[发明专利]太阳能-沼液余热回收式热泵高温厌氧发酵加温系统与运行控制方法

摘要

本发明属于新能源开发与节能应用领域，具体涉及一种太阳能-沼液余热回收式热泵高温厌氧发酵加温系统与运行控制方法。针对高温厌氧发酵高能耗、排放的沼液具有高热流和太阳能不稳定的特点，本发明基于余热回收利用、能源梯级综合利用和系统能效系数（COPs）的理念，采用螺旋盘管换热器回收沼液余热，全玻璃真空管集热器收集太阳能，中高温热泵机组提升低品位热源为高品位热，提出了可以实现太阳能直接加温、太阳能-中高温热泵二次加温、太阳能-中高温热泵加温式和沼液余热回收式热泵加温模式的高温厌氧发酵池加温系统。所提出的系统运行控制方法，解决了不同气候条件下各系统模式自动切换最优运行问题，以达到整个系统运行的经济、节能与环保，有助于快速推动高温沼气工程的发展与产业化进程。

主权项

一种太阳能‑沼液余热回收式热泵高温厌氧发酵加温系统，由太阳能集热系统、太阳能低位热源系统、沼液余热回收系统和高温厌氧发酵池加温系统组成,其特征在于：太阳能集热系统由全玻璃太阳能真空管集热器（9）、太阳能集热器循环泵（10）和蓄热水箱(6)组成，蓄热水箱(6)的第二出水口(6c)通过太阳能集热器循环泵(10)和管道连接全玻璃太阳能真空管集热器(9)的进水口，全玻璃太阳能真空管集热器(9)的出水口通过管道连接蓄热水箱(6)的第一进水口(6a)，构成太阳能集热水环路；太阳能低位热源系统由蓄热水箱(6)、中高温热泵机组蒸发器侧循环泵(11)和中高温热泵机组蒸发器(5)组成，蓄热水箱(6)的第一出水口(6b)通过第二电磁阀(15)、中高温热泵机组蒸发器侧循环泵(11)和管道连接中高温热泵机组蒸发器(5)的进水口，中高温热泵机组蒸发器(5)的出水口通过第一截止阀（22）、第五电磁阀（18）和管道连接蓄热水箱(6)的第二入水口（6d），构成太阳能低位热源环路；沼液余热回收系统包括中高温热泵机组（3）、沼液余热回收池（7）、螺旋管换热器（8）和中高温热泵机组蒸发器侧循环泵（11）；中高温热泵机组蒸发器（5）的出水口通过第一止回阀（22）、第五电磁阀（18）和管道连接螺旋管换热器（8）的入口端(8a)，螺旋管换热器(8)的出口端（8b）通过第一电磁阀（16）、中高温热泵机组蒸发器侧循环泵（11）和管道连接中高温热泵机组蒸发器（5），构成沼液余热回收环路；高温厌氧发酵池加温系统包括高温厌氧发酵池（1）、盘管换热器(2)、中高温热泵机组(3)、蓄热水箱(6)、中高温热泵机组冷凝器侧循环泵(12)和高温厌氧发酵池加温循环泵(13)；高温厌氧发酵池加温系统设有三个加温环路水流方向；蓄热水箱(6)的第一出水口（6b）通过第一电磁阀（14）、高温厌氧发酵池加温循环泵（13）和管道连接盘管换热器（2），盘管换热器(2)通过第七电磁阀（20）和管道连接蓄热水箱(6)的第二进水口（6d），构成第一加温环路水流方向；中高温热泵机组冷凝器（4）通过第二止回阀（23）、高温厌氧发酵池加温循环泵(13)和管道连接盘管换热器(2)，盘管换热器(2)通过第八电磁阀(21)、中高温热泵机组冷凝器侧循环泵(12)和管道连接中高温热泵机组冷凝器(4)，构成第二加温环路水流方向；蓄热水箱(6)的第一出水口(6b)通过第四电磁阀(17)、中高温热泵机组冷凝器侧循环泵(12)和管道连接中高温热泵机组冷凝器(4)，中高温热泵机组冷凝器(4)通过第二止回阀(23)、高温厌氧发酵池加温循环泵(13)和管道连接盘管换热器(2)，盘管换热器(2)通过第七电磁阀(20)和管道连接蓄热水箱(6)的第二进水口(6d)，构成第三加温环路水流方向。