[发明专利]用于沼气工程和用户供暖的热水循环系统及其控制方法

说明书

本发明涉及用于沼气工程和用户供暖的热水循环系统及其控制方法，属于智能控制领域，所述热水循环系统包括热水供给系统、供暖房、反应罐和安装在反应罐内的热交换器；所述热水供给系统包括太阳能热水器、保温储存罐、调温罐、缓存罐、控制器和电源模块；所述太阳能热水器与保温储存罐连通，所述调温罐上安装有电子恒温混水阀，所述保温储存罐和缓存罐分别与电子恒温混水阀的热水进口端和冷水进口端接通；所述调温罐与供暖房相连，热交换器与缓存罐存储相连；所述控制器控制各级管道中热水或冷水的输送。本发明使热水资源既能够维持沼气工程发酵温度，又能精准控制供暖系统温度，进而提高热水资源的利用率，保证发酵速度，提高沼气生产率。

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，具体地，涉及用于沼气工程和用户供暖的热水循环系统及其控制方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，对能源的需求日益扩大，能源短缺问题已成为影响中国经济快速发展的一个重要问题。在诸多新能源中，沼气是一种清洁、绿色能源，具有广阔的市场和发展空间。在沼气工程系统中，厌氧发酵温度过低是制约沼气工程发展的一个关键因素。因为温度过低制约沼气发酵微生物的活性，尤其冬季沼气产气量不足，不发满足农户的使用需求，使沼气工程不具有稳定的供气保障。研究价廉质优、环保实用的沼气工程增温装置显得非常重要。目前沼气工程的增温主要采用喷淋、风暖、水循环加热方式，但是喷淋、风暖加热成本较高，比较而言水循环加热一般采用太阳能加热相对经济划算。

然而，太阳能水循环加热的精准温度控制难度大，受天气影响也较大，因此导致沼气工程反应罐内的温度不稳定，有可能出现夏季温度极高，沼气极具增强，而冬季温度反而不高，产气量提升效果不显著等现象。其次目前沼气工程的水循环加热系统通常还与供暖系统连接，循环利用热水资源，但是供暖系统的温控也需要精准把控，当供暖进水温度持续超过60℃时，应自动调节进水温度，从而保持室内的宜居温度。因此亟需一种既能够维持沼气工程发酵温度又能精准控制与沼气工程链接的供暖系统温度的智能调控系统。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的一在于提供用于沼气工程和用户供暖的热水循环系统，目的二在于提供所述热水循环系统的控制方法。所述热水循环系统在所述控制方法控制下，使热水资源既能够维持沼气工程发酵温度，又能精准控制与沼气工程连接的供暖系统温度，进而提高热水资源的利用率，保证发酵速度，提高沼气生产率。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

用于沼气工程和用户供暖的热水循环系统，包括热水供给系统、供暖房、反应罐和安装在反应罐内的热交换器；所述热水供给系统通过第一供热管与供暖房相连，所述供暖房通过第二供热管与热交换器相连，所述热交换器通过回流管与热水供给系统相连通；

所述热水供给系统包括太阳能热水器、保温储存罐、调温罐、缓存罐、电源模块和控制器；所述太阳能热水器通过第一输送管与保温储存罐连通，所述调温罐上安装有电子恒温混水阀，所述保温储存罐通过第二输送管与电子恒温混水阀的热水进口端接通，所述缓存罐通过第三输送管与电子恒温混水阀的冷水进口端接通；所述调温罐通过第一供热管与供暖房相连，热交换器经过回流管与缓存罐存储相连，所述缓存罐通过第四输送管与保温储存罐接通，保温储存罐经过第五输送管与太阳能热水器的进水口端接通；第一供热管、第一输送管、第二输送管和第五输送管上均安装有热水泵，第三输送管和第四输送管上均安装有冷水泵，热水泵和冷水泵的出水口均安装有电磁阀，保温储存罐内设有温度传感器，保温储存罐和调温罐内均设有液位传感器；热水泵、冷水泵、电磁阀、温度传感器、液位传感器和电子恒温混水阀均与控制器相连，所述控制器与电源模块相连。

作为对上述方案的进一步优化，所述缓存罐内安装有液位传感器，所述缓存罐与自来水管连接，所述自来水管上设有冷水泵和电磁阀。

作为对上述方案的进一步优化，供暖房内部包括供暖房出水口和供暖房进水口，所述供暖房出水口与农户的供暖系统进水端连接，所述供暖房进水口与供暖系统出水端连接，所述供暖房进水口与第二供热管连接。