一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115478000A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211290677.4(22)申请日2022.10.21(71)申请人沈阳农业大学地址110866辽宁省沈阳市沈河区东陵路120号(72)发明人张敏张宇顺张杨开王舒畅刘海芸刘庆玉李金洋魏欢欢姜峰于术军(74)专利代理机构沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙)21241专利代理师吕敏(51)Int.Cl.C12M1/107(2006.01)C12M1/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统(57)摘要一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，属于生物热能设备技术领域。包括沼气发酵池、集热水箱、太阳能热水器和热烟道换热器，集热水箱通过循环管路分别连接太阳能热水器、热烟道换热器和沼气发酵池，且其循环管路上均设置有循环水泵，在热烟道换热器底部、太阳能热水器内部、沼气发酵池的内中心处和底部均设置有温度传感器，各温度传感器和循环水泵分别连接主控制器，分别根据温度传感器检测的温度控制循环水泵的开启。本发明利用太阳能联合热烟道换热器所提供的热量，对沼气发酵池进行增温保温，解决北方农村地区冬季沼气池无法正常产气甚至沼气发酵池冻裂导致沼气利用难的问题，系统的实际性、环保性、经济性都十分符合我国北方农村的需求。CN115478000ACN115478000A权利要求书1/1页1.一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：包括沼气发酵池、集热水箱、太阳能热水器和热烟道换热器，集热水箱通过循环管路分别连接太阳能热水器、热烟道换热器和沼气发酵池，且其循环管路上均设置有循环水泵，在热烟道换热器底部、太阳能热水器内部、沼气发酵池的内中心处和底部均设置有温度传感器，各温度传感器和循环水泵分别连接主控制器5，分别根据温度传感器检测的温度控制循环水泵的开启。2.根据权利要求1所述适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：所述循环水泵分别设置在太阳能热水器的热水出水管、热烟道换热器2的进水管、沼气发酵池4的进水管。3.根据权利要求1所述适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：所述热烟道换热器包括外壳及设置在外壳两端的顶盖和可拆卸底梁，外壳内设置有多列换热管束，换热管束分别连接上端联络水室和下端联络水室，在顶盖上设置用于固定上端联络水室的垂直悬挂螺栓；在可拆卸底梁上设置有用于固定下端联络水室的垂直限位螺栓。4.根据权利要求3所述适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：在所述外壳内沿换热管束轴向设置有多个水平支撑层；以定距和支撑换热器整体及换热管。5.根据权利要求4所述适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：所述水平支撑层为与外壳内径相配合的支撑板，其上对应换热管开有多个通孔。6.根据权利要求3所述适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统，其特征在于：所述换热管为氟塑料柔性换热管，换热管上端连接进水联络水室，下端连接出水联络水室。2CN115478000A说明书1/4页一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统技术领域[0001]本发明属于生物热能设备技术领域，特别是涉及一种适用于寒冷地区的沼气池增温保温系统。背景技术[0002]北方寒冷地区传统沼气发酵由于环境温度过低，发酵启动速度过慢，微生物发酵在第一、第二阶段停留时间过长，发酵环境整体酸化，厌氧的甲烷菌没有生存环境，导致产气量大幅度降低，无法正常产气甚至沼气发酵池冻裂等现象；其次北方地区农村能源消耗约占全国农村总能源消耗量的56％，有超过80％的农村能源用于满足采暖需求，北方农村地区的主要采暖方式依旧为东北火炕，依靠燃烧化石燃料和生物质燃料等提供热量，而烟气的直接排放造成了大量的能源损失。[0003]对于沼气池增温保温的问题，现如今已有多种不同的增温保温方案及措施。如：[0004]白莉,迟铭书,周学志,沈德安.严寒地区户用沼气池冬季使用保温增温技术研究[J].建筑科学,2009,25(06):54‑57.通过太阳能与沼气锅炉联合装置为沼气池进行保温增温。[0005]秦国栋,楼平,吴湘莲.太阳能集热、空气源热泵和电加热并联式沼气发酵增温系统研究[J].中国农机化学报,2014,35(05):187‑191+194.通过太阳能集热，空气源热泵，电加热三种不同加热方法对沼气池进行增温。[0006]秦金凤.寒冷地区炕连灶户用沼气系统设计及其技术经济评价[D].安徽农业大学,2014.在沼气池内建造热烟道，利用烟气余热进行沼气池增温。[0007]崔彦如,庞凤仙,王洁,张麟凤.秸秆生物堆对沼气池增温、保温效果的试验研究[J].可再生能源,2011,29(03):17‑20.采用生物质堆肥