一种太阳光储能沼气池联合供暖装置

1.本发明属于建筑节能技术领域，具体涉及一种太阳光储能沼气池联合供暖装置。


背景技术：

2.由于其特殊的地理位置，我国北方的气候条件受到了影响，冬季气温寒冷而漫长。我国建筑能耗占总能耗的30%左右，其中10%～13%是采暖能耗。在风力强劲的北方城市，加厚的保温围护结构及长达半年的暖气供应仅能让城市居民免受寒冷的侵袭，而对于采暖不便的农村居民而言，则绝非易事。
3.经济迅猛发展的时代背景下，化石燃料需求量越来越大，对于不可再生能源的过度依赖势必导致社会发展受牵制，因而，开发新能源已经迫在眉睫。近年来，我国在太阳能、风能、潮汐能等新能源领域取得了显著的成就，其中太阳能无疑是最便于用户获取的新能源之一。
4.我国农村居民对生活质量有了更高的追求，农村生活用能已经超越了农村的生产用能成为每个村民生活所需要的必需品。研究结果表明，农业生产过程中存在资源浪费和环境污染的问题：大量秸秆因不当处理而无法转化为可再生能源；家养牲畜随意排泄对农村生态环境造成不良影响；不科学的农药使用导致农产品质量下降，土地硬化等现象。针对此类问题,家用沼气池可以使农业生产的废弃物变成可再生的清洁能源。
5.基于此，本发明设计了太阳光储能沼气池联合供暖装置以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种比当今商品化太阳能热水器更低成本的太阳能集热装置加热，采用隔热材料保温的太阳光储能沼气池互补供能装置。现有农村户用沼气池使用中常出现夏季产气量较大，冬季沼液冻结产气量骤降，即全年产气率不均的缺点。沼气增温技术原理是通过加热设备维持沼气池温度使之产生较多沼气以满足农村生活用能，是解决北方农村生活用能的发展趋势。太阳光储能沼气池联合采暖装置既能满足居民采暖需要，又能有效处理农业生产废弃物，适用于冬季寒冷太阳辐射较强的北方农村。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳光储能沼气池联合供暖装置，包括太阳能集热器、盘管、沼气池、沼气锅炉、回水箱和热用户，所述太阳能集热器为槽式集热器，在所述太阳能集热器由支架支撑至特定角度汇聚太阳光热量于其光线吸收器；所述盘管从光线吸收器引出热水，等距排列设置于沼气池侧壁维持池内发酵液温度，低温水最终流至回水箱；所述沼气池为曲流布料沼气池；所述沼气锅炉使用沼气为燃料作为热水供暖装置热源；所述回水箱设置沼气池盘管供回水管、锅炉进水管和用户回水管；所述热用户入户供暖管连接至回水箱、出户回水管连接至沼气锅炉。在所述沼气池、沼气锅炉和回水箱外部均设置保温。
8.所述太阳光储能沼气池联合供暖装置的水循环系统分为两部分，一部分用于热用户供暖水循环，水管依次连接热用户、沼气锅炉和回水箱；另一部分用于维持沼气池温度提
高其产气率且作为回水箱的辅助热源，水管依次连接太阳能集热器、沼气池和回水箱。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过收集太阳能维持沼气池温度提高沼气池产气率达1.2m3/(m3·
d)，避免了沼气池冬季冻结不能持续产气的问题。当白天天气晴朗时，太阳能集热器汇聚太阳能至光线吸收器，沼气池中铺设盘管用于维持沼气池温度在30℃~35℃范围内；非晴朗天气及夜间沼气池内温度低于30℃时，盘管接入供暖回水箱维持沼气池产气率；本发明所述的沼气锅炉使用沼气池产生的沼气为燃料，且沼气池出料可作为农业肥使用，实现农畜废弃物再利用的效果；本发明所述的供暖装置设置太阳能集热、沼气锅炉两热源，达到采用清洁能源且较低运行成本保障小户型农村用户持续供暖的效果。
附图说明
10.图1是本发明装置整体结构示意图；图2是本发明太阳能集热器的实施例的截面图；图3是光线吸收器的截面图；图4是本发明沼气池的结合视图；图5是本发明回水箱的结合视图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-太阳能集热器，101-槽式抛物面聚光镜，102-光线吸收器，103-聚光镜支架，104-基座，105-光线吸收器支架，106-玻璃管，107-异形截面钢管，108-反光装置，2-蓄热水箱，3-沼气池，4-回水箱，5-沼气锅炉，6-热用户，7-沼气池盘管。
实施方式
11.请参阅图1至图5，本发明提供一种太阳光储能沼气池联合供暖装置技术方案：一种太阳光储能沼气池联合供暖装置，包括太阳能集热器1、蓄热水箱2、沼气池3、回水箱4、沼气锅炉5、热用户6和沼气池盘管7，所述装置可汇聚太阳光中低位热能维持沼气池3内发酵液温度，使其中农畜废弃物持续进行中温发酵获得较高产气率，进而所得沼气通过沼气锅炉5燃烧后得热用于保障农村热用户6的生产及生活采暖用能的充足供应；所述太阳能集热器1为槽式抛物面太阳能集热器，包括槽式抛物面聚光镜101、光线吸收器102、聚光镜支架103、基座104和光线吸收器支架105。
12.所述槽式抛物面聚光镜101为：长轴5m、短轴1.84m、镜长为12m的槽式抛物面聚光镜，槽式抛物面聚光镜101的接收半角为62.92
°
。
13.优选地，槽式抛物面聚光镜101材质为铝板。
14.所述光线吸收器102包括玻璃管106、异形截面钢管107和反光装置108，玻璃管106与异形截面钢管107之间的环形区域为真空度达1.333
×
10-2
的真空绝热层。所述光线吸收器102几何参数为：玻璃管106外径115mm，壁厚3mm；异形截面钢管107上缘外径76mm，下缘内径26mm，底部连接处为外径26mm的半圆弧，壁厚均为3mm。异形截面钢管107的下缘内壁每30
°
均匀布置铝质反光装置108，所述反光装置108几何尺寸为：宽3mm高5mm顶角为30
°
，并与异形截面钢管107点焊连接。
15.异形截面钢管107开口120
°
接收光线至下缘面，优选地，槽式抛物面聚光镜101焦
距在异形截面钢管107下缘面中心点处。由于目前加工精度因素，槽式抛物面聚光镜101焦距在下缘面圆心处，下缘面的入光口宽度为23mm，即异形截面钢管107下缘面接收光线的角度为120
°
，槽式抛物面聚光镜101反射的51.67%的光线捕捉至异形截面钢管107下缘面中心处，分别28.47%的光线汇聚于异形截面钢管107在底部连接的左右两侧半圆弧外壁面。
16.优选地，光线吸收器102中异形吸热钢管外壁涂有以碳化钨、碳化硼、钴和钼粉末为原料的mocob复合金属陶瓷选择性吸收涂层。
17.所述基座104承受聚光镜支架103及光线吸收器支架105传递的太阳能集热器1的总重量。
18.所述蓄热水箱2为0.5m3膨胀水箱，蓄热水箱2具体尺寸为0.9m
×
0.9m
×
0.9m不锈钢方箱，距底部高0.35m处设l30
×
4角钢侧壁面加强肋，角钢总长3.64m。蓄热水箱2连接管道包括溢水管、补水管、沼气池盘管7回水管、沼气池盘管7供水管、用户6回水管、排水管、膨胀管、信号管和水箱外侧壁面加强肋。所述沼气池盘管7供、回水管连接至回水箱4旨在非晴朗天气及夜间维持沼气池3中温发酵温度。
19.所述沼气池3为18m3曲流布料沼气池，包括入料口、发酵间、出气管、蓄水圈、出料口和沼气池盘管6。沼气池直径3.7m，池盖矢高0.74m，池盖曲率半径为1.90m，池体整高2.69 m3，圆柱体高度为1.48m，投料口几何尺寸为0.6
×
0.6，下部圆管采用直径0.3m预制混凝土管，管与池墙的夹角为55
°
。出料口尺寸0.7
×
0.7，接直径0.51m预制混凝土管。
20.优选地，所述沼气池3中80mm厚墙体内加50mm空气间层。
21.所述沼气池3中发酵间侧壁100mm等距排列设置低温加热盘管7，使沼气池3中发酵液维持在30℃~35℃范围内进行中温发酵，进而使其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)。
22.所述回水箱4为1m3聚氨酯发泡双层保温圆形不锈钢水箱，其几何尺寸为半径0.56m、高度1m。所述回水箱4是水循环系统的关键装置，通过管道分别连接至蓄热水箱2、沼气池盘管7、沼气锅炉5及热用户6。
23.所述太阳光储能沼气池联合供暖装置的水循环系统分为两部分：一部分为热用户6的采暖水循环：回水箱4上管道依次连接沼气锅炉5和热用户6，经热用户6散热器后流至回水箱4。此水循环系统直接用于热用户6取暖。
24.另一部分为沼气池盘管7的水循环：回水箱4上管道依次连接蓄热水箱2、太阳能集热器1和沼气池盘管7，经沼气池盘管7加热沼气池3后流至回水箱4。此水循环系统用于维持沼气池3温度以提高其产气率，且可作为回水箱4的辅助热源以供给热用户6或储存热量至蓄热水箱2。
25.所述沼气锅炉5以沼气池3中产生沼气为燃料制备热水供热用户6采暖。
26.所述热用户6为面积为120m2的农村住宅用户，室内采暖采用供水温度85℃、回水温度60℃的热水采暖装置。所述热用户6采用内腔无粘砂铸铁760型散热器挂墙明装。
27.所述沼气池盘管7通过所连接各管道上的阀门控制装置水循环，旨在维持沼气池3内温度控制在30~35℃之间，使沼气池3中发酵液进行中温发酵，进而使其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)。
28.所述沼气池盘管7沿沼气池3发酵间上侧内壁布置。在晴朗天气，蓄热水箱2至太阳能集热器1的管道阀门开启，太阳能集热器1汇聚热量至光线吸收器102，沼气池盘管7连接
光线吸收器102将热量传递至沼气池3中；在非晴朗天气及夜间，太阳能集热器1无法聚光集热，蓄热水箱2至太阳能集热器1的管道阀门关闭，当沼气池3内温度低于30℃时，沼气池盘管7接入蓄热水箱2的阀门开启并将热量传递至沼气池3中。
29.当沼气池3内温度升至35℃后，沼气池盘管7入口温控阀关闭，沼气池盘管7内水循环停止运行。此时若是晴朗天气且在日地夹角45
°
~135
°
时，太阳能集热器1能达到聚光集热效果，此时光线吸收器102所收集热量直接通过旁通管道流至回水箱4，即此时太阳能集热器1可作为回水箱4的辅助热源以储存热量供给热用户6。当回水箱4中水温高于85℃，回水箱4与蓄热水箱2之间管道阀门开启，此时蓄热水箱2储热用于非晴朗天气及夜间沼气池3维持池内温度，即达到太阳光储能沼气池联合供热效果。
实施例
30.图2所示实施例由阜新朗世化工管材有限公司实施完成。
31.所述太阳能集热器1为槽式抛物面太阳能集热器，包括槽式抛物面聚光镜101、光线吸收器102、聚光镜支架103、基座104和光线吸收器支架105。
32.所述槽式抛物面聚光镜101为：长轴5m、短轴1.84m、镜长为12m的槽式抛物面聚光镜。
33.优选地，槽式抛物面聚光镜101材质为铝板。反射表面的反射光线波长范围为 250nm~10μm ，其表面粗糙度为0.08μm。
34.所述光线吸收器102包括玻璃管106、异形截面钢管107和反光装置108，玻璃管106与异形截面钢管107之间的环形区域为真空度达1.333
×
10-2
的真空绝热层。所述光线吸收器102几何参数为：玻璃管106外径115mm，壁厚3mm；异形截面钢管107上缘外径76mm，下缘内径26mm，底部连接处为外径26mm的半圆弧，壁厚均为3mm。异形截面钢管107的下缘内壁每30
°
均匀布置铝质反光装置108，所述反光装置108几何尺寸为：宽3mm高5mm顶角为30
°
，并与异形截面钢管107点焊连接。
35.异形截面钢管107开口120
°
接收光线至下缘面，优选地，槽式抛物面聚光镜101焦距在异形截面钢管107下缘面中心点处。由于目前加工精度因素，槽式抛物面聚光镜101焦距在下缘面圆心处，下缘面的入光口宽度为23mm，即异形截面钢管107下缘面接收光线的角度为120
°
，槽式抛物面聚光镜101反射的51.67%的光线捕捉至异形截面钢管107下缘面中心处，分别28.47%的光线汇聚于异形截面钢管107在底部连接的左右两侧半圆弧外壁面。
36.反光装置108可以使部分光线在达到异形截面钢管107下缘面前改变方向，如图3所示使异形截面钢管107未布置反光装置108的下缘面中心处热流密度更大，使异形截面钢管107中心区域流体处于相对高温区域，密度变化相对较大有较强的向上的浮升力作用；底部半圆弧区域流体处于相对中温区域，密度变化相对小有较弱的向上的浮升力作用；其余部分流体处于相对低温区域。异形截面钢管107形成两个左右对称的自下缘面中心处开始，经上缘面中心处、上缘面侧壁、底部半圆弧、下缘面侧壁流回至下缘面中心处的涡流。
37.对于普通圆管而言，其底部处于高温区，流体中心为温度最低点，管内对流换热强度相对于优化后的椭圆截面管道较低，而异形截面钢管107内部由于涡流作用，相对于椭圆截面管道管内流体换热强度进一步增强。
38.异形截面钢管107内部流体由于浮升力与粘滞力的共同作用，存在热边界层与流
动边界层，其温度场与管内流动状态相关。质量循环时，管内流体流速较低呈层流状态时，异形截面钢管107管内涡流未破坏，单位体积内流体携带热量高于普通圆管；动力循环时管内流体流速较高呈湍流状态时，异形截面钢管107管内涡流由于速度方向推动力变为前进的倾斜螺旋流，单位时间内流体携带热量高于普通圆管。
39.优选地，光线吸收器102中异形吸热钢管外壁涂有以碳化钨、碳化硼、钴和钼粉末为原料的mocob复合金属陶瓷选择性吸收涂层。该复合金属陶瓷选择性吸收涂层的粉末粒径范围为-325目~500目，对于太阳能光谱波段300nm~2.5μm吸收率达95.5%，同时在中红外波段2.5μm~20μm具有低发射率，其表面发射率与异形吸热钢管外壁温度呈非线性关系：ε=1.907x10-7
t2+1.208x10-4
t+0.06282。
40.所述基座104承受聚光镜支架103及光线吸收器支架105传递的太阳能集热器1的总重量。
41.所述蓄热水箱2为0.5m3膨胀水箱，蓄热水箱2具体尺寸为0.9m
×
0.9m
×
0.9m不锈钢方箱，距底部高0.35m处设l30
×
4角钢侧壁面加强肋，角钢总长3.64m。蓄热水箱2连接管道包括溢水管、补水管、沼气池盘管7回水管、沼气池盘管7供水管、用户6回水管、排水管、膨胀管、信号管和水箱外侧壁面加强肋。所述沼气池盘管7供、回水管连接至回水箱4旨在非晴朗天气及夜间维持沼气池3中温发酵温度。
42.所述沼气池3为18m3曲流布料沼气池，包括入料口、发酵间、出气管、蓄水圈、出料口和沼气池盘管6。沼气池直径3.7m，池盖矢高0.74m，池盖曲率半径为1.90m，池体整高2.69 m3，圆柱体高度为1.48m，投料口几何尺寸为0.6
×
0.6，下部圆管采用直径0.3m预制混凝土管，管与池墙夹角为55
°
。出料口尺寸0.7
×
0.7，接直径0.51m预制混凝土管。
43.优选地，所述沼气池3中80mm厚墙体内加50mm空气间层，使其墙体导热系数从1.74w/(m2·
k)下降至1.62w/(m2·
k)，结合周围夯实土壤热桥计算得平均导热系数1.2741w/(m2·
k)。
44.所述沼气池3中发酵间侧壁100mm等距排列设置低温加热盘管7，使沼气池3中发酵液维持在30℃~35℃范围内进行中温发酵，进而使其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)。
45.所述回水箱4为1m3聚氨酯发泡双层保温圆形不锈钢水箱，其几何尺寸为半径0.56m、高度1m。所述回水箱4是水循环系统的关键装置，通过管道分别连接至蓄热水箱2、沼气池盘管7、沼气锅炉5及热用户6。
46.所述太阳光储能沼气池联合供暖装置的水循环系统分为两部分：一部分为热用户6的采暖水循环：回水箱4上管道依次连接沼气锅炉5和热用户6，经热用户6散热器后流至回水箱4。此水循环系统直接用于热用户6取暖。
47.另一部分为沼气池盘管7的水循环：回水箱4上管道依次连接蓄热水箱2、太阳能集热器1和沼气池盘管7，经沼气池盘管7加热沼气池3后流至回水箱4。此水循环系统用于维持沼气池3温度以提高其产气率，且可作为回水箱4的辅助热源以供给热用户6或储存热量至蓄热水箱2。
48.所述沼气锅炉5以沼气池3中产生沼气为燃料制备热水供热用户6采暖。
49.所述热用户6为面积为120m2的农村住宅用户，室内采暖采用供水温度85℃、回水温度60℃的热水采暖装置。所述热用户6采用内腔无粘砂铸铁760型散热器挂墙明装。
50.所述沼气池盘管7通过所连接各管道上的阀门控制装置水循环，旨在维持沼气池3内温度控制在30~35℃之间，使沼气池3中发酵液进行中温发酵，进而使其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)。
51.所述沼气池盘管7沿沼气池3发酵间上侧内壁布置。在晴朗天气，蓄热水箱2至太阳能集热器1的管道阀门开启，太阳能集热器1汇聚热量至光线吸收器102，沼气池盘管7连接光线吸收器102将热量传递至沼气池3中；在非晴朗天气及夜间，太阳能集热器1无法聚光集热，蓄热水箱2至太阳能集热器1的管道阀门关闭，当沼气池3内温度低于30℃时，沼气池盘管7接入蓄热水箱2的阀门开启并将热量传递至沼气池3中。
52.当沼气池3内温度升至35℃后，沼气池盘管7入口温控阀关闭，沼气池盘管7内水循环停止运行。此时若是晴朗天气且在日地夹角45
°
~135
°
时，太阳能集热器1能达到聚光集热效果，此时光线吸收器102所收集热量直接通过旁通管道流至回水箱4，即此时太阳能集热器1可作为回水箱4的辅助热源以储存热量供给热用户6。当回水箱4中水温高于85℃，回水箱4与蓄热水箱2之间管道阀门开启，此时蓄热水箱2储热用于非晴朗天气及夜间沼气池3维持池内温度，即达到太阳光储能沼气池联合供热效果。
53.所述太阳能集热器1的集热量测试结果为：以阜新地区北纬41
°
晴朗天气2023年2月28日为例，日出时间为6：31，日落时间为17：41，槽式抛物面聚光镜101在日地夹角45
°
~135
°
时能达到聚光集热效果，即当日太阳能集热器1的集热时间为8:00~16:00，聚光时长8小时。辽宁省阜新市地处第三类太阳能资源分布区域，按小时平均太阳直射辐射强度呈正态分布，由于光学效率考虑到太阳光线跟踪装置的直射跟踪误差及太阳直射入射角误差，所述太阳能集热器1的单小时集热量可根据太阳光直射强度、集热面积及光学效率的乘积求得。当日8:00~9:00时平均太阳直射辐射强度为462.09w/m2，9:00~10:00时平均太阳直射辐射强度为471.52w/m2，10:00~11:00时平均太阳直射辐射强度为473.57w/m2，11:00~12:00时平均太阳直射辐射强度为521.52w/m2，12:00~13:00时平均太阳直射辐射强度为531.76w/m2，13:00~14:00时平均太阳直射辐射强度为572.95w/m2，14:00~15:00时平均太阳直射辐射强度为532.17w/m2，15:00~16:00时平均太阳直射辐射强度为515.16w/m2。则所述太阳能集热器1的每小时集热量依次为73.98mj、75.49mj、75.82mj、83.50mj、85.13mj、91.73mj、85.20mj、82.48mj，即太阳能集热器1在阜新地区以晴朗天气2023年2月28日为例计算得到单日集热量为653.33mj。
54.根据所述沼气池3中墙体结合周围夯实土壤热桥计算得到的平均导热系数1.2741w/(m2·
k)计算，所述沼气池3单日热传导散热2062.54w。采用室外综合温度计算，所述沼气池3上表面单日对流传热及辐射换热散热量为8206.39w。除去太阳直射强度较高的8小时，按每日16小时散热计算，所述沼气池3单日散热量为472.68mj，远小于太阳能集热器1的单日集热量653.33mj，即晴朗天气太阳能集热器1所收集热量不仅可以维持沼气池3温度，还能够作为回水箱4的辅助热源以供给热用户6或储存热量至蓄热水箱2。
55.根据沼气热值为22.94mj/m
³
，实施例太阳能集热器1足够维持沼气池3内温度控制在30~35℃之间，使沼气池3中发酵液进行中温发酵，进而使其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)，即18m3沼气池3的沼气产气率21.6m3，除去热用户6农户一天做饭点灯使用的1.5m3沼气，剩余20.1m3沼气计算得到沼气锅炉5单日燃烧沼气得到的热量为461.094mj。
56.热用户6农村住宅面积120m2，采暖面积69.43m2，根据阜新地区冬季室外计算温度-17℃计算，采暖热负荷为14.4kw，即热用户6采暖所需热量为51.84mj，即沼气池3内温度控制在30~35℃时，其中农畜废弃物发酵液产气率达1.2m3/(m3·
d)，足够提供热用户6供暖且能作为回水箱4的热源储存热量至蓄热水箱2，达到太阳光储能沼气池联合供热效果。

技术特征：
1.一种太阳光储能沼气池联合供暖装置，其特征在于，包括太阳能集热器1、蓄热水箱2、沼气池3、回水箱4、沼气锅炉5、热用户6和沼气池盘管7，所述太阳能集热器1为槽式抛物面集热器，包括槽式抛物面聚光镜101、光线吸收器102、聚光镜支架103、基座104和光线吸收器支架105，所述光线吸收器102包括玻璃管106、异形截面钢管107和反光装置108。2.根据权利要求1所述太阳光储能沼气池联合供暖装置，其特征在于，所述太阳能集热器为槽式集热器，在所述太阳能集热器1由支架支撑至特定角度汇聚太阳光热量于光线吸收器102；所述盘管7从光线吸收器102引出热水，等距排列设置于沼气池3侧壁维持池内发酵液温度，低温水最终流至回水箱4；所述沼气池3为曲流布料沼气池；所述沼气锅炉5使用沼气为燃料作为热水供暖装置热源；所述回水箱4设置沼气池盘管7供回水管、锅炉进水管和用户回水管；所述热用户6入户供暖管连接至回水箱4，出户回水管连接至沼气锅炉5。3.根据权利要求1所述太阳光储能沼气池联合供暖装置，其特征在于，所述光线吸收器102的下缘面圆心处位于槽式抛物面聚光镜101的焦距，反光装置108可以使部分光线在达到异形截面钢管107下缘面前改变方向，使异形截面钢管107未布置反光装置108的下缘面中心处热流密度更大，使异形截面钢管107中心区域流体处于相对高温区域，密度变化相对较大有较强的向上的浮升力作用；底部半圆弧区域流体处于相对中温区域，密度变化相对小有较弱的向上的浮升力作用；其余部分流体处于相对低温区域异形截面钢管107形成两个左右对称的自下缘面中心处开始，经上缘面中心处、上缘面侧壁、底部半圆弧、下缘面侧壁流回至下缘面中心处的涡流；对于普通圆管而言，其底部处于高温区，流体中心为温度最低点，管内对流换热强度相对于优化后的椭圆截面管道较低，而异形截面钢管107内部由于涡流作用，相对于椭圆截面管道管内流体换热强度进一步增强。异形截面钢管107内部流体由于浮升力与粘滞力的共同作用，存在热边界层与流动边界层，其温度场与管内流动状态相关；质量循环时，管内流体流速较低呈层流状态时，异形截面钢管107管内涡流未破坏，单位体积内流体携带热量高于普通圆管；动力循环时管内流体流速较高呈湍流状态时，异形截面钢管107管内涡流由于速度方向推动力变为前进的倾斜螺旋流，单位时间内流体携带热量高于普通圆管。4.根据权利要求1所述太阳光储能沼气池联合供暖装置，其特征在于，所述太阳光储能沼气池联合供暖装置的水循环系统分为两部分：一部分为热用户6的采暖水循环：回水箱4上管道依次连接沼气锅炉5和热用户6，经热用户6散热器后流至回水箱4；另一部分为沼气池盘管7的水循环：回水箱4上管道依次连接蓄热水箱2、太阳能集热器1和沼气池盘管7，经沼气池盘管7加热沼气池3后流至回水箱4，此水循环系统用于维持沼气池3温度以提高其产气率，且可作为回水箱4的辅助热源供给热用户6或储存热量至蓄热水箱2。

技术总结
一种太阳光储能沼气池联合供暖装置，所述装置包括太阳能集热器，蓄热水箱，沼气池，回水箱，沼气锅炉，热用户和沼气池盘管。太阳能集热器包括槽式抛物面聚光镜、光线吸收器和支架及基座；光线吸收器包括玻璃管、异形截面钢管和反光装置，反光装置可以使部分光线在达到异形截面钢管下缘面前改变方向，使异形截面钢管下缘面中心处热流密度更大，由此在异形截面钢管中形成涡流。普通圆管管内对流换热强度相对于优化后的椭圆截面管道较低，而异形截面钢管内部由于涡流作用，相对于椭圆截面管道管内流体换热强度进一步增强。太阳光储能沼气池联合供暖装置设置太阳能集热、沼气锅炉两热源，达到较低运行成本保障小户型农村用户冬季持续供暖的效果。暖的效果。


技术研发人员：杨伟 徐严 刘玮瑶 何颖 曹霁 贾玉斌
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/8/24