[發明專利]一種沼氣池供暖系統及方法

在審

• 申請號: 201710822201.3
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107418881A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王德敬;高志友;閆致江;鞏超;孫云川;陳永昊;孫明遠
• 申請（專利權）人: 山東省地礦工程集團有限公司;山東建筑大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00;F24H1/18;F24H9/18;F24H9/20;F24D3/02;F24D19/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術領域

本發明涉及沼氣供暖技術領域，尤其涉及一種沼氣池供暖系統及方法。

背景技術

隨著我國經濟的發展、社會的進步，城市居民生活得到進一步的提高，但農村居民生活仍存在很多問題。這就要求發展農村生態農業生產方式，改善農村環境。其中綜合利用沼氣池就是改變農村環境的一個重要途徑。建設一個沼氣池可以使用20年左右，綜合利用好沼氣池不僅可以節約能源、改善和保護環境，還有節約化肥和農藥、提高農作物的產量和質量、促進和帶動飼養業的發展等諸多好處。

村鎮冬季利用沼氣采暖技術，可有效減少煤炭使用量，農村有豐富的生物質能，且生物質屬于可再生能源，通過搭建沼氣池利用生物質獲得沼氣，是解決目前農村對供暖的需求的一個方向。不但可以有效提高農村居民的生活舒適性，減少了農村土暖氣的使用，而且能夠做到對資源的可持續利用。但是，冬季沼氣池產氣率低是農村利用沼氣供暖的一大難題。

綜上所述，現有技術中對于如何提高冬季沼氣池產氣率的問題，尚缺乏有效的解決方案。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種沼氣池供暖系統及方法，其具有沼氣池中產氣量高、能夠對沼氣池實時監測并間歇加熱、滿足冬季采暖需求的效果。

一種沼氣池供暖系統，包括加熱器和沼氣池，所述沼氣池的內部設有換熱管組，所述換熱管組的入口端通過進水管與加熱器的進水口相連，所述換熱管組的出口端通過回水管與加熱器的出水口相連，經加熱器加熱的循環水通過換熱管組將熱量傳至沼氣池；

所述沼氣池的內部設有熱電偶溫度傳感器，所述熱電偶溫度傳感器與溫度控制器相連，熱電偶溫度傳感器將沼氣池中的溫度信號反饋到溫度控制器，對沼氣池內部溫度實時監測。

進一步的，所述進水管上設有溫控閥。

進一步的，所述回水管上靠近加熱器的一端設有熱水泵，靠近沼氣池的一端設有溫控閥；所述熱水泵與溫控閥之間設有防火閥。

進一步的，所述換熱管組包括相互連通的內圈換熱管和外圈換熱管，所述內圈換熱器設于沼氣池的中心位置，所述外圈換熱管設于沼氣池的內壁上。

進一步的，所述內圈換熱管采用沉浸式換熱管結構，所述外圈換熱管采用螺旋狀結構。

進一步的，所述沼氣池的內部設有用于支撐換熱管組的底座支架，所述底座支架由多根鋼筋形成矩形網狀結構。

進一步的，所述底座支架的上部設有多個與底座支架垂直的縱向支架，所述內圈換熱器固定于縱向支架的外側。

進一步的，所述沼氣池的外部設有保溫層，減少沼氣池的熱量損失。

進一步的，所述加熱管組采用PE-RT管，具有良好的穩定性和長期的耐壓性能。

一種沼氣池供暖系統的供暖方法，包括以下步驟：

步驟1：將加熱器安裝于室內，沼氣池設置于室外，沼氣池連接采暖爐；

步驟2：當溫度控制器顯示沼氣池內溫度低于設定溫度時，啟動加熱器和熱水泵，對沼氣池中換熱管組進行穩定的加熱；當溫度控制器顯示沼氣池內溫度高于設定溫度時，關閉加熱器和熱水泵，停止加熱，并繼續對沼氣池內溫度進行監測，實現對沼氣池間歇加熱。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)本發明采用自動控制的方式，由熱電偶溫度傳感器將溫度信號反饋到溫度控制器，對沼氣池內的溫度進行實時監測，對沼氣池實施間歇加熱，保持沼氣池內的中溫環境，保證沼氣池內發酵菌的適宜溫度環境，提高產氣量；

(2)本發明在沼氣池中設置內圈換熱管和外圈換熱管，保證沼氣池從中心位置至四周都能均勻加熱；且在沼氣池外側設置保溫層，減少沼氣池中熱量損失；

(3)本發明以低谷電加熱水保證了冬季沼氣池的產氣量，通過沼氣池連接采暖爐等裝置，進而滿足冬季農村普通住宅的采暖問題，對冬季采暖方式提供了新的選擇，有利于改善環境問題、治理霧霾現象，為推廣新能源的開發利用有很大助力。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1為本發明的結構框圖；

圖2為本發明的沼氣池換熱器的俯視圖；

圖3為本發明的沼氣池換熱器的安裝俯視圖；

圖4為本發明的沼氣池換熱器的A-A剖視圖；

其中，1-加熱器，2-沼氣池，3-內圈換熱管，4-熱水泵，5-溫控閥，6-防火閥，7-溫度控制器，8-熱電偶溫度傳感器，9-底座支架，10-進水管，11-回水管，12-縱向支架，13-外圈換熱管。