一种与沼气池连用的大棚保温系统技术方案

一种与沼气池连用的大棚保温系统，其特征在于包括沼气池、燃烧炉、热交换装置、气体监控装置、大棚和贮水池；其中，沼气池、燃烧炉、热交换装置、气体监控装置、大棚通过气流管道以此连接，燃烧炉、水流管道与贮水池通过水流管道依次连接；本发明专利技术奖沼气池与大棚连用，通过沼气的燃烧产生的热气流对大棚进行稳定温度维持；燃烧炉产生的热气流通过热交换装置对进入燃烧炉的水进行预热，进一步提高能力的利用率并降低热气流的温度；降低温度的热气流导入沼气池的保温腔内，维持沼气池内适宜的温度；热气流通过气体监控装置的调控除去可能含有的微生物并提高氧气含量，将得到温度与氧含量都适宜的热气流导入大棚内维持大棚室温，并且通过气流中含量高的二氧化碳的温室效应进一步提高保温效果。

【技术实现步骤摘要】
一种与沼气池连用的大棚保温系统
本专利技术涉及大棚保温领域，尤其是寒冷地区以及冬季低气温的大棚保温，具体涉及一种与沼气池连用的大棚保温系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高以及种植技术的提升，人们不再受制于时节气候的限制，可以通过大棚种植得到反季节果蔬；同时，人们对肉类的需求也逐步提升，养殖业蓬勃发展，大量规模化的养殖场发展起来，伴随着的是大量排泄物的处理，现有技术主要是将排泄物引入沼气利用微生物的氧化活动生成可燃的沼气，减少对环境的污染。但是，反季节大棚的种植如何确保冬季时节的保温是技术难题，冬季时节，沼气池内的微生物受制于环境低温的影响，生命活动低下，沼气的产生收到抑制；现有技术沼气一般用来居民生活的燃烧或发电，随着国家政策的下乡，居民已经不依赖与沼气能源，产生的沼气如何利用来稳定大棚棚内的温度，是一个亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术通过将沼气导入燃烧炉对燃烧炉内的水进行加热，加热后得到的水提供居民生活；燃烧后产生的燃烧尾气导入热交换装置，对来自贮水池并将导入燃烧炉内的冷水进行预热，从而降低燃烧尾气温度并进一步利用尾气的热能；降低温度后的尾气一部分通过气体监控装置的调控除去可能含有的微生物并提高氧气含量，得到温度与氧含量都适宜的气流，另一部分导入沼气池的保温腔内，对沼气池进行稳定维持；将得到的温度与氧含量都适宜的气流气流导入大棚，大棚内将得到持续温度适宜的稳定气流。接下来对本专利技术做进一步的阐述。一种与沼气池连用的大棚保温系统，其特征在于包括沼气池、燃烧炉、热交换装置、气体监控装置、大棚和贮水池；其中，沼气池，包裹着一层保温材料，保温材料与沼气池之间形成一保温腔，保温腔的顶部设置有一气阀和一贯通口；燃烧炉，其下部的输气口通过管道连接至沼气池内，顶部设有尾气排放口，内部设有水箱，水箱上部设有进水口，下部设有出水口；热交换装置，包括水流管道和气流管道，水流管道内置于气流管道内，水流管道的进水端通过水泵连接贮水池，出水端连接至燃烧炉水箱的进水口，气流管道进气端连接燃烧炉顶部的尾气排放口，出气端分为两路，其中一路通过气流管道贯穿沼气池的气阀至保温腔的底部，另一路通过气流管道与保温腔顶部气阀连有的气流管道连通后连接至气体监控装置的降温箱；气体监控装置，包括降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵和缓冲箱，所述降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵分别与缓冲箱连接；大棚，下部设有入气口，入气口通过气流管道连接至气体监控装置的吸气泵；贮水池，通过第一水泵连接热交换装置的进水端，所述第一水泵排水端设有水锤消除器，进水端设有第一过滤器，第一水泵的取水口设有旋流防止器；贮水池底部设有凹槽，旋流防止器设于凹槽内。进一步的，在所述热交换装置中，水流管道与气流管道成螺旋状，水流管道的进水口位于热交换装置的下部，出水口位于热交换装置的上部；气流管道的进气口位于热交换装置的上部，出气口位于热交换装置的下部；在有限的空间内扩展气流与水流的流动时长，增长热交换时间。热气流的流动方向与水流的流动方向相反，可加快热交换的速率，更优的，热气流流动方向与自身热压力产生的向上的浮力相反与之相对的，水流方向与水流自身重力的方向相反，能延长与热交换时间，提高热交换效率。进一步的，沼气池设置于地平面以下；节约土地资源的同时能充分利用土地的保温作用。进一步的，保温材料采用以矿棉、岩棉为代表的无机物保温材料或以胶粉聚苯颗粒保温浆料为代表的有机-无机复合型保温材料或以聚苯乙烯泡沫塑料(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯、改性酚醛树脂为代表的有机保温材料。进一步的，沼气池顶部的气流管道贯通处采用密封材料进行密封；确保保温腔的保温效果，避免氧气进入沼气池内，保证一个无氧或低氧环境的适宜微生物的活动环境。进一步的，所述热交换装置内的水流管道采用导热性能良好的材料，例如无缝钢管或镀锌钢管；提高热气流与水流的热交换。进一步的，气流管道中，除位于保温腔内的管段不采用保温材料外，其余部分均采用保温材料包裹；所述水流管道中，除位于热交换装置内的水流管道不采用保温材料外，其余部分均采用保温材料包裹，采用埋地敷设方式，异径管径连接处采用异径管顶平接方式；外露的管道采用保温材料隔绝与空气或土壤的热传递，异径管顶平接能避免气蚀。有益效果：与现有技术相比，本专利技术将沼气池与大棚连用，通过沼气的燃烧产生的热气流对大棚进行稳定温度维持；通过沼气的燃烧对水加热，方便生活；燃烧炉产生的热气流通过热交换装置对进入燃烧炉的水进行预热，进一步提高能力的利用率并降低热气流的温度；降低温度的热气流导入沼气池的保温腔内，维持沼气池内适宜的温度，从而维持沼气池内微生物的生命活动，提高沼气的产生速率；热气流通过气体监控装置的调控除去可能含有的微生物并提高氧气含量，将得到温度与氧含量都适宜的热气流导入大棚内维持大棚室温，并且通过气流中含量高的二氧化碳的温室效应进一步提高保温效果。附图说明图1，本专利技术的结构示意图；图2，沼气池的结构示意图；图3，燃烧炉的结构示意图；图4，热交换装置和气体监控装置的结构示意图；图5，贮水池的结构示意图；其中：1-沼气池；10-保温腔；11-保温材料；12-贯通口；13-气阀；2-燃烧炉；20-水箱；21-进水口；22-尾气排放口；23-出水口；24-输气口；3-热交换装置；30-进气口；31-出水端；32-出气端；33-进水端；4-气体监控装置；40-缓冲箱；41-降温箱；42-制氧机；43-吸气泵；44-分析仪；5-大棚；6-贮水池；60-旋流防止器；61-凹槽；62-第一过滤器；63-第一水锤消除器；64-第一水泵；65-第二水锤消除器；66-第二过滤器；67-第二过滤器；68-天然水井；7-气流管道；8-水流管道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种与沼气池连用的大棚保温系统，包括沼气池1、燃烧炉2、热交换装置3、气体监控装置4和大棚5。沼气池1设置于地平面以下，充分利用土地的保温作用，沼气池外包裹了一层保温材料11，保温材料与沼气池之间形成一保温腔10，保温腔的顶部设置有一气阀13和一贯通口12，贯通口内贯穿设置气流管道7，气流管道伸入保温腔的底部，使得上升的热气流能与沼气池壁充分接触完成热传递，维持温度沼气池内适宜的温度。所述保温材料可采用以矿棉、岩棉为代表的无机物保温材料或以胶粉聚苯颗粒保温浆料为代表的有机-无机复合型保温材料或以聚苯乙烯泡沫塑料(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯、改性酚醛树脂为代表的有机保温材料，在一个较佳的实施例中，采用不燃性的矿棉保温作为保温材料。沼气池内设有沼气的取气装置，沼气通过贯穿沼气池顶的气流管道输送至燃烧炉的输气口24，所述沼气池顶的管道贯通处与保温腔的顶部的气流管道的贯通处都采用密封材料进行密封，阻隔保温腔与外界进行热对流。燃烧炉内通过沼气的燃烧对水进行加热，将沼气的燃烧热转为比热容大的水的内能，提高水的温度，提供居民生活使用。燃烧炉2内的水来自热交换装置3，热交换装置内设有气流管道7和水流管道8，所述水流管道内嵌于气流管道。气流管道的进气端连接燃烧炉顶部的尾气排放口22，出气端32通过气流管道与连接沼气池气阀的气流管道连通后再连接至气体监控装置4；水流管道的进水端3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与沼气池连用的大棚保温系统，其特征在于包括沼气池、燃烧炉、热交换装置、气体监控装置、大棚和贮水池；其中，沼气池，包裹着一层保温材料，保温材料与沼气池之间形成一保温腔，保温腔的顶部设置有一气阀和一贯通口；燃烧炉，其下部的输气口通过管道连接至沼气池内，顶部设有尾气排放口，内部设有水箱，水箱上部设有进水口，下部设有出水口；热交换装置，包括水流管道和气流管道，水流管道内置于气流管道内，水流管道的进水端通过水泵连接贮水池，出水端连接至燃烧炉水箱的进水口，气流管道进气端连接燃烧炉顶部的尾气排放口，出气端分为两路，其中一路通过气流管道贯穿沼气池的气阀至保温腔的底部，另一路通过气流管道与保温腔顶部气阀连有的气流管道连通后连接至气体监控装置的降温箱；气体监控装置，包括降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵和缓冲箱，所述降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵分别与缓冲箱连接；大棚，下部设有入气口，入气口通过气流管道连接至气体监控装置的吸气泵；贮水池，通过第一水泵连接热交换装置的进水端，所述第一水泵排水端设有水锤消除器，进水端设有第一过滤器，第一水泵的取水口设有旋流防止器；贮水池底部设有凹槽，旋流防止器设于凹槽内。

【技术特征摘要】
1.一种与沼气池连用的大棚保温系统，其特征在于包括沼气池、燃烧炉、热交换装置、气体监控装置、大棚和贮水池；其中，沼气池，包裹着一层保温材料，保温材料与沼气池之间形成一保温腔，保温腔的顶部设置有一气阀和一贯通口；燃烧炉，其下部的输气口通过管道连接至沼气池内，顶部设有尾气排放口，内部设有水箱，水箱上部设有进水口，下部设有出水口；热交换装置，包括水流管道和气流管道，水流管道内置于气流管道内，水流管道的进水端通过水泵连接贮水池，出水端连接至燃烧炉水箱的进水口，气流管道进气端连接燃烧炉顶部的尾气排放口，出气端分为两路，其中一路通过气流管道贯穿沼气池的气阀至保温腔的底部，另一路通过气流管道与保温腔顶部气阀连有的气流管道连通后连接至气体监控装置的降温箱；气体监控装置，包括降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵和缓冲箱，所述降温箱、制氧机、分析仪、吸气泵分别与缓冲箱连接；大棚，下部设有入气口，入气口通过气流管道连接至气体监控装置的吸气泵；贮水池，通过第一水泵连接热交换装置的进水端，所述第一水泵排水端设有水锤消除器，进水端设有第一过滤器，第一水泵的取水口设有旋流防止器；贮水池底部设有凹槽，旋流防止器设于凹槽内。2.根据权利要求1所述的一种与沼气池连用的大棚保温系统，其特征在于：在所述热交换装置中，水流管道的进水口位...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海峰，郑艺，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：江西,36