冬季利用换热器加热沼气池,使沼气池温度保持在中温发酵,增大沼气池产气量,是解决村镇建筑供暖的有效途径之一。提出设计了沼气池中加热换热器。依据沼气池形状以及换热特点,对沼气池内加热换热器进行了设计计算。分析计算了沼气池容积、沼气池冬季加热热负荷、换热器形式、换热盘管管径及管间距、热源大小与参数、循环水泵、自动控制系统等内容。搭建安装了多组加热换热器及其监测系统。进行多工况优化、监测比较分析。换热器分别安装在池底和池壁,其中池壁安装了两组换热器;沼气池内均匀布置了9个测温点,对沼气池温度进行实时采集,全面反映试验中沼气池温度场状况;测试点分上、中、下3层,层距400mm。每层测温点沿半径方向等距离分布。建立了沼气池加热换热器系统传热模型,利用CFD对系统进行了数值模拟,对影响传热因素进行了分析讨论,并与实验测试结果进行了对比分析。进行了沼气池多组加热换热器实验研究。利用多组加热换热器及其监测系统,调节三组换热器分别对沼气池进行加热,对底部换热器和中间换热器进行了联合加热。设定了加热温度波动范围(34℃±1℃),对实验结果进行了整理分析。研究结果表明:影响换热器传热效果主要因素有:沼液加热功率,沼液温度场均匀程度、沼液维持适当温度是影响沼气池产量的主要因素。另一方面,加热换热器形式、敷设方式等对加热效果也有较大影响。这些研究结果对我国寒冷地区冬季利用加热沼气池采暖有一定指导意义。