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一种用地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统和控制方法技术方案

技术编号:4092953 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于节能领域,具体涉及一种地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统和控制方法,系统由地下环路、风冷设备、地源/空气源热泵公用机组以及控制系统组成,控制方法为:当室外平均温度连续十天低于20℃,启用地源热泵机组进行热交换;当室外温度连续十天高于20℃,启用空气源热泵机组进行热交换。当沼气池内温度降低到35℃以下时,地源/空气源热泵机组自动启动,通过消耗电能把地下水的热量转移到沼气池中热盘管内的热水中;当地源/空气源热泵机组的进、出水温差满足7.5℃并且沼气池的温度在35℃时,地源/空气源热泵机组将自动停止工作。本发明专利技术以中等规模发酵工程为对象,探索出一种在保证产气率的前提下提高了能源利用率并降低了建设成本的新型加温系统和控制方法,该方法不仅节能效益高而且环保效果佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于节能领域,涉及地源热泵/空气源热泵技术,尤其涉及一种用地源/空 气源热泵途径加温沼气池的系统和控制方法。
技术介绍
沼气是适合在中国农村推广利用的可再生能源。但是寒冷季节沼气池产气量很 少,甚至不产气的问题,严重制约了沼气在农村的使用和推广,其主要原因是环境温度过 低,降低了沼气发酵微生物的活性。在一定温度范围内,温度对发酵效率具有正向促进作用,所以合理控制温度在未 来沼气工程中是非常必要的。一般情况下,沼气细菌在8 60°C范围内都能进行发酵。10 26°C为常温发酵区。在这个温度条件下,池容产气率可达0. 15 0. 30m3/(m3 -d)(池容产气 率指沼气池单位体积每天生产的沼气量);28 38°C为中温发酵区(最适温度为35°C),池 容产气率可达1. Om3/(m3 -d)左右;46 60°C为高温发酵区,池容产气率可达2. 0 2. 5m3/ (m3· d)。因此,如果有一种加温方法,能使沼气池的池温在寒冷季节达到并保持在一个适 宜的水平,就能保证沼气的产气量。目前沼气池加温方式主要有以下6种电加温、太阳能加温、化石能源热水锅炉加 温、沼气锅炉加温、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种用地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统,由地下环路(10)、风冷设备(9)、地源/空气源热泵公用机组以及控制系统组成,其特征在于地源/空气源热泵公用机组包括压缩机(6)和冷凝器(7);第一蒸发器(5)、压缩机(6)、冷凝器(7)和第二蒸发器(8)依次通过管道连接,形成闭式通道;第一蒸发器(5)的输出端连接地下环路(10),输入端连接地源侧电磁阀(1),第一蒸发器(5)通过空气源侧电磁阀(2)连接风冷设备(9)形成闭式通道;地下环路(10)输出端与地源侧电磁阀(1)连接的管路上接有第一电磁阀(3),第一电磁阀(3)另一端连接冷凝器(7)输入端,地下环路(10)的输入端通过第二电磁阀4连接冷凝器(7)的输出端;控制系统由环境温度传感器(11)、土壤平均温度传感器(12)、地源热泵机组出水温度传感器(13)、地源热泵机组进水温度传感器(14)、沼气池温度传感器(15)、信号发生器、执行器、单片机(25)和电脑(26)组成;环境温度传感器(11)通过第一信号发生器(16)连接单片机(25),地源侧电磁阀(1)通过第一执行器(21)连接单片机(25)构成闭合回路;空气源侧电磁阀(2)通过第二执行器(22)连接单片机(25)构成闭合回路;第一电磁阀(3)通过第三执行器(23)连接单片机(25)构成闭合回路;第二电磁阀(4)通过第四执行器(24)连接单片机(25)构成闭合回路;土壤平均温度传感器(12)通过第二信号发生器(17)连接单片机(25)的输入端,地源热泵机组出水温度传感器(13)通过第三信号发生器(18)连接单片机(25)的输入端,地源热泵机组进水温度传感器(14)通过第四信号发生器(19)连接单片机(25)的输入端,沼气池温度传感器(15)通过第五信号发生器(20)连接单片机(25)的输入端;单片机(25)连接电脑(26)。2.根据权利要求1所述的用地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统,其特征在于所 述地下环路(10)为地埋管和阀门,所述风冷设备(9)为风机。3.—种如权利要求1所述的用地源/空气源热泵途径加温沼气池的系统的控制方法, 其特征在于具体步骤如下(1)环境温度传感器(11)采集温度信号通过第一信号发生器(16)发出相应的数字信 号并传输给单片机(25),经过单片机(25)的数字转换记录在电脑(26)中,采用相应的程序 分析温度数据,当程序发现环境平均温度连续十天低于20°C时,发出控制指令,执行器操作 相应指令实现地源侧电磁阀(1)开启,源侧电磁阀(2)、第一电磁阀(3)和第...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱洪光石惠娴王韬裴晓梅
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:31

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