太陽能加熱的戶用沼氣發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在我國西北嚴(yán)寒地區(qū)，由于冬季氣溫、地溫低，沼氣的生產(chǎn)存在產(chǎn)氣率低、使用率低等問題，甚至?xí)霈F(xiàn)凍裂沼氣池的現(xiàn)象。本文針對這一問題，結(jié)合西北地區(qū)太陽能資源豐富的特點(diǎn)，將太陽能中、低溫集熱系統(tǒng)與沼氣發(fā)酵裝置結(jié)合，設(shè)計(jì)出一套適合農(nóng)戶家庭需要的太陽能加熱的沼氣發(fā)酵裝置，解決冬季西北地區(qū)沼氣池不能產(chǎn)氣的問題。 研究內(nèi)容及成果主要包括以下幾個(gè)方面： 1．設(shè)計(jì)一整套太陽能沼氣發(fā)酵裝置，它主要包括厭氧發(fā)酵裝置以及太陽能加熱系統(tǒng)兩大部分。首

2、先根據(jù)農(nóng)戶對沼氣的需求量確定沼氣池的容積并對池體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)材料特性及其價(jià)格確定合適的發(fā)酵罐罐體材料及其厚度。為減少冬季罐體熱損失需要在發(fā)酵罐外部附加保溫層保溫。通過沼氣發(fā)酵裝置的熱平衡分析，計(jì)算出在西北地區(qū)冬季實(shí)際氣候條件下保證本裝置運(yùn)行所需的太陽能集熱器的集熱面積以及蓄熱水箱的大小。 2．將裝置置于冬季環(huán)境條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，實(shí)驗(yàn)過程中監(jiān)測料液的pH值變化，產(chǎn)氣量大小，以及系統(tǒng)中各部分的溫度變化。通過對pH值以及產(chǎn)

3、氣量數(shù)據(jù)的監(jiān)測確定發(fā)酵過程的穩(wěn)定性以及發(fā)酵裝置的產(chǎn)氣性能，通過對系統(tǒng)各部分的溫度監(jiān)測可以得到本套裝置的升溫特性以及保溫特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本套裝置具有良好的升溫、保溫效果。 3．采用動態(tài)經(jīng)濟(jì)分析方法對整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性做出分析。通過計(jì)算本系統(tǒng)的的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值NPV（i=10％）、內(nèi)部收益率IRR、益本比和投資回收期這四項(xiàng)指標(biāo)，驗(yàn)證本系統(tǒng)得經(jīng)濟(jì)可行性，分析結(jié)果表明四項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)均符合要求。本套裝置的推廣可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的發(fā)