[發(fā)明專(zhuān)利]一種空氣能熱泵沼氣池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010116540.8
• 申請(qǐng)日: 2010-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101775355A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉軍林
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/38
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/38;C12M1/107
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱泵沼氣池，特別涉及一種空氣能熱泵沼氣池。適合農(nóng)作物秸稈、廚房生活垃圾、畜禽糞便等的綜合利用，屬環(huán)境工程所需設(shè)備裝置。

背景技術(shù)

在當(dāng)今能源危機(jī)的形勢(shì)下，拓展資源再生利用，促進(jìn)生物質(zhì)能的科學(xué)利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，越來(lái)越成為當(dāng)今世界發(fā)展的主題。而沼氣就是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能量向清潔能源的轉(zhuǎn)化。現(xiàn)有傳統(tǒng)沼氣池包括大、中型沼氣工程成本高、效率低，對(duì)糞污的處理不徹底、不迅速，特別是有些沒(méi)有增溫、保溫裝置，有些有增溫、保溫裝置，也由于使用煤炭、電力等高品質(zhì)能源，成本高，不利于推廣。而德國(guó)沼氣工程一般采用沼氣發(fā)電的余熱熱水循環(huán)加熱沼氣池，對(duì)于中、小型沼氣池以及沒(méi)有發(fā)電的沼氣工程也不實(shí)用。本發(fā)明就是解決沼氣池及大、中型沼氣工程易凍、能源消耗大、運(yùn)行成本高、產(chǎn)氣率低以及對(duì)糞污的處理不徹底、不迅速、效率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種熱泵沼氣池，特別涉及一種空氣能熱泵沼氣池。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種空氣能熱泵沼氣池，其特征在于它包括：厭氧消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、空氣能熱泵系統(tǒng)連接組成。所述的厭氧消化系統(tǒng)由預(yù)處理池、厭氧消化池、曝氣池組成；隔熱保溫系統(tǒng)由隔熱保溫板、熱水循環(huán)管、循環(huán)泵組成；空氣能熱泵系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、節(jié)流裝置、氣液型板式換熱器、冷熱源側(cè)換熱器組成空氣能采集交換系統(tǒng)，空氣能熱泵熱傳遞管道通過(guò)熱水循環(huán)管與隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接，空氣能熱泵中的能量傳導(dǎo)介質(zhì)吸收了環(huán)境中的熱量，在其由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過(guò)程中將熱量傳遞給水，水通過(guò)循環(huán)管加熱厭氧消化池促進(jìn)厭氧消化，熱水變冷后，再通過(guò)空氣能熱泵加熱。所述的熱水循環(huán)管既可以放置于厭氧消化池內(nèi)部也可以放置于厭氧消化池外部。本發(fā)明的主要目標(biāo)為：(1)可處理畜禽糞便、秸稈、廚房生活垃圾等，可以使原料發(fā)酵充分，提高發(fā)酵效率和產(chǎn)氣率；(2)系統(tǒng)中設(shè)置有空氣能熱泵可以為厭氧發(fā)酵提供適宜的溫度同時(shí)降低了加熱成本。本發(fā)明的有益效果：1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)了空氣能熱泵裝置，可控制厭氧發(fā)酵溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒溫控制；2、系統(tǒng)中有循環(huán)加溫、保溫裝置，可保障厭氧發(fā)酵運(yùn)行穩(wěn)定，高效生產(chǎn)沼氣；3、空氣能熱泵是節(jié)能設(shè)備，它能消耗較少的能源提供大量的能源，是利用逆卡諾循環(huán)原理，從低溫環(huán)境吸熱并向高溫環(huán)境放熱達(dá)到為物體供熱的目的，它是可再生能源，可實(shí)現(xiàn)高效率低能耗。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行高效，適合推廣使用。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：一種熱泵沼氣池，特別涉及一種空氣能熱泵沼氣池。它包括：厭氧消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、空氣能熱泵系統(tǒng)連接組成。所述的厭氧消化系統(tǒng)由預(yù)處理池、厭氧消化池、曝氣池組成；隔熱保溫系統(tǒng)由隔熱保溫板、熱水循環(huán)管、循環(huán)泵組成；空氣能熱泵系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、節(jié)流裝置、氣液型板式換熱器、冷熱源側(cè)換熱器組成空氣能采集交換系統(tǒng)，空氣能熱泵熱傳遞管道通過(guò)熱水循環(huán)管與隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接，空氣能熱泵中的能量傳導(dǎo)介質(zhì)吸收了環(huán)境中的熱量，在其由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過(guò)程中將熱量傳遞給水，水通過(guò)循環(huán)管加熱厭氧消化池促進(jìn)厭氧消化，熱水變冷后，再通過(guò)空氣能熱泵加熱，如此循環(huán)往復(fù)。所述的熱水循環(huán)管既可以放置于厭氧消化池內(nèi)部也可以放置于厭氧消化池外部。運(yùn)行時(shí)沼氣池預(yù)處理池放入調(diào)好濃度的畜禽糞便，處理好后原料打入?yún)捬跸亍捬跸夭扇「魺岜靥幚恚瑹崴h(huán)管對(duì)它加熱，熱水的熱源來(lái)自空氣能熱泵系統(tǒng)，厭氧消化池的料液經(jīng)過(guò)熱水循環(huán)管加熱充分發(fā)酵后打入曝氣池，料液經(jīng)曝氣處理達(dá)標(biāo)后排放。

具體實(shí)施方式二：

本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上在空氣能熱泵系統(tǒng)中增加一個(gè)儲(chǔ)存箱作為循環(huán)水中轉(zhuǎn)水箱，增加了水溫的可控性和穩(wěn)定性能，提高處理發(fā)酵原料的效率。

具體實(shí)施方式三：

本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上在空氣能熱泵系統(tǒng)中增加一個(gè)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器兩端連接電磁閥，然后分別連接至板式換熱器和節(jié)流器，方便維修。

具體實(shí)施方式四：

本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上增加太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)通過(guò)熱水循環(huán)管同空氣能熱泵沼氣池連接，實(shí)現(xiàn)能源的相互利用，從而提高沼氣厭氧發(fā)酵的效率。

具體實(shí)施方式五：

本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上將厭氧消化池由鋼結(jié)構(gòu)材料改為膜式沼氣池，材料為PVC復(fù)合材料，熱傳導(dǎo)效率高，熱水循環(huán)管內(nèi)的介質(zhì)也可以為其它能量傳導(dǎo)介質(zhì)。

具體實(shí)施方式六：

本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上將空氣能熱泵中的能量傳導(dǎo)介質(zhì)由水改為乙二醇、甲醇、氯化鈣水溶液。