專利名稱：一種地源熱泵沼氣池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱泵沼氣池，特別涉及一種地源熱泵沼氣池。本發(fā)明采用的技術 方案為一種地源熱泵沼氣池，其特征在于它包括厭氧消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、地源熱 泵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)連接組成。所述的厭氧消化系統(tǒng)由預處理池、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；地源熱泵系統(tǒng)由地下?lián)Q熱系統(tǒng)、熱 泵主輔機系統(tǒng)及末端換熱設備組成，其中地下?lián)Q熱系統(tǒng)由地埋管換熱器、循環(huán)水泵、管道組 成，熱泵主輔機系統(tǒng)由冷熱源側換熱器、壓縮機、換向閥、節(jié)流閥組成，末端換熱設備由冷凝 器組成。地源熱泵系統(tǒng)末端換熱設備通過熱水循環(huán)管與隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接， 地源熱泵中的地埋管換熱器為豎直式埋管換熱器，它吸收了地表淺層土壤中的熱量，并將 熱量傳遞給水，水通過循環(huán)管加熱厭氧消化池促進厭氧消化，熱水變冷后，再通過地源熱泵 系統(tǒng)加熱。所述的熱水循環(huán)管既可以放置于厭氧消化池內部也可以放置于厭氧消化池外 部。本發(fā)明的主要目標為(l)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)酵效率和產氣率；(2)系統(tǒng)中設置有地源熱泵可以為厭氧發(fā)酵提供適宜的溫度 同時降低了加熱成本；(3)地源熱泵系統(tǒng)提供的能源為可再生能源，它高效節(jié)能、運行費用 低，冷熱源溫度四季穩(wěn)定，可節(jié)約能源40%左右。本發(fā)明的有益效果1、系統(tǒng)設計了地源熱 泵裝置，可控制厭氧發(fā)酵溫度，進而實現(xiàn)自動恒溫控制；2、系統(tǒng)中有循環(huán)加溫、保溫裝置，可 保障厭氧發(fā)酵運行穩(wěn)定，高效生產沼氣；3、地源熱泵是節(jié)能設備，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)境放熱達到為物體供熱 的目的，它是可再生能源，能量投入少，產出大，可實現(xiàn)高效率低能耗，節(jié)能效果明顯。本發(fā)明結構合理，運行高效，適合推廣使用。
具體實施例方式
具體實施方式
一 一種熱泵沼氣池，特別涉及一種地源熱泵沼氣池。它包括厭氧 消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)連接組成。所述的厭氧消化系統(tǒng)由預處 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；地 源熱泵系統(tǒng)由地下?lián)Q熱系統(tǒng)、熱泵主輔機系統(tǒng)及末端換熱設備組成，其中地下?lián)Q熱系統(tǒng)由 地埋管換熱器、循環(huán)水泵、管道組成，熱泵主輔機系統(tǒng)由冷熱源側換熱器、壓縮機、換向閥、 節(jié)流閥組成，末端換熱設備由冷凝器組成。地源熱泵系統(tǒng)末端換熱設備通過熱水循環(huán)管與 隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接；地源熱泵中的地埋管換熱器為豎直式埋管換熱器，它吸 收了地表淺層土壤中的熱量，并將熱量傳遞給水，水通過循環(huán)管加熱厭氧消化池促進厭氧 消化，熱水變冷后，再通過地源熱泵系統(tǒng)加熱。所述的熱水循環(huán)管既可以放置于厭氧消化池 內部也可以放置于厭氧消化池外部。運行時沼氣池預處理池放入調好濃度的畜禽糞便，處 理好后原料打入厭氧消化池。厭氧消化池采取隔熱保溫處理，熱水循環(huán)管對它加熱，熱水的 熱源來自地源熱泵系統(tǒng)，厭氧消化池的料液經過熱水循環(huán)管加熱充分發(fā)酵后打入曝氣池， 料液經曝氣處理達標后排放。在冬季時地源熱泵沼氣池通過熱泵系統(tǒng)把地下的熱量吸收出 來，經過熱泵進一步換熱后為厭氧消化池加熱，同時將冷能傳輸?shù)降叵?；在夏季，把地下?冷能放出來，經過熱泵進一步制冷后，通過換向閥向房間提供冷氣，同時將熱能釋放到循環(huán) 水中為厭氧消化池加熱。
具體實施方式
二 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上在地源熱泵系統(tǒng)中增加一個儲水箱作 為循環(huán)水中轉水箱，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。
具體實施方式
三 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上增加太陽能集熱系統(tǒng)，太陽能集熱系統(tǒng) 通過熱水循環(huán)管同地源熱泵沼氣池連接，實現(xiàn)能源的相互利用，從而提高沼氣厭氧發(fā)酵的 效率。 具體實施方式
四 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將厭氧消化池由鋼結構材料改為膜式 沼氣池，材料為PVC復合材料，熱傳導效率高，熱水循環(huán)管內的介質為水，也可以為其它熱 量交換介質。
具體實施方式
五 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將地源熱泵中的能量傳導介質由水改 為空氣、乙二醇、甲醇、氯化鈣水溶液。
具體實施方式
六 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將地源熱泵中的埋地換熱器的敷設方
式由豎直式改為水平式埋管換熱器。
具體實施方式
七 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將地源熱泵改為地下水地源熱泵，熱量 的提取對象為地下水，形成開式地下水熱泵系統(tǒng)，它將地下水經處理后直接供給并聯(lián)連接的熱泵，與熱泵中的循環(huán)水進行熱交換，從而加熱厭氧消化池，熱水冷卻后打入地下回灌以
保持地下水位。
具體實施方式
八 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將地源熱泵改為地表水源熱泵，熱量的 提取對象為地表水，形成開式地表水熱泵系統(tǒng)，它直接將地表水處理后引入熱泵，與熱泵中 的循環(huán)水進行熱交換，從而加熱厭氧消化池，熱水冷卻后排回原水體中。
具體實施方式
九 本實施方式是在具體實施方式
一的基礎上將設置蒸發(fā)器，蒸發(fā)器兩端連接電磁 閥，然后分別連接至換熱器和節(jié)流閥，方便維修。
權利要求
一種地源熱泵沼氣池，其特征是它是由厭氧消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)連接組成；所述的厭氧消化系統(tǒng)由預處理池、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；地源熱泵系統(tǒng)由地下?lián)Q熱系統(tǒng)、熱泵主輔機系統(tǒng)及末端換熱設備組成，其中地下?lián)Q熱系統(tǒng)由地埋管換熱器、循環(huán)水泵、管道組成，熱泵主輔機系統(tǒng)由冷熱源側換熱器、壓縮機、換向閥、節(jié)流閥組成，末端換熱設備由冷凝器組成；地源熱泵系統(tǒng)末端換熱設備通過熱水循環(huán)管與隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接，地源熱泵中的地埋管換熱器為豎直式埋管換熱器，它吸收了地表淺層土壤中的熱量，并將熱量傳遞給水，水通過循環(huán)管加熱厭氧消化池促進厭氧消化，熱水變冷后，再通過地源熱泵系統(tǒng)加熱；所述的熱水循環(huán)管既可以放置于厭氧消化池內部也可以放置于厭氧消化池外部。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是在地源熱泵系統(tǒng)中增加一 個儲水箱作為循環(huán)水中轉水箱，增加了水溫的可控性和穩(wěn)定性能。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是在地源熱泵沼氣池系統(tǒng)中 增加太陽能集熱系統(tǒng)，太陽能集熱系統(tǒng)通過熱水循環(huán)管同地源熱泵沼氣池連接。
4. 根據(jù)權利要求l所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是熱水循環(huán)管內的介質為水， 也可以為其它熱量交換介質。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是地源熱泵中的能量傳導介 質為水，也可以為空氣、乙二醇、甲醇、氯化鈣水溶液。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是地源熱泵中的埋地換熱器 的敷設方式為豎直式，也可以為水平式埋管換熱器。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是地源熱泵沼氣池的熱量提 取對象是土壤，也可以是地下水、地表水。
8. 根據(jù)權利要求l所述的一種地源熱泵沼氣池，其特征是系統(tǒng)中設計有蒸發(fā)器，蒸發(fā) 器兩端連接電磁閥，然后分別連接至換熱器和節(jié)流閥，方便維修。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱泵沼氣池，特別涉及一種地源熱泵沼氣池，屬環(huán)境工程設備。它是由厭氧消化系統(tǒng)、隔熱保溫系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。所述的厭氧消化系統(tǒng)由預處理池、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；地源熱泵系統(tǒng)由地下?lián)Q熱系統(tǒng)、熱泵主輔機系統(tǒng)及末端換熱設備組成，地源熱泵系統(tǒng)末端換熱設備通過熱水循環(huán)管與隔熱保溫系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)連接，熱泵中的地埋管換熱器吸收土壤中的熱量，并將熱量傳遞給水，水通過循環(huán)管加熱厭氧消化池促進厭氧消化；熱水循環(huán)管既可以置于厭氧消化池內部也可以置于外部。本發(fā)明可解決沼氣工程冬季生產成本高、能耗大等問題，易于推廣。
文檔編號C02F11/04GK101775353SQ20101011653
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權日2010年3月3日
發(fā)明者劉軍林 申請人:劉軍林