Біогазова установка

1. Біогазова установка, що містить теплоізольований герметичний резервуар-реактор із завантажувально-розвантажувальною горловиною, обладнаний пристроями відведення і збирання біогазу та збродженої біомаси, розташований в резервуарі-реакторі пристрій для перемішування біомаси, теплообмінний радіатор для підігріву біомаси, розміщений в нижній частині резервуарареактора і під'єднаний до сонячного колектора через тепловий акумулятор, та електронагрівач, 3 20193 4 Пристрій для перемішування біомаси виконаний у Біогазова установка складається (див. Фіг.) із вигляді набору ланцюгів та сіток. циліндричного резервуара-реактора 1 вертикальНедоліками такої біоустановки є: ного типу з герметичним теплоізольованим корпу- обмежені можливості використання, зумовсом, на кришці 2 якого знаходяться завантажувалені неспроможністю експлуатації вітроустановки у льно-розвантажувальна горловина 3, відвідний регіонах і місцевостях, де недостатня потужність патрубок 4 рідини, в якій закінчився процес бровітрового напору, а також складність, дороговизна діння, який обладнано відкачувальним електричта металоємність конструкції вітроустановки; ним насосом 5, патрубок відведення біогазу 6 - не зовсім вдала конструкція пристрою для (з'єднаного через крани із газгольдером і запобіжперемішування, виконаного у вигляді набору ланним клапаном), редуктор 7 та електродвигун 8 цюгів і сіток, які в процесі роботи можуть обростапристрою 9 для перемішування біомаси. ти відходами, а також слабе перемішування біоПристрій 9 виконаний у вигляді вертикального маси на початку і кінці процесу зброджування шнека, основа якого закріплена в опорному підшибіомаси через малий тиск газу на мембрану, до пнику 10, що розміщений на дні реактора 1. В нижякої одним кінцем прикріплений перемішуючий ній частині реактора 1 змонтовано теплообмінний пристрій, що зменшує е фективність його роботи. радіатор 11. В основу рішення, що пропонується, поставЗовні реактора 1 знаходиться геліосистема, лена задача спрощення конструкції автономного що складається із сонячного колектора 12, батареї джерела енергії, забезпечення можливості його сонячних елементів 13, та акумулятор тепла 14 у роботи незалежно від особливостей рельєфу місвигляді теплоізольованої ємності з водою. Електцевості та географічного положення, пристосуванронагрівач 15 згідно одного з варіантів виконання ня до різних природнокліматичних умов експлуарозміщений біля днища резервуару 1, а згідно інтації, шля хом введення пристроїв, які шого - всередині акумулятора тепла 14. Електровикористовують променисту енергію сонця для нагрівач 15 під'єднаний до акумулятора електричзабезпечення необхідного температурного режиму ної енергії 16, а тепловий акумулятор сполучений підігріву. через трубопроводи 17 із теплообмінним радіатоПоставлена задача вирішується тим, що в біором 11 реактора, та сонячним колектором 12. Согазовій установці, яка містить теплоізольований нячний колектор 12, виконаний у вигляді плоского герметичний резервуар-реактор із завантажувальящика із системою модулів-колекторів, через які з но-розвантажувальною горловиною, обладнаний допомогою циркуляційного насоса 18 в колі підігріпристроями відводу і збирання біогазу та зброву прокачується вода, розміщений так, щоб плодженої біомаси, розташований в резервуаріщина нагріву цих модулів-колекторів більшу часреакторі пристрій для перемішування біомаси, тину світлового дня була повернута до сонця, теплообмінний радіатор для підігріву біомаси, тобто, орієнтована на південь та нахилена під перозміщений в нижній частині резервуара-реактора вним кутом до горизонту. До кола підігріву, крім і під'єднаний до сонячного колектора через теплосонячного колектора 12 із теплообмінним радіатовий акумулятор, та електронагрівач, під'єднаний ром 14, входить також розширювальний бачок 19, до автономного джерела струму через акумулятор який запобігає руйнуванню модулів сонячного коелектричної енергії, згідно запропонованого рілектора та з'єднувальних трубок. Сонячна батарея шення автономне джерело струму виконане у ви13 під'єднана до акумулятора електричної енергії гляді батареї сонячних елементів. Електронагрівач через блок контролю і керування 20, який через розташований у нижній частині резервуарадатчики підтримує температуру в реакторі. Батареактора, або може бути встановлений у акумулярея сонячних елементів 13 розміщена в незатінеторі тепла, через який сонячний колектор з'єднаному місці і повернута до сонця. ний з теплообмінним радіатором реактора; приПрацює біогазова установка наступним чином. стрій для перемішування біомаси може бути Через завантажувально-розвантажувальну горловиконаний у вигляді вертикального шнека і обладвину 3 ємність реактора 1 заповнюють подрібненаний електроприводом, який під'єднаний до акуною біомасою і герметично закривають. Через мулятора електроенергії, а сонячна батарея викопевний час в результаті бродіння біомаси починає нана на основі кремнієвих сонячних елементів або виділятися метановий газ, і цей процес триває від структур ІТО/n-Sі(індій-олово-оксид/n-кремній). 15 до 24 діб. Через газовідвідну трубу 6 газ збиВикористання в якості автономного джерела рають в газгольдер, а звідти вже через систему енергії батареї сонячних елементів одночасно з труб і кранів направляють до споживача. Необхідакумулятором струму дозволяє спростити консна температура в реакторі 1 досягається за рахутрукцію біогазової установки, вирішити проблему нок використання енергії Сонця з допомогою соняавтономного енергозабезпечення біогазової устачного колектора 12 і сонячної батареї 13. Для новки незалежно від природнокліматичних умов стимуляції виділення газу із біомаси в реакторі 1 в експлуатації і тим самим забезпечити підтримуякості пристрою для перемішування 9 використано вання оптимальних умов процесу анаеробного шнек, що приводиться в рух електроприводом 8 бродіння органічних відходів - стабільний темпечерез редуктор 7. Така конструкція пристрою для ратурний режим та надійне перемішування біомаперемішування 9 дозволяє періодично і ґрунтовно си в реакторі за рахунок конструкції пристрою пеперемішува ти знизу - вверх вміст ємності і тим ремішувача, обладнання його електроприводом, а самим забезпечувати найкращі умови для видітакож розширити функціональні можливості усталення газу. новки. Так як підігрів біомаси в реакторі 1 здійснюється через теплообмінний радіатор 11 або електро 5 20193 6 нагрівач 15 , то реактор 1 може бути розміщений в пристрої біогазової установки. Автономне джерело закритому приміщенні, або встановлений в ґрунструму - сонячна батарея виконана на основі кретову яму з теплоізоляцією, що дозволяє в холодну мнієвих сонячних елементів або структур ІТО/nпору року заощаджувати тепло. Sі(індій-олово-оксид/n-кремній). Потужність сонячЗа допомогою насоса 18 прокачують воду ченої батареї вибирають в залежності від енергопотрез модулі-колектори сонячного колектора 12, які реб біоустановки. добре поглинають сонячне випромінювання і наПісля закінчення процесу з відбору газу відгрівають воду до 60-80°С, забезпечуючи установку працьована біомаса через зливний патрубок 5 теплом. В холодну пору року, коли ефективність відкачується з реактора 1 в спеціально приготовроботи сонячного колектора 12 зменшується, для лену ємність за межами установки і використовуодержання додаткового тепла в реакторі 1 викориється як високоякісне органічне добриво для постовують електронагрівач 15, який живиться від треб сільського господарства. акумулятора електричної енергії 16 і може бути Таким чином оснащення біогазової уставстановлений або безпосередньо в нижній частині новки автономним джерелом електроенергії у виреактора 1, або в тепловому акумуляторі 14. При гляді сонячної батареї дозволяє спростити і вдоснеобхідності сонячний колектор 12 через клапани коналити її конструкцію, відмовившись від 21 і 22 може бути відключений від теплового акугроміздких і металоємних вітро установок, пристомулятора 14, що дозволяє заощаджувати енергію сува ти до роботи в різних природнокліматичних в темну пору доби, коли сонячний колектор не умовах, покращити ефективність роботи по відбопрацює. Від акумулятора електроенергії 16 через ру газу, розширити функціональні можливості блок керування 20 живляться також всі електричні установки. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601