本實(shí)用新型涉及空氣源熱泵技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)是一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐。
背景技術(shù):
目前,大部分北方地區(qū)建設(shè)的沼氣罐在冬季由于氣溫較低,基本無(wú)法正常產(chǎn)生沼氣,部分系統(tǒng)設(shè)置了空氣源熱泵系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行增溫,但由于空氣源熱泵系統(tǒng)在外界溫度較低時(shí)也存在無(wú)法正常工作的情況,所以單獨(dú)用空氣源熱泵系統(tǒng)增溫也是不穩(wěn)定的,影響沼氣的制備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐,利用蓄能水罐蓄能解決了空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況,可保障沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部溫度穩(wěn)定,持續(xù)產(chǎn)生沼氣,使得沼氣能夠平穩(wěn)的產(chǎn)生。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型涉及空氣源熱泵技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)是一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐,包括空氣能熱泵壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、電子膨脹閥、四通換向閥、蓄能水罐、制熱循環(huán)泵、加熱循環(huán)泵、沼氣發(fā)酵罐、加熱盤管、蓄能水罐溫度傳感器、沼氣發(fā)酵罐溫度傳感器、管道Ⅰ、管道Ⅱ、管道Ⅲ、管道Ⅳ、管道Ⅴ和管道Ⅵ。
電子膨脹閥設(shè)置在管道Ⅰ上,管道Ⅰ的一端與冷凝器相連接,管道Ⅰ的另一端與蒸發(fā)器相連通,管道Ⅱ的一端連接在蒸發(fā)器上,管道Ⅱ的另一端與四通換向閥的接口Ⅰ相連接,管道Ⅲ的一端與四通換向閥的接口Ⅱ相連接,管道Ⅲ的另一端冷凝器相連接,空氣能熱泵壓縮機(jī)安裝在管道Ⅳ上,管道Ⅳ的一端與四通換向閥的接口Ⅲ相連接,管道Ⅳ的另一端與四通換向閥的接口Ⅳ相連接;冷凝器與蓄能水罐之間相連通,并且冷凝器與蓄能水罐之間設(shè)置有制熱循環(huán)泵,蓄能水罐溫度傳感器設(shè)置在蓄能水罐的頂端,沼氣發(fā)酵罐溫度傳感器設(shè)置在沼氣發(fā)酵罐上,加熱循環(huán)泵安裝在加熱盤管上,加熱盤管的中間段設(shè)置在沼氣發(fā)酵罐的內(nèi)部,加熱盤管的兩末端均與蓄能水罐的內(nèi)部連通。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐所述的加熱循環(huán)泵設(shè)置在蓄能水罐與沼氣發(fā)酵罐之間。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐所述的加熱盤管在沼氣發(fā)酵罐的內(nèi)部呈螺旋形。
本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐的有益效果為:
本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐,該系統(tǒng)在原有單獨(dú)空氣源熱泵供暖之上加以改進(jìn),增加了蓄能水罐裝置,增加蓄能水罐裝置在空氣溫度較高、空氣源熱泵運(yùn)行良好時(shí),可將能量續(xù)存起來(lái),所存儲(chǔ)的能量在空氣溫度較低、空氣源熱泵結(jié)霜時(shí),可保障沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部溫度恒定,且能迅速輔助空氣源熱泵融冰,使系統(tǒng)能很快恢復(fù)正常運(yùn)行,提高了沼氣發(fā)酵罐增溫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外,由于蓄能大部分時(shí)段是在空氣溫度較高時(shí)進(jìn)行,空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率較高,蓄存的能量在空氣源熱泵系統(tǒng)效率下降時(shí)在使用,節(jié)能效果較為顯著。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:空氣能熱泵壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、冷凝器3、電子膨脹閥4、四通換向閥5、蓄能水罐6、制熱循環(huán)泵7、加熱循環(huán)泵8、沼氣發(fā)酵罐9、加熱盤管10、蓄能水罐溫度傳感器11、沼氣發(fā)酵罐溫度傳感器12、管道Ⅰ13、管道Ⅱ14、管道Ⅲ15、管道Ⅳ16、管道Ⅴ17、管道Ⅵ18。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)用新型涉及空氣源熱泵技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)是一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐,包括:空氣能熱泵壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、冷凝器3、電子膨脹閥4、四通換向閥5、蓄能水罐6、制熱循環(huán)泵7、加熱循環(huán)泵8、沼氣發(fā)酵罐9、加熱盤管10、蓄能水罐溫度傳感器11、沼氣發(fā)酵罐溫度傳感器12、管道Ⅰ13、管道Ⅱ14、管道Ⅲ15、管道Ⅳ16、管道Ⅴ17和管道Ⅵ18。
電子膨脹閥4設(shè)置在管道Ⅰ13上,管道Ⅰ13的一端與冷凝器3相連接,管道Ⅰ13的另一端與蒸發(fā)器2相連通,管道Ⅱ14的一端連接在蒸發(fā)器2上,管道Ⅱ14的另一端與四通換向閥5的接口Ⅰ相連接,管道Ⅲ15的一端與四通換向閥5的接口Ⅱ相連接,管道Ⅲ15的另一端冷凝器3相連接,空氣能熱泵壓縮機(jī)1安裝在管道Ⅳ16上,管道Ⅳ16的一端與四通換向閥5的接口Ⅲ相連接,管道Ⅳ16的另一端與四通換向閥5的接口Ⅳ相連接;冷凝器3與蓄能水罐6之間相連通,并且冷凝器3與蓄能水罐6之間設(shè)置有制熱循環(huán)泵7,蓄能水罐溫度傳感器11設(shè)置在蓄能水罐6的頂端,沼氣發(fā)酵罐溫度傳感器12設(shè)置在沼氣發(fā)酵罐9上,加熱循環(huán)泵8安裝在加熱盤管10上,加熱盤管10的中間段設(shè)置在沼氣發(fā)酵罐9的內(nèi)部,加熱盤管10的兩末端均與蓄能水罐6的內(nèi)部連通。
所述的加熱循環(huán)泵8設(shè)置在蓄能水罐6與沼氣發(fā)酵罐9之間。
所述的加熱盤管10在沼氣發(fā)酵罐9的內(nèi)部呈螺旋形。
本實(shí)用新型一種帶蓄能裝置的空氣能沼氣發(fā)酵罐的工作原理:
蒸發(fā)器2設(shè)置在室外,當(dāng)室外空氣溫度較高時(shí),空氣源熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器2正常運(yùn)轉(zhuǎn),冷凝器3內(nèi)部的制冷劑流經(jīng)電子膨脹閥4后進(jìn)入蒸發(fā)器2中,制冷劑在蒸發(fā)器2中迅速蒸發(fā),制冷劑吸收流經(jīng)蒸發(fā)器2的空氣中的熱量,蒸發(fā)吸熱后的制冷劑流經(jīng)四通換向閥5的接口Ⅲ進(jìn)入到空氣能熱泵壓縮機(jī)1的吸氣端,制冷劑經(jīng)過(guò)空氣能熱泵壓縮機(jī)1壓縮后,高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器3,高溫高壓制冷劑氣體與其冷凝器3中水進(jìn)行換熱后冷凝為液態(tài)制冷劑,液態(tài)制冷劑再次經(jīng)過(guò)電子膨脹閥4,如此周而復(fù)始,制冷劑蒸發(fā)器2產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移給冷凝器3中的水,冷凝器3中的熱水在制熱循環(huán)泵7的運(yùn)轉(zhuǎn)下,熱水進(jìn)入到蓄能水罐6中將蓄能水罐6中的水加熱至50℃。同時(shí)加熱循環(huán)泵8運(yùn)轉(zhuǎn),將蓄能水罐6中的熱水輸送至沼氣發(fā)酵罐9內(nèi)部的加熱盤管10,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)沼氣發(fā)酵罐9供熱,保證其內(nèi)部溫度保持在33℃左右,保障沼氣正常產(chǎn)生。
當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí),空氣源熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器2由于結(jié)霜無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)空氣源熱泵開(kāi)啟除霜模式,四通換向閥5換向動(dòng)作,調(diào)整制冷劑流向,制冷劑沿著管道Ⅲ15、管道Ⅱ14和管道Ⅰ13流經(jīng)電子膨脹閥4后進(jìn)入冷凝器3,冷凝器3將制冷器迅速蒸發(fā),蒸發(fā)的制冷劑吸收流經(jīng)冷凝器3的水中的熱量,蒸發(fā)吸熱后的制冷劑流經(jīng)四通換向閥5的接口Ⅲ進(jìn)入到換向閥進(jìn)入倒空氣能熱泵壓縮機(jī)1的吸氣端,制冷劑經(jīng)空氣能熱泵壓縮機(jī)1壓縮后,高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入蒸發(fā)器2,高溫高壓制冷劑釋放熱量將蒸發(fā)器2外部凝結(jié)的霜融化,制冷劑放熱后后冷凝為液態(tài)制冷劑,液態(tài)制冷劑再次經(jīng)過(guò)電子膨脹閥4,如此周而復(fù)始,循環(huán)的高溫高壓制冷劑將蒸發(fā)器外部霜全部除去。此時(shí),加熱循環(huán)泵8運(yùn)轉(zhuǎn),將蓄能水罐6中的熱水輸送至沼氣發(fā)酵罐9內(nèi)部的加熱盤管10,向沼氣發(fā)酵罐供熱,保證其內(nèi)部溫度保持在33℃左右,保障沼氣正常產(chǎn)生。由于除霜時(shí)只需要吸收很少部分的蓄能水罐中的熱量,而且較常規(guī)設(shè)備除霜速度快很多,在除霜過(guò)程結(jié)束后,空氣源熱泵重新開(kāi)啟制熱工況,繼續(xù)向蓄能水箱存儲(chǔ)熱量。
當(dāng)然,上述說(shuō)明并非對(duì)本實(shí)用新型的限制,本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。