RU2606201C2 - Power module and method of using heat energy obtained during aerobic process - Google Patents
Power module and method of using heat energy obtained during aerobic process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606201C2 RU2606201C2 RU2014105111A RU2014105111A RU2606201C2 RU 2606201 C2 RU2606201 C2 RU 2606201C2 RU 2014105111 A RU2014105111 A RU 2014105111A RU 2014105111 A RU2014105111 A RU 2014105111A RU 2606201 C2 RU2606201 C2 RU 2606201C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- energy module
- energy
- filler
- possibility
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0041—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having parts touching each other or tubes assembled in panel form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/60—Heating or cooling during the treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Целью настоящего изобретения является использование тепловой энергии, вырабатываемой в ходе аэробных процессов, для подачи тепловой энергии, главным образом, на первичную сторону тепловых насосов, использующих теплоту воды, и для удовлетворения потребностей в тепловой энергии отопительных систем, работающих при низкой температуре, исключительно за счет тепла, выделяемого в ходе аэробных процессов. Использование энергетического модуля позволило устанавливать тепловые насосы, использующие теплоту воды, в таких местах, где это было невозможно сделать раньше (например, в деловых районах города). Другая возможность использования тепловой энергии заключается в управлении энергетическим модулем как независимым тепловым генератором для низкотемпературных отопительных систем соответствующих размеров путем замены другого оборудования (такого как котел, тепловой насос).The aim of the present invention is the use of thermal energy generated during aerobic processes, for supplying thermal energy, mainly to the primary side of heat pumps using the heat of water, and to meet the heat demand of heating systems operating at low temperature, exclusively due to heat released during aerobic processes. The use of the energy module made it possible to install heat pumps using the heat of water in places where it was impossible to do before (for example, in the business districts of the city). Another possibility of using thermal energy is to control the energy module as an independent heat generator for low-temperature heating systems of appropriate sizes by replacing other equipment (such as a boiler, heat pump).
Уровень техникиState of the art
Биогаз представляет собой все более широко используемую форму альтернативной энергии, извлекаемой из биомассы. Использование биомассы включает в себя анаэробный процесс, представляющий собой безвоздушный (т.е. протекающий в отсутствие кислорода) процесс разложения, сопровождаемый образованием газа. Получаемые в результате горючие газы используются для приведения в действие газовых двигателей. Тепловая кинетическая энергия, вырабатываемая двигателями, предназначена для дальнейшего использования. В отличие от этого, разработанные энергетический модуль и способ используют тепловую энергию, вырабатываемую при помощи процессов аэробного (т.е. происходящего в присутствии кислорода) преобразования.Biogas is an increasingly widely used form of alternative energy extracted from biomass. The use of biomass includes an anaerobic process, which is an airless (i.e., proceeding in the absence of oxygen) decomposition process, accompanied by the formation of gas. The resulting combustible gases are used to drive gas engines. Thermal kinetic energy generated by engines is intended for future use. In contrast, the developed energy module and method uses thermal energy generated by aerobic (i.e., occurring in the presence of oxygen) conversion processes.
Теплообменники выпускаются во множестве разнообразных исполнений. Все теплообменники представляют собой аппараты, созданные для эффективной передачи тепла из одной среды в другую. Тепло всегда передают из высокотемпературной среды в низкотемпературную, добиваясь выравнивания температур. При изготовлении теплообменников всегда учитывают свойства двух различных сред, поэтому варианты исполнения и конструкции теплообменников могут значительно отличаться друг от друга, однако их функции аналогичны.Heat exchangers are available in a wide variety of designs. All heat exchangers are apparatuses designed to efficiently transfer heat from one medium to another. Heat is always transferred from a high-temperature medium to a low-temperature one, achieving equalization of temperatures. In the manufacture of heat exchangers, the properties of two different media are always taken into account, so the options for the design and construction of heat exchangers can differ significantly from each other, but their functions are similar.
С точки зрения конструкции жидкостно-жидкостные и газожидкостные теплообменники, как правило, представляют собой закрытые системы, поскольку процесс теплообмена в них не требует присутствия кислорода. Они могут быть и открытыми системами, в которых тепло, выделяемое при сгорании, испарении или парообразовании, восстанавливают и передают в другую среду (например, газовые котлы, камины и т.д.). Предлагаемые энергетический модуль и способ также основаны на этих критериях, т.е. являются частично открытыми, однако поток существует только во вторичном контуре/стороне. На стороне тепловыделения (первичного контура) мы используем такую постоянную среду, в которой, в ходе аэробного процесса разложения, выделяется большое количество тепла. Это получаемое тепло может использоваться энергетическим модулем и разработанным способом.From the design point of view, liquid-liquid and gas-liquid heat exchangers are usually closed systems, since the heat exchange process in them does not require the presence of oxygen. They can also be open systems in which the heat generated during combustion, evaporation or vaporization is recovered and transferred to another medium (for example, gas boilers, fireplaces, etc.). The proposed energy module and method are also based on these criteria, i.e. are partially open, however, the flow exists only in the secondary circuit / side. On the heat release side (primary circuit), we use a constant medium in which, during the aerobic decomposition process, a large amount of heat is released. This heat generated can be used by the energy module and in a developed way.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Распространение тепловых насосов - особенно водо-водяного типа - ограничивается тем, что подача тепла на первичную сторону требует бурения (гидротермальной) скважины или значительного объема выполнения (геотермических) земляных сооружений, что ограничивает их применение, не позволяя использовать во многих местах (города, охраняемые территории, дома рядовой застройки и т.д.). Учитывая это обстоятельство, энергетический модуль и способ были разработаны, чтобы покрыть относительно небольшие потребности в тепловой энергии, используя аэробные процессы в аппарате, который может применяться в любом месте и легко устанавливается.The distribution of heat pumps - especially the water-water type - is limited by the fact that the supply of heat to the primary side requires the drilling of a (hydrothermal) well or a significant amount of implementation of (geothermal) earthworks, which limits their use, not allowing it to be used in many places (cities protected by territory, ordinary houses, etc.). Given this circumstance, the energy module and method were developed to cover relatively small heat energy needs using aerobic processes in an apparatus that can be used anywhere and is easy to install.
В случае применения энергетического модуля нет необходимости в дополнительных земляных сооружениях или бурении скважины для подачи тепловой энергии на первичную сторону тепловых насосов водо-водяного типа, поэтому тепловые насосы можно устанавливать в любом месте, где это было невозможно сделать раньше.In the case of the application of the energy module, there is no need for additional earthworks or drilling a well to supply thermal energy to the primary side of the water-water type heat pumps, so heat pumps can be installed in any place where it was impossible to do before.
Энергетический модуль можно также использовать без тепловых насосов, при этом он может обеспечивать тепловой энергией регулируемые, имеющие надлежащие размеры отопительные устройства периодического действия, работающие при низкой температуре (30-40°C) (например, для подогрева пола или стен). Такой вариант применения обеспечивается постоянной, непрерывной выработкой тепла за счет аэробных процессов и возможностью последовательного подключения энергетических модулей. Для поддержания аэробных процессов необходимо обеспечить непрерывную подачу кислорода, при этом отвод тепла не может превышать 40-50% величины тепла, вырабатываемого в ходе этого процесса; альтернативно, можно прерывать ход процесса разложения, чтобы выработку тепла тоже можно было приостанавливать. Более конкретно, температура внутри преобразуемого органического вещества составляет 70-75°C, и, чтобы поддерживать ход процесса, ее нельзя уменьшать ниже 35-40°C. Непрерывная работа может поддерживаться за счет бактерий, способствующих аэробным процессам, и непрерывной подачи кислорода в достаточном количестве.The energy module can also be used without heat pumps, while it can provide thermal energy to regulated, suitably sized, batch-type heating devices operating at low temperatures (30–40 ° C) (for example, for heating floors or walls). This application is provided by continuous, continuous heat production due to aerobic processes and the possibility of sequential connection of energy modules. To maintain aerobic processes, it is necessary to provide a continuous supply of oxygen, while the heat removal cannot exceed 40-50% of the amount of heat generated during this process; alternatively, the decomposition process can be interrupted so that heat production can also be stopped. More specifically, the temperature inside the converted organic substance is 70-75 ° C, and in order to maintain the process, it cannot be reduced below 35-40 ° C. Continuous work can be supported by bacteria that promote aerobic processes, and continuous supply of oxygen in sufficient quantities.
Аэробный процесс (аэробное разложение, аэробное сбраживание)Aerobic process (aerobic decomposition, aerobic digestion)
Это химическое преобразование, разложение (сбраживание) органических веществ, осуществляемое, главным образом, микроорганизмами (аэробными организмами) в присутствии воздуха, соответственно, кислорода. Аэробный процесс является характерным признаком природных преобразований (например, образования сухой гнили) и применения способов аэробной деструкции (например, изготовление компоста, биологическая очистка сточных вод). В результате аэробного разложения органические вещества преобразуются в диоксид углерода и воду, нитриты и нитраты, сульфиты и сульфаты, а также фосфаты (минерализация), со значительным тепловыделением, но без тяжелого запаха.This is a chemical transformation, decomposition (fermentation) of organic substances, carried out mainly by microorganisms (aerobic organisms) in the presence of air, respectively, oxygen. The aerobic process is a characteristic sign of natural transformations (for example, the formation of dry rot) and the use of aerobic destruction methods (for example, composting, biological wastewater treatment). As a result of aerobic decomposition, organic substances are converted to carbon dioxide and water, nitrites and nitrates, sulfites and sulfates, as well as phosphates (mineralization), with significant heat generation, but without a heavy odor.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На ФИГ. 1 показан вид энергетического модуля с частичным разрезом.In FIG. 1 shows a partial sectional view of an energy module.
На ФИГ. 2 показано концептуальное представление внутреннего теплообменника.In FIG. 2 shows a conceptual representation of an internal heat exchanger.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Энергетический модуль и способ использования тепловой энергии, получаемой в ходе аэробного процесса, основаны на применении тепла, вырабатываемого в ходе управляемого аэробного процесса, происходящего в частично закрытом, теплоизолированном контейнере надлежащего размера. Способ извлечения тепла состоит в следующем: в теплоизолированном, частично закрытом управляемом контейнере (ФИГ. 1) необходимо осуществить процесс выработки тепла. Присутствие кислорода, необходимого для поддержания процесса, обеспечивается поступлением атмосферного воздуха через один или несколько входных воздушных патрубков (2). Внутренняя часть теплоизолированного контейнера заполняется органическим веществом и, вследствие аэробного процесса разложения, вырабатывается тепло. В качестве органического вещества могут использоваться, например, любые вещества растительного происхождения, из которых может изготавливаться компост, животное удобрение, древесные опилки, зеленые отходы, или их смесь. Для поддержания процесса и обеспечения максимально возможной эффективности требуется непрерывная подача и замена (при необходимости) органических веществ.The energy module and the method of using the heat energy obtained during the aerobic process are based on the use of heat generated during the controlled aerobic process, which takes place in a partially closed, thermally insulated container of the proper size. The method of heat recovery is as follows: in a thermally insulated, partially closed managed container (FIG. 1) it is necessary to carry out the process of heat generation. The presence of oxygen necessary to maintain the process is ensured by the entry of atmospheric air through one or more air inlets (2). The inside of the insulated container is filled with organic matter and, due to the aerobic decomposition process, heat is generated. As the organic substance can be used, for example, any substances of plant origin from which compost, animal fertilizer, sawdust, green waste, or a mixture thereof can be made. To maintain the process and ensure the highest possible efficiency, a continuous supply and replacement (if necessary) of organic substances is required.
Тепло можно извлекать при помощи труб закрытого внутреннего теплообменника надлежащего размера (ФИГ. 2), расположенного в энергетическом модуле и изготовленного из материалов, способных передавать тепло. По этим трубам осуществляется циркуляция жидкости, при этом штуцеры (1) позволяют присоединять трубы к отопительным системам косвенным (через тепловой насос) или прямым способом. При большей тепловой нагрузке можно соединить несколько контейнеров. По сравнению со штуцерами соединительные трубы (8) теплообменника сужены и представляют собой многоходовые трубы. Использование большего количества труб меньшего диаметра обеспечивает большую поверхность теплопередачи, при этом скорость потока замедляется и, таким образом, жидкость, циркулирующая по трубам, дольше находится внутри энергетического модуля. Это означает, что жидкость контактирует с более теплой средой на большей поверхности. Благодаря этому обеспечивается надлежащее, своевременное повышение температуры жидкости.Heat can be extracted using pipes of a closed internal heat exchanger of the appropriate size (FIG. 2) located in the energy module and made of materials capable of transferring heat. Fluid is circulated through these pipes, while the fittings (1) allow the pipes to be connected to the heating systems indirectly (through a heat pump) or directly. With greater heat load, several containers can be connected. Compared to the fittings, the connecting pipes (8) of the heat exchanger are narrowed and are multi-way pipes. Using more pipes of smaller diameter provides a larger heat transfer surface, while the flow rate slows down and, thus, the liquid circulating through the pipes is longer inside the energy module. This means that the liquid is in contact with a warmer medium on a larger surface. This ensures a proper, timely increase in fluid temperature.
Способы осуществленияImplementation methods
Энергетический модуль имеет многослойную конструкцию, образованную внешним передающим и внутренним сохраняющим слоем. Теплоизоляция между двумя слоями создает сэндвичевую конструкцию (4). Система теплообменника (ФИГ. 2) размещается внутри контейнера и состоит из соединительных труб (9), разделительных труб (6) и теплообменных труб (8). Что касается конструкции и размера биоэнергетического модуля, следует учитывать, что его вес в состоянии, когда он заполнен, может оказаться значительным, что затрудняет транспортировку.The energy module has a multilayer structure formed by an external transmission and internal conservation layer. Thermal insulation between two layers creates a sandwich construction (4). The heat exchanger system (FIG. 2) is placed inside the container and consists of connecting pipes (9), separation pipes (6) and heat transfer pipes (8). Regarding the design and size of the bioenergy module, it should be borne in mind that its weight in the state when it is full can be significant, which makes transportation difficult.
Штуцеры на контейнере размещаются в местах расположения впускных и выпускных патрубков (1) теплообменника (ФИГ. 2). Циркуляция в теплообменнике при использовании насосов осуществляется так, чтобы теплообмен происходил с замедлением циркуляции и увеличением поверхности теплопередачи. Отдельные блоки теплообменников стыкуются при помощи соединительных труб (9) большего диаметра, чем у теплообменных труб (8). Количество теплообменников в энергетическом модуле и, вследствие этого, величина поверхностей теплопередачи определяются требуемой температурой и свойствами наполнителей (5), применяемых в контейнере (т.е. температурой, достижимой для данного материала).The fittings on the container are located at the locations of the inlet and outlet pipes (1) of the heat exchanger (FIG. 2). When using pumps, the circulation in the heat exchanger is carried out so that the heat exchange occurs with a slowdown in circulation and an increase in the heat transfer surface. The individual heat exchanger blocks are joined using connecting pipes (9) of a larger diameter than heat exchanging pipes (8). The number of heat exchangers in the energy module and, as a result, the magnitude of the heat transfer surfaces are determined by the required temperature and the properties of the fillers (5) used in the container (i.e., the temperature attainable for a given material).
Определение трубы: труба представляет собой такое полое тело, в котором толщина стенки меньше, чем внутренний диаметр трубы. Соответственно, квадратные полые секции и другие полые секционные профили, позволяющие транспортировать жидкость, также представляют собой трубы.Pipe definition: a pipe is a hollow body in which the wall thickness is less than the inner diameter of the pipe. Accordingly, square hollow sections and other hollow sectional profiles that allow fluid to be transported are also pipes.
Энергетический модуль имеет двухстеночную конструкцию с сэндвичевой конструкцией (4), где теплоизолирующий материал заполняет пространство между двумя стенками контейнера. Циркуляция жидкости, температуру которой необходимо повысить, осуществляется в блоке теплообменника (ФИГ. 2), размещенном в контейнере. Теплообменники стыкуются при помощи соединительных труб (9) и выполнены из необходимого количества элементов. Внутри контейнера теплообменники полностью закрыты органическими веществами (5), вырабатывающими достаточное количество тепла в ходе аэробных процессов и, таким образом, создающими требуемый уровень изменений положительной температуры в жидкости, циркулирующей в теплообменниках. Энергетический модуль имеет одно или несколько вентиляционных отверстий (2), благодаря своей конструкции формирующих неиспользуемое свободное пространство (3), за счет которого может покрываться потребность аэробных процессов в кислороде. Энергетический модуль снабжен также отверстиями, позволяющими восполнять расход преобразованного вещества (результат аэробных процессов) и производить возможную замену. Когда модуль не используется, эти отверстия можно также использовать для выполнения операций очистки. Энергетический модуль имеет по меньшей мере 4 ножки (7) или колеса для облегчения перемещения и транспортировки.The energy module has a two-wall construction with a sandwich construction (4), where the heat-insulating material fills the space between the two walls of the container. The circulation of the liquid, the temperature of which must be increased, is carried out in the heat exchanger block (FIG. 2), placed in the container. Heat exchangers are joined by connecting pipes (9) and are made of the required number of elements. Inside the container, the heat exchangers are completely closed by organic substances (5), which generate a sufficient amount of heat during aerobic processes and, thus, create the required level of changes in the positive temperature in the liquid circulating in the heat exchangers. The energy module has one or more ventilation holes (2), due to their design forming unused free space (3), due to which the need for aerobic processes in oxygen can be covered. The energy module is also equipped with holes that allow you to replenish the consumption of the converted substance (the result of aerobic processes) and make a possible replacement. When the module is not in use, these openings can also be used for cleaning operations. The energy module has at least 4 legs (7) or wheels to facilitate movement and transportation.
Типовой чертеж (ФИГ. 1)Typical drawing (FIG. 1)
Ниже перечислены преимущества энергетического модуля и способа использования тепловой энергии, вырабатываемой в ходе аэробных процессов.The following are the advantages of the energy module and the method of using thermal energy generated during aerobic processes.
Благодаря применению энергетического модуля водяные тепловые насосы можно устанавливать в любом месте, где это было невозможно сделать раньше (вследствие требования к созданию земляных сооружений или бурению скважины).Thanks to the use of the energy module, water heat pumps can be installed in any place where it was impossible to do before (due to the requirement to create earthworks or drill a well).
Энергетический модуль способен генерировать тепловую энергию самостоятельно, полностью обеспечивая правильно рассчитанную и изготовленную отопительную систему, работающую при низкой температуре. В этом случае он обеспечивает очень дешевую (бесплатную) тепловую энергию.The energy module is capable of generating thermal energy independently, fully providing a correctly calculated and manufactured heating system operating at low temperature. In this case, it provides very cheap (free) thermal energy.
Не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду, так как основан на использовании тепла, вырабатываемого в ходе естественных биологических процессов.It does not negatively affect the environment, as it is based on the use of heat generated during natural biological processes.
Источник энергии (зеленые отходы), необходимый для реализации данного способа, доступен почти везде.The energy source (green waste) needed to implement this method is available almost everywhere.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUP1100375 | 2011-07-12 | ||
| HU1100375A HUP1100375A2 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Energetic cells and method for utilization thermal energy generated in the course of aerobic processes |
| PCT/HU2012/000059 WO2013008045A2 (en) | 2011-07-12 | 2012-07-12 | Energy cell and procedure for the exploitation of heat energy arising during aerobic processes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014105111A RU2014105111A (en) | 2015-08-20 |
| RU2606201C2 true RU2606201C2 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=89990352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014105111A RU2606201C2 (en) | 2011-07-12 | 2012-07-12 | Power module and method of using heat energy obtained during aerobic process |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2732220A4 (en) |
| HU (1) | HUP1100375A2 (en) |
| RU (1) | RU2606201C2 (en) |
| WO (1) | WO2013008045A2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202100015014A1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-09 | Biologik Systems S R L | Heating system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA42753C2 (en) * | 1996-07-29 | 2001-11-15 | Михайло Борисович Кравченко | A method for reprocessing hard biomass and a mechanism for realizing the same |
| US20030024686A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-02-06 | Ouellette Joseph P. | Biomass heating system |
| RU2234033C1 (en) * | 2003-09-11 | 2004-08-10 | Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" | Method of producing power carrier |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE7607763L (en) * | 1976-07-07 | 1978-01-20 | Plm Ab | PROCEDURE FOR AEROB, THERMOFILE DECOMPOSITION IN LIQUID PHASE OF MICROBIAL DEGRADABLE SUBSTANCE |
| DK151265C (en) * | 1980-08-25 | 1988-05-09 | Stotz Lorenz Peter | PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF HEAT THROUGH MICROBIAL DIVISION OF AEROBIC DRAINABLE ORGANIC MATERIALS |
| DE3204471A1 (en) * | 1982-02-09 | 1983-08-18 | Otto 5270 Gummersbach Nockemann | FERMENTATION OF ORGANIC SUBSTANCES FOR HEAT AND DUAL PRODUCTION |
| CH656946A5 (en) * | 1982-02-25 | 1986-07-31 | Stotz Lorenz Peter | Rotting reactor for recovering heat during microbial decomposition of organic material |
| BE1012952A3 (en) * | 1999-11-03 | 2001-06-05 | Wim Jozef Hens | Working method for the production of heat and installation in which it isapplied |
| CA2555062C (en) * | 2006-08-03 | 2009-04-21 | Stephen Goodman | Compost heat exchanger |
| FR2928369A1 (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-11 | Jean Francois Pierre Bernard | Renewable energy device to recover heat energy created by a natural composting process, comprises a composter closed by a lid equipped with two ventilated traps to feed on wastes and two other ventilated traps to collect the compost |
| CN101386556B (en) * | 2008-10-28 | 2011-10-26 | 北京桑德环境工程有限公司 | Insulating organic waste dry-type anaerobic fermentation system |
-
2011
- 2011-07-12 HU HU1100375A patent/HUP1100375A2/en unknown
-
2012
- 2012-07-12 WO PCT/HU2012/000059 patent/WO2013008045A2/en active Application Filing
- 2012-07-12 RU RU2014105111A patent/RU2606201C2/en active
- 2012-07-12 EP EP12810923.8A patent/EP2732220A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA42753C2 (en) * | 1996-07-29 | 2001-11-15 | Михайло Борисович Кравченко | A method for reprocessing hard biomass and a mechanism for realizing the same |
| US20030024686A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-02-06 | Ouellette Joseph P. | Biomass heating system |
| RU2234033C1 (en) * | 2003-09-11 | 2004-08-10 | Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" | Method of producing power carrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013008045A3 (en) | 2013-03-07 |
| EP2732220A4 (en) | 2015-04-08 |
| HUP1100375A2 (en) | 2013-01-28 |
| RU2014105111A (en) | 2015-08-20 |
| EP2732220A2 (en) | 2014-05-21 |
| WO2013008045A2 (en) | 2013-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9702271B2 (en) | Heat utilization in ORC systems | |
| RU2537321C2 (en) | Energy system for service of rooms | |
| Merlin et al. | Importance of heat transfer in an anaerobic digestion plant in a continental climate context | |
| RU2012126403A (en) | STORAGE RESERVOIR WITH DIVIDING PARTITIONS | |
| US10247045B2 (en) | Heat utilization in ORC systems | |
| CN101775352A (en) | Air energy, solar energy and ground source heat pump marsh gas tank | |
| CN107631172A (en) | The LNG gasification device of Waste Heat Reuse | |
| RU2606201C2 (en) | Power module and method of using heat energy obtained during aerobic process | |
| US20160010899A1 (en) | Climate control systems and methods | |
| KR101444264B1 (en) | Waste Water recycling system using constant temperature heat source tank | |
| CA2891676C (en) | System and method for producing biogas | |
| Aridi et al. | Anaerobic biodigesters heating sources: Analysis and recommendations | |
| Yaxiu et al. | The potential of urban wastewater heat: The feasibility analysis of using wastewater source heat pump | |
| Gu et al. | Study on sewage sludge drying system with built-in solar drying bed | |
| RU2347145C1 (en) | Method of low-temperature heat utilisation | |
| WO2021152628A1 (en) | A digester, system and method thereof to produce biofuel | |
| CN205773463U (en) | A kind of blower fan waste heat recovery device in sewage disposal system | |
| CN203999121U (en) | A kind of biochemical reactor of using capable of circulation | |
| CN205536056U (en) | City pipe network system is piled in heat supply of low temperature nuclear | |
| JP2015063908A (en) | Device for generating power with microorganism, feces of animals and plant residue and so on, and carbonization device | |
| CN107400630A (en) | A kind of biogas anaerobic fermentation pond UTILIZATION OF VESIDUAL HEAT IN and temperature-increasing system | |
| WO2014141804A1 (en) | Fermentation heat utilization system | |
| JP6044132B2 (en) | Energy supply method and energy supply system for plant cultivation facility | |
| CN202470388U (en) | Cage type steam heat circulation base station | |
| KR101807843B1 (en) | high temperature type anaerobic digestion device and method for operating the same |