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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2284967
Biopower Anlagen zur Erzeugung von Biogas aus landwirtschaftlichen Abfällen
Name des Erfinders: Osmonov Orozmamat Mamasalievich (RU); Kovalev Dmitry (RU)
Der Name des Patentinhabers: Staatliche Wissenschaftliche Einrichtung Allrussischen Forschungsinstitut für Elektrifizierung der Landwirtschaft (GNU VIESH) (RU)
Korrespondenzanschrift: 109456, Moskau, 1. Veshnyakovskaya pr-d, 2, GNU VIESH, OV Golubeva
Startdatum des Patents: 2005.06.03
Die Erfindung bezieht sich auf die Landwirtschaft, nämlich die Anlagen für die Verarbeitung von organischen Abfälle aus der Landwirtschaft in anaeroben Bedingungen, und kann für die Biogasproduktion verwendet werden. Bioenergy Anlage besteht aus einem Fermenter mit einem Wassermantel, Wärmedämmung, Rühren, Be- und Entladen Rohre, Biogasversorgungsleitungen und Gastank. Das Gerät ist ausgestattet geliokollektorom, elektrische und Stirling-Motor in Form von thermomechanischen auf der Motorseite der Unterseite eines Biogas Brenners Generator, der mit einer Leitung für die Zufuhr von Biogas aus dem Gastank verbunden ist. Stirlingmotors Wärme in Biogasverbrennungsbrenner Biogas in elektrische Energie umgewandelt und verwendet, um die Fermentationsbiomasse in den Kocher auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen, und während der Perioden des Empfangs des Sonnenlichts einen kontinuierlichen Betrieb des Systems zu gewährleisten. Die Erfindung stellt eine autarke Stromversorgung für die Verbraucher vor Ort in ländlichen Gebieten mit der kombinierten Nutzung von Solarenergie und Biomasse.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf die Landwirtschaft, nämlich die Anlagen für die Verarbeitung von organischen Abfälle aus der Landwirtschaft in anaeroben Bedingungen, und kann für die Herstellung von Biogas aus organischen Abfällen verwendet werden.
Bekannte Anlage zur Produktion von Biogas aus organischen Abfällen, insbesondere sieht das vergorene Substrat erhitzt und die Nutzung der Sonnenenergie, die ein Fermenter, Solarkollektoren, Wärmetauscher, Gasbehälter, Kompressor Ventile, Kessel, Pumpen, Regelventile und Sumpf (Amerhanov RA, Bessarab AS, Draganov BH, Rudobashta SP, GG Szyszko thermische Kraftwerke und Landwirtschaft System - M:.. Kolos-Press, 2002, S.269, ris.11.51).
Bekannte und bioenergokomleks enthält Kocher, Solarkollektor, der fermentierten Masse erhitzt (AS USSR №1745707, BI №25, 1992).
Bekannte bioenergokompleks Nutzung von Solarenergie zur Erwärmung des Vergärung von Biomasse, bestehend aus einem Faul Be- und Entladesystem, Biomasse, Solarkollektorrohre (AS USSR №1527191, 06.07.1987).
Die am nächsten an der technischen Art der vorgeschlagenen Installation einer Bioenergieanlage bestehend aus Methan Tank mit einem Wassermantel, Wärmedämmung, Rühren, Be- und Entladen von Rohren und Rohrleitungen Biogas, Elektroheizung, Biogas Versorgungsleitungen und Gastank (AS №1733407, MCI 02 C ablaufen F 11/04, auf 15.05.1992 veröffentlicht).
Der Nachteil dabei ist die Unfähigkeit , stabile Heizungs fermentierbaren Substrat bioenergokompleksa gewährleisten und eine garantierte Mindestversorgung der lokalen Energieverbraucher in der Abwesenheit von einer zentralen Quelle elektrischer Energie, wenn die Menge an Wärme von der Sonnenstrahlung auf dem Boden kommt liefern, hängt von lokalen klimatischen Bedingungen stark abhängig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine stabile Heizungs fermentierbaren Substrat bereitzustellen, und ein garantiertes Minimum an unabhängige Strom der lokalen Verbraucher in Ermangelung einer zentralen Quelle für elektrische Energie.
Als Ergebnis der Verwendung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Biogas in Abwesenheit einer zentralen Quelle elektrischer Energie, gibt es eine Möglichkeit der direkten Umwandlung von Wärmeenergie der Verbrennung von Biogas in elektrische Energie und bieten eine garantierte Mindestversorgung der lokalen Verbraucher die Effizienz und Zuverlässigkeit der Bioenergieanlage erhöht.
Das obige technische Ergebnis wird dadurch erreicht , dass die Anlage Bioenergie aus Methan Tank mit einem Wassermantel, Wärmedämmung, einem Rührer, einem Laden und Entladen von Rohren und Rohrleitungen Biogas, Elektroheizung, Biogas Versorgungsleitungen und Gastanks ausgerüstet mit geliokollektorom, elektrische und Stirling - Motor in Form von thermomechanischen Oszillator abzulassen befindet sich auf der Motorseite Biogasbrennerboden, der zur Zuführung des Biogases aus dem Gasbehälter mit einer Leitung verbunden ist, wobei die Wärme in Biogas Biogasbrenner verbrannt Stirlingmotor in elektrische Energie umgewandelt und verwendet, um die Fermentation im Fermenter Biomasse auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und um das System zu gewährleisten, wurde in Zeiten des Eingangs von Sonnenlicht.
Erzeugt Stirlingmotor in Form von thermomechanischen Generator Elektrizität verwendet wird, teilweise zum Beheizen des Kochers durch die elektrische Heizung, der Rest der erzeugten elektrischen Leistung ist, eine garantierte Mindestversorgung der lokalen Verbraucher zu gewährleisten.
KURZE BESCHREIBUNG Figuren 1 und 2.
1 ist ein Flussdiagramm eines autonomen Kraftwerk für die Erzeugung von Biogas und Strom.
2 zeigt die thermomechanische Generator design - Stirling-Motor in Kombination mit einem Biogas-Brenner.
Die Anlage besteht aus einem Gastank 1, Biogas Ablaufleitung 2, Kocher 3 mit einem Wassermantel 4, Mischer 5 und der Isolierung 6, der Boot-7 und Entladen 8 Rohre, Lagerbehälter 9 und das Ventil 10, Warmwasser, Heizung Sonnenkollektor 11, die Wasserleitungen 12 und 13, 14 elektrische Heizung, Biogas Brenner 15 und Biogas Versorgungsleitung 16, der Stirling-Motor 17 und das elektrische Verbindungssystem 18.
Stirling-Motor, der eine Wärmekraftmaschine ist, ausgeführt als thermo-mechanischen Oszillator, der Solaranlage ist der Raum energodvigatelnye Ed V.P.Belyakova im Gegensatz zu der herkömmlichen Stirling-Motor mit einem Arbeits- und Verdrängerkolben (OI Kudrin Hochtemperatur -... M.: . Maschinenbau, 1987. - 248 S.) hat folgende Eigenschaften:
- Das Fehlen des Kurbeltriebs und der vollständigen Trennung der beiden Enden des Zylinders, da das Gerät weder Stäbe enthält noch andere Arm der Kolben;
- Arbeitskolben wird durch eine Metallmembran ersetzt.
Wird in Bioenergie Installation thermo Generator-Design in Kombination mit einem Brenner Biogas in Abbildung 2 dargestellt. und umfaßt einen Radiator 19, Spule 20 und der Anker des Generators 21, ein Diaphragma 22, eine Feder 23, Zylinder 24, der Verdränger 25 Kühlschlange 26 und Brenner 27 Biogas.
Der Arbeitszyklus-Generator ist identisch mit dem thermomechanischen Zyklus Stirling-Motor mit Arbeits und Kolben Verdrängen der Ausnahme, dass hier der Verdränger 25 durch eine Feder 23 zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder 24 A befindet angetrieben Metallzylinder geschlossen, um einen Arbeitskörper, der von der Unterseite aufgeheizt wird Biogasbrenner 27 und der Außenseite der Öffnung kühlt 22 an der Oberseite des Zylinders, eine Kühlschlange 26 mit der Wärmesenke 19. die Metallmembran 22 ist aus Edelstahl gefertigt und montiert an den Generator anstelle von thermoArbeitsKolben bewegt sich in dem Zylinder 24 nach oben und unten. Diese Membran vibriert unter der Einwirkung der Arbeitsfluiddruck in dem Zylinder zu verändern. Mit Membran mit dem Anker (Permanentmagnet) 21 befestigt, der in der Wicklung 20 des Generators oszilliert, einen elektrischen Strom anzutreiben. Die Notwendigkeit, eine Feder zu installieren zur Betätigung des Verdränger, da die Membran schwingt mit einer Amplitude wenige Millimeter nicht überschreiten. Die Wirkung der Feder an dem Verdränger verbunden ist, erlaubt das System Resonanzschwingungen mit einer Frequenz auf die Frequenz der Schwingungen des Systems gleich soveshat. Die Frequenz der Oszillation wird durch die Wahl der Feder und der bewegten Massen bestimmt, die man auf jeder Frequenz in dem Leistungssystem "tune out" ermöglicht.
Arbeitsanlage nach Schema bioenergetischen Prozess in Abbildung 1 dargestellt ist, ist wie folgt.
Die anfängliche Biomasse in Form von organischen tierischen Abfällen durch das Zuführungsrohr 7 wird in den Kocher 3 geladen mit einem Wassermantel 4, einem Rührer 5 und 6 Isolierung.
Die erforderlichen Temperaturbedingungen des Prozesses der anaeroben Methangärung der Biomasse im Fermenter 3 durch umgewandelt in Wärmeenergie in Solarkollektoren 11 Solarenergie zur Verfügung gestellt wird: erhitzt in Solarkollektoren 11 und in den Vorratsbehälter 9 Wasser durch das Ventil 10, das Warmwasser und Rohrwasser 12 akkumulierte tritt in den Wassermantel 4 3 Kochers.
Während der anaeroben bakteriellen Abbau organischer Stoffe in Biomasse freigesetzt Biogas Kochers 3, durch die Biogasabführungsleitung 2 tritt und akkumuliert in Gasometer 1.
Weitere Nutzung der entstehende Biogas wird durchgeführt: ein Teil des entstehenden Biogases durch direkte Verbrennung in Hausheizungen Gasgeräte verwendet wird; ein Teil davon zumindest notwendig ist, Zeiten der Abwesenheit des Empfangs der Sonnenstrahlung durch Leitung 16 das Biogas zur Biogasverbrennung in dem Brenner 15 zuzuführen auf dem Teil der Unterseite des Motors Stirling 17. Der Stirlingmotor als thermoWärmeErzeuger in Biogasverbrennungsbrenner Biogas umgewandelt in elektrische Energie. Die so erhaltene elektrische Energie durch die elektrische Heizung 14 und Wasserleitungen 13 verwendet, um den Zellstoffkocher in der Fermentation von Biomasse auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und kontinuierlich beizubehalten. Der Prozess der Biogaserzeugung und Nutzung von Energie und fährt fort, wie oben beschrieben.
Da im aktuellen Klima der hohen Kosten für die Herstellung und den Vertrieb von besonderer Augenmerk wird auf lokale Brennstoff- und Energieressourcen, die Nutzung von Bioenergieanlagen mit Stirling-Motor in Form von thermomechanischen Oszillator deutlich über dem Niveau der Energieverbraucher in Abwesenheit von zentralisierten Macht zu erhöhen.
FORDERUNGEN
Bioenergie-Anlage bestehend aus Methan Tank mit einem Wassermantel, Wärmedämmung, einem Rührer, einem Lade- und Löschleitungen, Pipelines Biogas und Gasbehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es mit geliokollektorom, elektrische und Stirling-Motor in Form von thermomechanischen Generator, der durch den Boden des Motors Biogas Brenners vorgesehen ist, dass mit einer Leitung verbunden, um die Erzeugung von Biogas aus dem Gasbehälter zum Zuführen, während ein Motor Stirling Wärme in Biogas Biogasverbrennungsbrenner in elektrische Energie umgewandelt und verwendet, um die Fermentationsbiomasse in den Kocher auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und auf kontinuierlichen Betrieb des Systems in Zeiten des Eingangs von Sonnenlicht gewährleisten.
Druckversion
Erscheinungsdatum 18.12.2006gg
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