在嚴寒地區(qū),由于冬季氣溫低、地溫也低,沼氣的生產(chǎn)存在產(chǎn)氣率低,使用率低,甚至出現(xiàn)凍裂沼氣池的現(xiàn)象。而目前所出現(xiàn)的沼氣池增溫方法多數(shù)是針對戶用沼氣池的,針對大中型沼氣池在嚴寒地區(qū)如何很好的加熱保溫以保證沼氣池的冬季使用率,目前尚且沒有很好的方法。由此可見急需尋找一種切實可行的大中型沼氣池的增溫方法,來滿足沼氣工程的發(fā)展要求。本文針對這一問題,提出了太陽能--土壤源熱泵聯(lián)合加熱沼氣池的新思路,即利用太陽能—土壤源熱泵加熱系統(tǒng)制取的熱水通過沼氣池周邊的換熱管加熱料液,同時結(jié)合溫控系統(tǒng),使沼氣池內(nèi)部溫度保持在沼氣發(fā)酵最佳溫度。論文以模擬分析計算為主,對聯(lián)合加熱系統(tǒng)在全年不同氣象條件下進行計算模擬,驗證該系統(tǒng)在嚴寒地區(qū)是可以實現(xiàn)的。首先針對嚴寒地區(qū)的500m3的沼氣池,運用Fluent軟件,對沼氣池內(nèi)沼液的加熱量、沼氣池及周圍溫度場分別進行模擬,并對沼氣池的尺寸和保溫層進行優(yōu)化。在沼氣池負荷的基礎(chǔ)上對太陽能集熱器面積、地下U型換熱器面積、熱泵機組等部件進行初步選擇。其次用Matlab編寫程序?qū)μ柲芗療崞鞯拿娣e以及地下土壤U型換熱器的換熱面積進行優(yōu)化選擇,同時制定了系統(tǒng)各模式的啟停條件,對系統(tǒng)全... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽能—土壤源熱泵聯(lián)合加熱沼氣池系統(tǒng)示意圖

圖 3-3 研究區(qū)域網(wǎng)格劃分示意圖 利用 Fluent 軟件的求解方法luent 是目前處于世界領(lǐng)先低位的 CFD 軟件之一，它是一個用于模擬和何區(qū)域內(nèi)的流體流動與熱交換問題的專用 CFD 軟件。其提供了靈活用戶可方便地使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對各種復(fù)雜的區(qū)域進行網(wǎng)格

沼氣池及周圍土壤縱剖面溫度場分布圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]太陽能加熱的戶用沼氣發(fā)酵裝置的設(shè)計與實驗研究[D]. 武磊.蘭州理工大學 2009
[2]太陽能聯(lián)合沼氣鍋爐加熱沼氣池模擬研究[D]. 尹海文.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3533819