专利名称：一种以沼气为原料的温室综合供能系统的制作方法
技术领域：
本发明属于农业工程技术领域，具体涉及一种以沼气为原料的温室综合供能系统。
背景技术：
温室是现代农业工程中重要的技术主题，温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业。目前国际上，温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制满足作物的最佳生活条件，抵抗自然灾害等，从而获取最大的生产效益。在温室管理中，温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施，是增强温室对恶劣天气的适应性，提高温室的生产效率重要途径。传统温室中应用火坑、火道进行温室土壤加温，应用烟道进行温室室内空间加温；现代温室中应用的电热、燃煤、燃油热水加温系统进行温室土壤加温，现代温室中应用的电热片、电热红外加热器、热水(燃煤、燃油)换热片、热风机(燃煤、燃油)等进行温室室内空间加温，应用燃油二氧化碳施肥系统进行二氧化碳施肥，应用日光灯、荧光灯或钠光灯等电能补光系统进行补光。
传统的火坑、火道和烟道利用柴草为能源进行温，经济实惠，技术要求低，但是劳动条件恶劣，污染环境，并且可控制性差，不适应现代化温室需求。电热、燃煤、燃油加温系统，燃油二氧化碳施肥系统，以及电能补光系统，都具有劳动条件改善，可控制性强的优点，非常复合现代温室的管理特点。随着化石能源和电力价格的逐年上升，温室的生产成本逐年提高，对于附加值较低的农业产品。如此昂贵的能源成本已经让温室经营者望而生畏，许多经营者不得不放弃温室的冬季加温、夏季的补光和二氧化碳施。这样不仅不能充分发挥温室的应有功能，而且在极端气候条件下，甚至会造成温室管理的失败。即便对于高附加值的产品温室种植，经营者对能源成本的承受能力可能相对较强，温室的大量用能也加重了社会能源负担。
在温室管理中，每年会产生大量种植业有机废弃物。目前，这些被随意堆放废弃物已经造成严重的农业面源污染。这些有机废弃物本身富含大量有机质，是非常好的沼气生产原料。沼气是一种气态清洁能源，能够燃烧用于温室的加温，沼气灯可以像电灯一样用于温室补光，沼气燃烧的二氧化碳可以用于温室的二氧化碳施肥。沼气完全有潜力替代传统煤、石油、电力等不可再生能源，为温室提供加温、补光和二氧化碳施肥全方位的提供能源保障。因此，如果利用温室生产过程中产生的有机废弃物生产沼气用于温室供能，温室的能量来源就基本可以在系统内部得到解决。这将大幅度降低温室供能成本，提高温室的综合效益。
然而，目前仍没有适合以沼气为能源为温室供能的方法和设备。目前现代温室供暖、补光和二氧化碳施肥各自都构成独立系统。如果用沼气为沼气提供全面供能，仍然采用现有温室中多套系统并存的方法，不仅加大设备投资，而且系统相互之间不能进行能量利用互补，会降低总的能量利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够应用温室有机废弃物生产沼气，为温室供暖、补光和二氧化碳施肥提供全方位供能，增强温室对恶劣天气的适应性，提高温室的生产效率，降低温室生产成本的以沼气为原料的温室综合供能系统。
本发明提出的以沼气为原料的温室综合供能系统，由温室有机废弃物沼气发酵装置1、沼气缓冲储存装置2、沼气暖风热水双供能装置3、烟气洗涤净化系统4、热水分配器5、气体分配器6、沼气分配器7、土体内热水循环供热系统10、高架风管系统11和沼气灯群12通过管道和阀门8连接组成，其中沼气灯群12由沼气灯杆17和沼气供气管25组成，沼气灯杆17均匀排列，每排之间的间距为1.5-2米，沼气灯杆17由固定杆23和分布于固定杆23上的沼气灯22组成，沼气灯杆17通过滑轮19和吊绳26固定于温室顶架20上，沼气供应管25通过沼气支管24连接沼气灯22；沼气暖风热水双供能装置由热水箱28、燃烧换热箱体29、循环泵30、燃烧器39组成，燃烧换热箱体29通过顶部的烟道进口连接燃烧器39，热水箱28通过管道和循环泵30连接燃烧换热箱体29内的热管54，热水箱28内设有热交换器；燃烧换热箱体29由壳体42、烟道49、横隔板57、竖隔板56、穿越热风管50组成，竖隔板56的两端分别连接壳体42的上部和下部，横隔板56的两端分别连接壳体42一侧和竖隔板56，使壳体42分隔成主换热室51、次换热室52和预热室53三个空间；主换热室51内设置烟道49、烟道弯管58、热管54和翘翅片55，将主换热室分成内外两腔，烟道49位于主换热室51的中心，烟道49和烟道弯管58连通构成主换热室内腔，烟道49内壁均匀设置有热管54，翘翅片55呈辐射状均匀分布于烟道49外壁，翘翅片55上设置有热管54；次换热室52内设置穿越热风管50、热风弯管59、热管54和翘翅片55，将次换热室分成内外两腔，穿越热风管50位于次换热室52中心，穿越热风管50和热风弯管59连通构成次换热室52内腔，穿越热风管50外壁均匀分布有热管54，翘翅片55呈辐射状均匀分布于穿越热风管50的外围，翘翅片55上设置有热管54；预热室53内设置热管54和翘翅片55，预热室53内的热管54与次换热室52内的热管54上下对应，翘翅片55呈辐射状固定于热管54上；主换热室内腔与次换热室外腔连通，主换热室外腔与次换热室内腔连通，次换热室内腔与预热室连通；温室有机废弃物沼气发酵装置1与沼气缓冲储存装置2之间通过管道连接，沼气缓冲储存装置2分别通过管道和阀门8连接沼气暖风热水双供能装置3和沼气分配器7，沼气分配器7连接沼气灯群12；沼气暖风热水双供能装置3与热水分配器5之间有两根管道相连，其中一根管道上设置热水循环泵9，热水分配器5连接土体内热水循环供热系统10；气暖风热水双供能装置3通过管道和阀门8连接气体分配器6，气体分配器6连接高架风管系统11；气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化系统4之间设置旁通管，旁通管和通向烟气洗涤净化系统4之间的管道上分别设置阀门8，烟气洗涤净化系统4连接气体分配器6。
本发明中，每根固定杆23上分别设有固绳环21和自动圈绳装置18，吊绳26的一端固定于固绳环21上，另一端穿过滑轮19连接自动圈绳装置18。
本发明中，每根沼气灯杆17两侧设置有沼气供应管25，每根沼气供应管25错位连接沼气灯22，为沼气灯22提供燃料本发明中，土体内热水循环供热系统10位于温室种植床土体15下方20cm以下，由塑料管13、塑料薄膜14组成，塑料薄膜14上均匀分布有膜孔16，塑料管13均匀分布于塑料薄膜14下方。
本发明中，热水箱28由保温箱体40和热交换器组成，热交换器包括热交换翘翅片41和热交换热管27，热交换器位于保温箱体40内部，热交换热管27呈蛇形结构，保温箱体40顶部设进液管口32和出液管口35，进液管口32连接热交换热管27一端，出液管口35连接热交换热管27另一端，保温箱体28的顶部设有排气口33，侧壁的底部分别设有热水循环进水口34、出水口37和补水口36。
本发明中，次换热室52一侧上部设有排烟管口48，排烟管口48与次换热室52外腔连通，排烟管口48外设有排烟引风机45，次换热室52底部设有排污管46，用于排放烟气冷疑水。
本发明中，主换热室51一侧上部设有出风管口43，出风管口43与主换热室51的外腔连通。
本发明中，预热室53一侧上部设有进风管口47，进风管口47外设有热风送风机44。
本发明中，温室有机废弃物沼气发酵装置可以采用现有的装置，如采用发明人在先申请的中国专利申请《可时间调控温室用沼气发酵方法及发酵系统》(专利申请号200610147417.6)。
本发明中，沼气缓冲储存装置可以采用现有的装置，如采用发明人在先申请的中国专利申请《可伸缩性低压恒压柔性贮气囊及其生产工艺》(专利申请号200310108887.8)。
本发明中，沼气燃烧烟洗涤净化装置使用化工领域常用的气体洗涤净化装置。
本发明中，热水分配器、气体分配器、沼气分配器、高架热风管系统、自动圈绳装置、沼气灯和沼气灯点火装置都采用传统技术。
本发明的工作过程由温室有机废弃物沼气发酵、温室种植床土壤沼气加温、温室室内空间沼气全面加温、温室作物沼气补光、温室局部空间沼气加温、温室的沼气CO2施肥、沼气燃烧能量和物质的温室综合利用、供能系统废水废渣的肥料使用八部分构成。其具体步骤如下1.温室有机废弃物沼气发酵采用中国专利申请ZL200610147417.6《可时间调控温室用沼气发酵方法及发酵系统》中发酵方法，根据温室生产实际，及时把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到温室有机废弃物沼气发酵装置1中，然后根据温室供能需求，随时通过温室有机废弃物沼气发酵装置1生产沼气，并暂时储存在沼气缓冲储存装置2中备用。
2.温室种植床土壤沼气加温在温室种植床土壤需要升温时，打开沼气缓冲储存装置2与沼气暖风热水双供能装置3之间的阀门8，通过沼气暖风热水双供能装置3燃烧沼气获取热水，或者直接利用储存在装置热水箱28中的热水，通过埋设在温室种植床表面20cm以下的热水循环供热系统10进行循环，为种植床土体15补充热量，按照所种植的植物的需要，提升土体15的温度，通过热水分配器5调节不通种植床之间热水的供应量，适应作物对土温的不同需求，保证作物健康生长。
3.温室室内空间沼气全面加温在温室空间需要全面升温时，打开沼气缓冲储存装置2与沼气暖风热水双供能装置3之间的阀门8，通过沼气暖风热水双供能装置3燃烧沼气，利用装置热风送风机44抽取温室内空气送入沼气暖风热水双供能装置3进行加温，获取热空气，然后通过吊设在温室顶部的高架风管系统11释放热空气，加温温室空间。通过气体分配器6均匀分配各管路的热空气气量，保证温室空间温度均匀上升。
4.温室作物沼气补光对于温室种植作物需要进行补光的，管理者首先制定补光时间计划和补光强度要求，然后根据计划按时打开和关闭沼气缓冲储存装置2和沼气分配器7之间的阀门8，点燃和熄灭吊装在温室顶部的沼气灯群12，为作物提供适时补光。通过调整沼气灯22的高度和被点燃密度，调节补光强度。需要强光时，增加被点燃沼气灯22的密度，降低沼气灯22的高度；反之，减少被点燃沼气灯22的密度，升高沼气灯22的高度。沼气灯22的点燃密度是利用沼气分配器7控制沼气灯杆17和沼气灯杆上两根沼气供应管25的沼气供应与否实现，沼气灯22高度的调节是通过固定杆23两端自动圈绳装置18对吊绳26的收放实现。
5.温室局部空间沼气加温由于室内空气对流作用，高架风管系统11热风加温不适于局部种植床的加温。但是，温室中种植作物对温度要求的往往是不同的。在这种条件下，点燃作物植床顶部的沼气灯群12进行光照辐射局部加温。通过调整沼气灯22的高度和被点燃密度，调节加温强度。需要强加温时，增加被点燃沼气灯22的密度，降低沼气灯22的高度；反之，减少被点燃沼气灯22的密度，升高沼气灯22的高度。沼气灯22高度和被点燃密度的调节方法同步骤4。
6.温室的沼气CO2施肥在光照强度高的中午，进行CO2施肥能够提高作物产量。这时打开沼气缓冲储存装置2与沼气暖风热水双供能装置3之间的阀门8，通过沼气暖风热水双供能装置3燃烧沼气，打开沼气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化装置4之间的阀门8，关闭它们之间旁管阀门8，排烟引风机45把烟气送入烟气洗涤净化装置4，除去烟气中的烟尘和氮氧化物等有害成分获得富含CO2空气，然后通过吊设在温室顶部的高架风管系统11释放富含CO2空气，提供作物生长。通过气体分配器6均匀分配各管路的富含CO2空气气量，保证温室供给均匀。
7.沼气燃烧能量和物质的温室综合利用步骤2、3、6都需要通过沼气暖风热水双供能装置3燃烧沼气，它们之间的结合可以实现沼气燃烧能量和物质的综合利用。
当温室仅需要土壤加温时，关闭沼气暖风热水双供能装置3的热风送风机44，打开循环泵30，循环热管54中的热交换介质，把沼气燃烧热量基本用于加温热水，沼气燃烧的烟气通过排烟引风机45直接排放。
当温室仅需要室内空间加温时，关闭沼气暖风热水双供能装置3的循环泵30，开启热风送风机44，燃烧的热量通过热管54和翘翅片55基本用于加温通过沼气暖风热水双供能3的空气，沼气燃烧的烟气通过排烟引风机45直接排放。
当温室仅需求CO2施肥或CO2施肥与土壤加温两者同时需求时，打开沼气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化系统4之间的阀门8，关闭它们之间旁通管阀门8，排烟引风机45把烟气送入烟气洗涤净化系统4净化，获取富含CO2空气；同时，关闭热风送风机44，打开循环泵，循环热管54中的热交换介质，沼气燃烧的热量被用于加温热水箱28中的水，被加热的热水供温室土壤加温或其他管理使用。
当温室土壤加温和室内空间加温两者同时需求时，同时开启沼气暖风热水双供能装置3的循环泵30，和热风送风机44，沼气燃烧热量一部分通过热管54和翘翅片55用于通过沼气暖风热水双供能装置3的空气，一部分被循环加热装置热水箱28中的热水，沼气燃烧的烟气通过排烟引风机45直接排放。
当温室CO2施肥与室内空间加温两者同时需求时，打开沼气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化系统4之间的阀门8，关闭它们之间旁通管阀门8，排烟引风机45把烟气送入烟气洗涤净化系统4净化，获取富含CO2空气；关闭循环泵30，开启热风送风机44，沼气燃烧热量同时加热通过沼气暖风热水双供能装置3的空气和热水箱28中的水。
当温室土壤加温、室内空间加温和CO2施肥三者同时需求时，同时开启沼气暖风热水双供能装置3的循环泵30和热风送风机44，沼气燃烧的热量一部分通过热管54和翘翅片55加温通过沼气暖风热水双供能装置3的空气，一部分被循环泵30循环到热水箱28内加热热水箱28中的热水；打开沼气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化系统4之间的阀门8，关闭它们之间旁通管阀门8，排烟引风机45把烟气送入烟气洗涤净化系统4净化，获取富含CO2空气。
8.供能系统废水废渣的肥料使用沼气暖风热水双供能装置3和烟气洗涤净化系统4都会适度排除废水，沼气暖风热水双供能装置3排出的污水是烟气冷凝水，烟气洗涤净化系统4排出的污水是烟气洗脱水，两种污水成分基本相似，都是富含氮氧化物、碳酸盐和灰尘的酸性水，直接排放污染环境。但是其中氮是较好的作物营养物质，可以用石灰水调节到pH值中性后，混入灌溉水中浇灌农作物。
温室有机废弃物沼气发酵装置1中的有机残渣可以根据温室管理的需求随时用于作物施肥，具体获取和使用方法见中国专利ZL200610147417.6《可时间调控温室用沼气发酵方法及发酵系统》。
本发明的优点在于首先，利用温室生产管理过程中种植业有机废弃物产生的沼气，替代传统的不可再生能源煤、石油、电力等用于温室的供暖、补光和二氧化碳施肥，不仅为社会节省了化石能源消耗，同时可以大幅度的降低生产成本。此外，沼气发酵用于农业有机肥，循环利用废弃物中的营养物质，减少废弃物排放，改善农业环境。其次，本发明通过沼气暖风热水双供能装置、沼气灯群等装置组合的单套综合系统替代目前的多套装置为温室提供全方位的供暖、补光和二氧化碳施肥，一方面实现物质能量的综合利用，提高资源利用率，另一方面管理的便捷性和调节的灵活增加。此外，简化原有多套系统为该发明中的单一系统，降低投资规模。
图1为本发明的结构图示。
图2为土体内热水循环供热系统管道布局图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为沼气灯群示意图。
图5为沼气灯杆示意图。
图6为沼气灯杆供气示意图。
图7为沼气暖风热水双供能装置俯视图。
图8为图7的B-B的剖视图。
图9为图7的C-C的剖视图。
图10为图7的上视图。
图11为图9的D-D剖视图。
图12为图9的E-E的剖视图。
图中标号1为温室有机废弃物沼气发酵装置，2为沼气缓冲储存装置，3为沼气暖风热水双供能装置，4为烟气洗涤净化系统，5为热水分配器，6为气体分配器，7为沼气分配器，8为阀门，9为热水循环泵，10为土体内热水循环供热系统，11为高架风管系统，12为沼气灯群，13为塑料管，14为塑料薄膜，15为土体，6为膜孔，17为沼气灯杆，18为自动圈绳装置，19为滑轮，20为温室的顶架，21为固绳环，22为沼气灯，23为平直固定杆，24为沼气支管，25为沼气供应管，26为吊绳，27为热交换热管，28为热水箱，29为燃烧换热箱体，30为循环泵，31为主换热室热管与热水箱热交换器的连管，32为进液管口，33为排气口，34为进水口，35为出液管口，37为出水口，36为补水口，38为预热室热管与热水箱热交换器的连管，39为燃烧器，40为保温箱体，41为热交换翘翅片，42为壳体，43为主换热室的出风管口，44为热风送风机，45为烟道引风机，46为竖隔板，47为预热室的进风管口，48为排烟管口，49为烟道，50为穿越热风管，51为主换热室，52为次换热室，53为预热室，54为热管，55为翘翅片，56为竖隔板，57为横隔板，58为烟道弯管，59为热风弯管，60为安装底座。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1如图1所示。温室有机废弃物沼气发酵装置1与沼气缓冲储存装置2之间通过管道连接，沼气缓冲储存装置2分别通过管道和阀门8连接沼气暖风热水双供能装置3和沼气分配器7，沼气分配器7连接沼气灯群12；沼气暖风热水双供能装置3与热水分配器5之间有两根管道相连，其中一根管道上设置热水循环泵9，热水分配器5连接土体内热水循环供热系统10；气暖风热水双供能装置3通过管道和阀门8连接气体分配器6，气体分配器6连接高架风管系统11；气暖风热水双供能装置3与烟气洗涤净化系统4之间设置旁通管，旁通管和通向烟气洗涤净化系统4之间的管道上分别设置阀门8，烟气洗涤净化系统4连接气体分配器6。
如图2和图3所示。土体内热水循环供热系统10采用设置于种植床地表30-50cm深的4根塑料管13和在其上部紧贴铺设的有孔塑料薄膜14，4根塑料管13均匀排列，分别在两端交错连接，形成对向双“U”结构；塑料管13中循环热水提供热源，铺设于其上的塑料薄膜14相当于翘翅片，促进散热，塑料薄膜14上的孔是提供上下土体物质交换的通道，对向双“U”分布热水同时从种植床两端进出，保证种植床整体升温的同步。
如图4-图6所示。沼气灯群12由沼气灯杆17均匀排列组成，沼气灯杆17的间距一般为1.5-2米，每个沼气灯杆17由平直固定杆23和沼气灯22组成，沼气灯22等距离固定于平直固定杆23上，间距一般为1.5-2米；每根平直固定杆23通过滑轮19吊装在温室的顶架20上，通过滑轮19可以调节平直固定杆23的高低位置；每根沼气灯杆17设置两根沼气供应管25，沼气灯杆17上的沼气等间隔式通过其中的一根沼气供应管25获取沼气；这样通过沼气分配器7调节沼气灯杆17和每根沼气灯杆17上的沼气供应管25，就可以实现被点燃沼气灯密度的调整；沼气平直固定杆23上安装的沼气灯22和及其点火装置可以利用现有技术。
如图7-图12所示，沼气暖风热水双供能装置由燃烧器39、壳体42、烟道49、隔板、穿越热风管50、热管54、翘翅片55、热管中的换热介质、热介质循环泵30、热水箱28和安装底座60等组成。燃烧器39位于燃烧换热箱体29顶部的烟道进口，热水箱28由保温箱体40、热交换翘翅片41和热交换热管27构成，其中热交换翘翅片41和热交换热管27构成热交换器，热交换器安装于保温热水箱28内部，其进液管口32和出液管口35分别从保温热水箱28顶部伸出；保温热水箱28顶部设有排气口33，侧壁底部设有热水循环进水口34和出水口37和补水口36。热水箱28位于燃烧换热箱体29一侧，通过位于箱体29顶部管道和循环泵30相连。隔板包括竖隔板56和横隔板57，竖隔板56的两端分别连接壳体42的上部和下部，横隔板56的两端分别连接壳体42一侧和竖隔板56，使壳体42共同把壳体42分成三个室，分别为主换热室51、次换热室52和预热室53，其中主换热室51占据壳体42一半的位置，次换热室52和预热室53上下叠合共同占据壳体42另一半的位置，且预热室53位于次换热室52上部。主换热室51中心设烟道49，烟道49四周紧贴其内壁设置数根热管54，其外壁向壳体42辐射状分布翘翅片55，翘翅片55上设置热管54；由翘翅片55、烟道49外壁、烟道弯管58外壁、竖隔板56和壳体42围成空间构成主换热室的外腔，烟道49和烟道弯管58连通构成主换热室内腔，主换热室51与竖隔板56相对壳体42的上部设有出风管口43，出风管口43与主换热室51外腔连通。次换热室52中心设置穿越热风管50，穿越热风管50四周紧贴其外壁设置数根热管49，其外壁向壳体42辐射状分布有翘翅片55，翘翅片55与壳体42下部和横隔板57间隔一定距离，翘翅片55上设置有热管49，由翘翅片55、穿越热风管50外壁、热风弯管59外壁、竖隔板56、横隔板57和壳体42围成的空间为次换热室外腔，穿越热风管50和热风弯管59相连构成次换热室内腔；次换热室52与竖隔板56相对壳体42的上部设排烟管口48，排烟管口48与次换热室52外腔连通，排烟管口48外设排烟引风机45；次换热室52底部设置一排污管46，用于排放烟气冷凝水。预热室53内从中心向壳体42方向设置翘翅片55，翘翅片55与壳体42上部和横隔板57间隔一定距离，翘翅片55上设置热管54；翘翅片55、竖隔板56、横隔板57和壳体42围成的空间为预热腔；预热室53与竖隔板56相对壳体42的上部设进风管口47，进风管口47外设热风送风机44。次换热室52和预热室53中的热管54数量相同，上下一一对应穿过横隔板57连接；次换热室52和预热室53中的热管54在底部与主换热室51中的热管54连接，上部穿过预热室顶壳体42汇聚，通过循环泵30与热水箱28内换热器的出液口35连接；主换热室51中的热管54穿过主换热室51顶壳体42汇聚，与热水箱28内换热器的进液口32连接。主换热室51内的烟道49上部穿过主换热室51的顶壳体42伸出并连接沼气燃烧器39，底部通过烟道弯管58穿透竖隔板56，同次换热室52的外腔连通，并同主换热室51的外腔隔离；次换热室52内的穿越热风管50上部穿透横隔板57与预热室53连通，底部通过热风弯管59穿透竖隔板56与主换热室51的外腔连通，并同次换热室的外腔隔离。烟道弯管58和热风弯管59位于同一平面，交错穿透竖隔板56。这样主换热室内腔与次换热室外腔连通，主换热室外腔与次换热室内腔连通，次换热室内腔3与预热室连通。
权利要求
1.一种以沼气为原料的温室综合供能系统，由温室有机废弃物沼气发酵装置(1)、沼气缓冲储存装置(2)、沼气暖风热水双供能装置(3)、烟气洗涤净化系统(4)、热水分配器(5)、气体分配器(6)、沼气分配器(7)、土体内热水循环供热系统(10)、高架风管系统(11)和沼气灯群(12)通过管道和阀门(8)连接组成，其特征在于沼气灯群(12)由沼气灯杆(17)和沼气供气管(25)组成，沼气灯杆(17)均匀排列，每排之间的间距为1.5-2米，沼气灯杆(17)由固定杆(23)和分布于固定杆(23)上的沼气灯(22)组成，沼气灯杆(17)通过滑轮(19)和吊绳(26)固定于温室顶架(20)上，沼气供应管(25)通过沼气支管(24)连接沼气灯(22)；沼气暖风热水双供能装置由热水箱(28)、燃烧换热箱体(29)、循环泵(30)、燃烧器(39)组成，燃烧换热箱体(29)通过顶部的烟道进口连接燃烧器(39)，热水箱(28)通过管道和循环泵(30)连接燃烧换热箱体(29)内的热管(54)，热水箱(28)内设有热交换器；燃烧换热箱体(29)由壳体(42)、烟道(49)、横隔板(57)、竖隔板(56)、穿越热风管(50)组成，竖隔板(56)的两端分别连接壳体(42)的上部和下部，横隔板(56)的两端分别连接壳体(42)一侧和竖隔板(56)，使壳体(42)分隔成主换热室(51)、次换热室(52)和预热室(53)三个空间；主换热室(51)内设置烟道(49)、烟道弯管(58)、热管(54)和翘翅片(55)，将主换热室分成内外两腔，烟道(49)位于主换热室(51)的中心，烟道(49)和烟道弯管(58)连通构成主换热室内腔，烟道(49)内壁均匀设置有热管(54)，翘翅片(55)呈辐射状均匀分布于烟道(49)外壁，翘翅片(55)上设置有热管(54)；次换热室(52)内设置穿越热风管(50)、热风弯管(59)、热管(54)和翘翅片(55)，将次换热室分成内外两腔，穿越热风管(50)位于次换热室(52)中心，穿越热风管(50)和热风弯管(59)连通构成次换热室(52)内腔，穿越热风管(50)外壁均匀分布有热管(54)，翘翅片(55)呈辐射状均匀分布于穿越热风管(50)的外围，翘翅片(55)上设置有热管(54)；预热室(53)内设置热管(54)和翘翅片(55)，预热室(53)内的热管(54)与次换热室(52)内的热管(54)上下对应，翘翅片(55)呈辐射状固定于热管(54)上；主换热室内腔与次换热室外腔连通，主换热室外腔与次换热室内腔连通，次换热室内腔与预热室连通；温室有机废弃物沼气发酵装置(1)与沼气缓冲储存装置(2)之间通过管道连接，沼气缓冲储存装置(2)分别通过管道和阀门(8)连接沼气暖风热水双供能装置(3)和沼气分配器(7)，沼气分配器(7)连接沼气灯群(12)；沼气暖风热水双供能装置(3)与热水分配器(5)之间有两根管道相连，其中一根管道上设置热水循环泵(9)，热水分配器(5)连接土体内热水循环供热系统(10)；气暖风热水双供能装置(3)通过管道和阀门(8)连接气体分配器(6)，气体分配器(6)连接高架风管系统(11)；气暖风热水双供能装置(3)与烟气洗涤净化系统(4)之间设置旁通管，旁通管和通向烟气洗涤净化系统(4)之间的管道上分别设置阀门(8)，烟气洗涤净化系统(4)连接气体分配器(6)。
2.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于每根固定杆(23)上分别设有固绳环(21)和自动圈绳装置(18，吊绳(26)的一端固定于固绳环(21)上，另一端穿过滑轮(19)连接自动圈绳装置(18)。
3.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于每根沼气灯杆(17)两侧设置有沼气供应管(25)，每根沼气供应管(25)错位连接沼气灯(22)，为沼气灯(22)提供燃料。
4.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于土体内热水循环供热系统(10)位于温室种植床土体(15)下方20cm以下，由塑料管(13)、塑料薄膜(14)组成，塑料薄膜(14)上均匀分布有膜孔(16)，塑料管(13)均匀分布于塑料薄膜(14)下方。
5.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于热水箱(28)由保温箱体(40)和热交换器组成，热交换器包括热交换翘翅片(41)和热交换热管(27)，热交换器位于保温箱体(40)内部，热交换热管(27)呈蛇形结构，保温箱体(40)顶部设进液管口(32)和出液管口(35)，进液管口(32)连接热交换热管(27)一端，出液管口(35)连接热交换热管(27)另一端，保温箱体(28)的顶部设有排气口(33)，侧壁的底部分别设有热水循环进水口(34)、出水口(37)和补水口(36)。
6.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于次换热室(52)一侧上部设有排烟管口(48)，排烟管口(48)与次换热室(52)外腔连通，排烟管口(48)外设有排烟引风机(45)，次换热室(52)底部设有排污管(46)，用于排放烟气冷疑水。
7.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于主换热室(51)一侧上部设有出风管口(43)，出风管口(43)与主换热室(51)的外腔连通。
8.根据权利要求1所述的以沼气为原料的温室综合供能系统，其特征在于预热室(53)一侧上部设有进风管口(47)，进风管口(47)外设有热风送风机(44)。
全文摘要
本发明属于农业工程技术领域，具体涉及一种以沼气为原料的温室综合供能系统。由温室有机废弃物沼气发酵装置、沼气缓冲储存装置、沼气暖风热水双供能装置、烟气洗涤净化系统、热水分配器、气体分配器、沼气分配器、土体内热水循环供热系统、高架风管系统和沼气灯群通过管道和阀门连接组成。沼气灯群由沼气灯杆和沼气供气管组成，沼气暖风热水双供能装置由热水箱、燃烧换热箱体、循环泵、燃烧器组成，燃烧换热箱体通过烟道进口连接燃烧器，热水箱通过循环泵连接燃烧换热箱体，热水箱内设有热交换器。本发明利用温室有机废弃物发酵沼气，为温室提供供暖、补光和二氧化碳施肥全方位的供能。
文档编号F24D3/02GK101040592SQ20061014766
公开日2007年9月26日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者朱洪光, 徐立鸿, 吴启迪, 朱鹏 申请人:同济大学