地源热泵技术解决沼气工程加热保温难题

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  东北农业大学工程学院教授刘建禹带领课题组,历时3年多,建立了厌氧发酵反应器的一维稳态传热模型,开发出了基于地源热泵的沼气生产增温和恒温控制系统,设计并完成了利用地下水源热泵为沼气工程加热增温的新工艺。日前,该项目通过由黑龙江省科技厅组织的专家鉴定。专家组认为,该成果在高寒地区沼气工程增温技术领域内达到了国内领先水平,具有广阔的应用前景。

   温度及温度波动是影响厌氧发酵的重要因素,也是制约沼气生产技术推广的一大瓶颈。北方高寒地区昼夜温差大、冬季气候寒冷,刘建禹教授课题组完成的“寒区厌氧发酵地源增温技术的研究”砌底解决了沼气工程加热保温这一个关键技术难题。

   该设备热泵机组能效比达4.39,加热系统的能效比达到2.71,不仅可保证沼气工程冬季稳定的发酵温度,还可把不能直接利用的地下水体所储藏的低品位热能转化为可利用的高品位热能,且性能十分稳定。

   该成果在黑龙江省鸡西市兰岭乡一项沼气工程中应用时,热泵机组一次能源利用系数达1.27,高出燃煤锅炉直接供热方式近一倍。同时,对加热系统在一个供热期内的实时跟踪监测结果显示,与燃煤锅炉直接供热方式相比,该成果可节约标准煤10.8吨,节约一次能源44%,减少二氧化碳排放量25.9吨。

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