природных источников и эксплуатационной надежности биоэнергокомплекса, повышает уровень энергообеспечения потребителей в условиях отсутствия централизованного энергоснабжения.

1. Биоэнергокомплекс, содержащий гелиоколлектор с трубопроводами воды, метантенк с мешалкой и указателем уровня загружаемой биомассы, устройствами для загрузки, выгрузки биомассы, трубопровод отвода биогаза и газгольдер, отличающийся тем, что снабжен жидкостным аккумулятором теплоты с теплообменником, тепловым аккумулятором с твердым теплоаккумулирующим материалом, воздушным аккумулятором тепла с воздушным клапаном.

2. Биоэнергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство для загрузки биомассы, мешалка и указатель уровня загружаемой биомассы расположены с наружной стороны теплоизолированного каркаса.