專利名稱：一種生態住宅系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及智能住宅領域，更具體的說是涉及一種生態住宅系統。
背景技術：
隨著科學技術、社會經濟的不斷發展，人們的物質生活不斷提高，對能源的需求量也越來越大，而與此相對的，則是不可再生能源(如石油、煤)儲量迅速減少的趨勢，以及使用上述不可再生能源造成大氣污染日益加重的事實。因此，為了應對能源短缺和環境惡化，各種清潔、可再生的新能源被開發，如光伏系統和沼氣系統等，其中，而沼氣系統則是通過發動機以厭氧發酵產生的沼氣作為燃料產生電能或熱能，這兩種能源均具有節能、安全及環保的特點，受到推崇和應用。
但是，發明人在本發明創造過程中，發現現有沼氣系統的沼氣池的沼氣產生量跟溫度關系密切，在溫度較低時，產生的沼氣量較少，不能滿足發電的需求。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種生態住宅系統，以解決現有技術中沼氣池溫度太低影響沼氣利用的問題。本發明的技術方案如下一種生態住宅系統，包括用電設備；沼氣發電系統，包括沼氣池和連接沼氣池以利用所述沼氣池中產生的沼氣進行發電的沼氣發電機組；連接所述沼氣發電機以將電能傳輸給所述用電設備的電能輸出接口 ；暖通系統，包括地源熱泵系統，所述地源熱泵系統的管道的末端與所述沼氣系統的沼氣池相連，以將暖通系統的熱量傳遞給所述沼氣池，為所述沼氣池增溫。優選的，上述生態住宅系統中，所述暖通系統還包括光熱系統，所述地緣熱泵系統的管道與所述光熱系統的蓄熱水池相連通。優選的，上述生態住宅系統中，所述地源熱泵的末端為暖盤管，設置于所述沼氣池底部。優選的，上述生態住宅系統中，所述沼氣池的底部設置有導熱部件，與作為末端的
暖盤管連接。優選的，上述生態住宅系統中，所述沼氣池底部由導熱材料制成。優選的，上述生態住宅系統中，所述地源熱泵的末端為毛細管，纏繞于所述沼氣池池壁。優選的，上述生態住宅系統中，所述沼氣池的池壁與作為末端的毛細管相連的部位設置有導熱部件。優選的，上述生態住宅系統中，所述地源熱泵的末端包括暖盤管和毛細管，其中，所述暖盤管設置于所述沼氣池底部，所述毛細管纏繞于所述沼氣池池壁。優選的，上述生態住宅系統中，所述沼氣發電機組具體為以沼氣和柴油作為燃料的雙燃料發電機組。從上述技術方案可以看出，本發明采用了暖通系統為沼氣池增溫的方案，即由暖通系統的末端連接沼氣池，從而將地源熱泵產生的熱能傳遞給沼氣池，實現為沼氣池增溫的目的。由于地源熱泵產生的熱本身屬于一種低位能源，本發明將屬于低位能源的地熱為沼氣池增溫，產生沼氣這種高位能源，相當于實現了低位能源一高位能源之間的轉換，減少能源浪費，提高了能源利用率。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的一種生態住宅系統的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的一種生態住宅系統的結構示意圖，該系統中，暖通系統的末端為暖盤管；圖3為本發明實施例提供的一種生態住宅系統的結構示意圖，該系統中，暖通系統的末端為毛細管；圖4為本發明實施例提供的一種生態住宅系統的結構示意圖，該系統中，暖通系統的末端包括毛細管和暖盤管；圖5本發明實施例提供的另一種生態住宅系統的結構示意圖。
具體實施例方式沼氣發酵又叫厭氧消化，是指利用人畜糞便、秸桿、污水等各種有機物在密封的沼氣池內，在厭氧條件下(沒有氧氣)，被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化，最終產生沼氣的過程，在這個過種中微生物是最活躍的因素，它們把各種固體或是溶解狀態的復雜有機物，按照各自營養需要，進行分解轉化，最終生成沼氣。沼氣是種混合體，可以燃燒。因為這種氣體最先是在沼澤中發現的，所以稱為沼氣。它的主要成份是甲烷占55% 70%左右，二氧化碳占25% -40%左右。此外，還有少量氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮和氨等。沼氣發酵是由多種細菌(即酵母菌)參加完成的，它們在沼氣池中進行新陳代謝和生長繁殖過程中，需要一定的生活動條件，只有用人工為其創造適宜生產條件，才能使大量的微生物迅速的繁殖，加快沼氣池內的有機物分解。另一方面控制沼氣池內發酵過程的正常運行，也需要一定的條件。因此，只有滿足微生物的生長條件和沼氣池正常運行條件，才能獲得產氣率大的效果。各種條件中，溫度是其中的一項重要條件，適宜的溫度沼氣池內發酵液的溫度，對產生沼氣的多少有很大影響，這是因為在最適宜的溫度范圍內溫度越高，沼氣細菌的生長、繁殖越快、產沼氣就多。如果溫度不適宜，沼氣細菌生長發育慢、產氣就少或不產氣。為了提高沼氣池內的溫度，人們一般情況下會選擇在陽光常年能照射到的地方修建沼氣池，這種方式完全依賴于天氣和地點，如果在北方，冬天時日照較少，無法給予沼氣池足夠的熱量。發明人在發明創造過程中，想過采用太陽能光熱系統甚至沼氣鍋爐為沼氣池增溫，但經過仔細分析，發現太陽能光熱的不穩定的問題始終存在，影響沼氣池的沼氣生產，而采用沼氣鍋爐產生的高位能源為沼氣池產生的低位能源增溫，卻存在能源浪費的問題。因此，經過多次試驗和分析，本文采用了暖通系統為沼氣池增溫的方案，即由暖通系統的暖盤管或毛細管圍繞沼氣池壁，從而將地源熱泵產生的熱能傳遞給沼氣池，實現為沼氣池增溫的目的。由于地源熱泵產生的熱本身屬于一種低位能源，因此不會導致過多的能源浪費，并且，也克服了受天氣影響較大的問題。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本申請提供了一種生態住宅系統，其一種結構如圖I所示，包括暖通系統1(圖中未示出)、沼氣發電系統2、電能輸出接口 3和用電設備4，其中所述暖通系統I包括地源熱泵系統11，所述地源熱泵系統11包括熱泵機組111及和輸送液體或氣體的管道112。所述沼氣發電系統2包括沼氣池21和連接所述沼氣池21的沼氣發電機組22，所述沼氣池21用于產生沼氣，所述沼氣發電機組22用于利用所述沼氣進行發電，并將電能傳輸往所述電能輸出接口 3。所述電能輸出接口 3與用電設備4連接，用于將沼氣發電機組22傳輸過來的電能傳輸往所述用電設備4。所述電能輸出接口 3的具體形式可以是連接插線板的端口，或者其本身就是插線板。所述管道112的末端113連接沼氣池，用于為所述沼氣池21輸送熱量。具體的，熱泵機組111工作時，使管道112中的液體形成循環，在液體流動至末端113時，經過熱量置換，將熱量傳遞給所述沼氣池21，從而實現給所述沼氣池21增溫的目的。所述末端113可以有多種結構形式，例如可以是暖盤管形式，如圖2所示，暖盤管置于所述沼氣池21底部或者鄰近底部的位置，將熱量通過所述沼氣池21底部轉遞給沼氣池，促進所述沼氣池21內沼氣細菌的生長和繁殖，從而增加沼氣的產生量。這種方式結構簡單而有效，效果明顯。又例如，所述末端113可以是毛細管形式，如圖3所示，毛細管纏繞于所述沼氣池21的池壁上，將熱量通過沼氣池21的池壁傳遞給所述沼氣池21。又例如，所述末端113可以包括上述暖盤管和毛細管兩種結構形式，如圖4所示，其中，毛細管纏繞于所述沼氣池21的池壁上，而所述暖盤管設置于沼氣池底部或者鄰近底部的位置。所述毛細管和暖盤管分別將熱量通過所述沼氣池21的池壁和所述沼氣池21的底部傳遞給沼氣池，提高所述沼氣池21內的溫度。這種結構形式能夠保證所述沼氣池21各部位均勻增溫，更好地促進沼氣細菌的生長和繁殖。在另外一些實施例中，所述生態住宅系統的結構還可以如圖5所示，在上述各實施例基礎上，所述暖通系統I進一步包括光熱系統12，用于為地源熱泵系統11提供熱量源，所述光熱系統12包括集熱器121和蓄熱水池122，所述地源熱泵系統的管道112與所述蓄熱水池122相連通。所述沼氣池21的底部可以設置導熱部件，直接連接作為末端113的暖盤管。或者，所述沼氣池21的底部由導熱材料制成，與所述暖盤管直接相連。同樣的，所述沼氣池21的池壁與作為末端的毛細管相連的部位也設置導熱性能良好的一些材料，例如金屬。所述沼氣發電機組可以為以沼氣和柴油作為燃料的雙燃料發電機組將“空氣燃燒氣體”的混合物在氣缸內壓縮，用點火燃料使其燃燒，通過活塞的往復運動得到動力，然后連接發電機發電。這種機組既可以利用液體燃料或者氣體燃料工作，對沼氣的產量和甲烷濃度的變化能夠適應(在沼氣濃度不足時采用柴油作為燃料發電)，并且，用氣體燃料轉為用柴油燃料發電的工作停止后，發電機組內不殘料未燃燒的氣體。
所述用電設備包括各種電氣設備及電子設備，例如洗衣機、空調、電視、電腦、燈等
坐寸ο本申請提供了一種巧妙的思路，利用地熱這種低位能源來為沼氣池增溫，提高沼氣的產生量，相當于將低位能源轉換為高位能源，提高了地熱的利用率，同時提高了沼氣的利用率，避免采用其他消耗有限資源的高位能源而導致能源浪費。需要說明的是，本說明書中各個實施例可相互補充，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。另外，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。另外，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種生態住宅系統，其特征在于，包括 用電設備； 沼氣發電系統，包括沼氣池和連接沼氣池以利用所述沼氣池中產生的沼氣進行發電的沼氣發電機組； 連接所述沼氣發電機以將電能傳輸給所述用電設備的電能輸出接口； 暖通系統，包括地源熱泵系統，所述地源熱泵系統的管道的末端與所述沼氣系統的沼氣池相連，以將暖通系統的熱量傳遞給所述沼氣池，為所述沼氣池增溫。
2.根據所述權利要求I所述的生態住宅系統，其特征在于，所述暖通系統還包括光熱系統，所述地緣熱泵系統的管道與所述光熱系統的蓄熱水池相連通。
3.根據權利要求I或2所述的生態住宅系統，其特征在于，所述地源熱泵的末端為暖盤管，設置于所述沼氣池底部。
4.根據權利要求3所述的生態住宅系統，其特征在于，所述沼氣池的底部設置有導熱部件，與作為末端的暖盤管連接。
5.根據權利要求3所述的生態住宅系統，其特征在于，所述沼氣池底部由導熱材料制成。
6.根據權利要求I或2所述的生態住宅系統，其特征在于，所述地源熱泵的末端為毛細管，纏繞于所述沼氣池池壁。
7.根據權利要求6所述的生態住宅系統，其特征在于，所述沼氣池的池壁與作為末端的毛細管相連的部位設置有導熱部件。
8.根據權利要求I或2所述的生態住宅系統，其特征在于，所述地源熱泵的末端包括暖盤管和毛細管，其中，所述暖盤管設置于所述沼氣池底部，所述毛細管纏繞于所述沼氣池池壁。
9.根據權利要求I或2所述的生態住宅系統，其特征在于，所述沼氣發電機組具體為以沼氣和柴油作為燃料的雙燃料發電機組。
全文摘要
本申請涉及一種生態住宅系統，包括用電設備；沼氣發電系統，包括沼氣池和連接沼氣池以利用所述沼氣池中產生的沼氣進行發電的沼氣發電機組；連接所述沼氣發電機以將電能傳輸給所述用電設備的電能輸出接口；暖通系統，包括地源熱泵系統，所述地源熱泵系統的管道的末端與所述沼氣系統的沼氣池相連，以將暖通系統的熱量傳遞給所述沼氣池，為所述沼氣池增溫。本申請采用了暖通系統為沼氣池增溫的方案，即由暖通系統的末端連接沼氣池，從而將地源熱泵系統管道中的熱能傳遞給沼氣池。本發明將屬于低位能源的地熱為沼氣池增溫，產生沼氣這種高位能源，相當于實現了低位能源—高位能源之間的轉換，減少能源浪費，提高了能源利用率。
文檔編號E04H1/00GK102777053SQ20121027591
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者周奇迪 申請人:北京奇迪惠民科技投資有限公司