一種水產養殖大棚供熱供暖裝置的製作方法

2023-04-22 15:47:06

專利名稱：一種水產養殖大棚供熱供暖裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，特別是一種利用太陽能和熱泵技術的水產養殖大棚供熱供暖裝置，屬於供熱供暖技術領域。
背景技術：
設施水產養殖是水產養殖的重要發展方向，它具有佔地面積小、用水量少、集約高效和氣候影響小等優點。水產養殖大棚是設施水產養殖的關鍵設備，通過人工控制大棚小氣候，使魚類能在最適宜的溫度下快速生長。設施水產養殖可使魚類養殖周期縮短1/6 1/2，單位面積產量比高產池塘提高20 80倍，單位產量養殖用水量和養殖廢水排放量大幅減少。但是，養殖大棚的環境調控需要消耗大量的能源，設施水產養殖系統運行能耗高是目前必須要解決的重要問題。水產養殖大棚加溫的熱源主要有地熱、工廠餘熱和鍋爐供熱 等。利用地熱和工廠餘熱給水產養殖大棚加溫，成本較低、供熱系統操作簡單、易於管理，而且節省常規能源，但它受到地域條件的限制。因此，鍋爐供熱是目前設施水產養殖生產中較普遍採用的一種供熱加溫方式。鍋爐以煤爐佔絕大多數，有的還配備熱風爐或木屑爐之類的空氣加溫設備。面對目前常規能源日益緊張和環境汙染日益受到重視的狀況，開發和利用高效節能無汙染的可再生綠色能源供熱是設施水產養殖的發展趨勢。太陽能雖然是當今應用廣泛的可再生綠色能源，但是由於太陽能存在極大的間歇性和不穩定性，因此單獨的太陽能熱水系統運行工況不能滿足水產養殖大棚的供熱供暖需求。熱泵是一種能從自然界空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經電力做功，輸出高品位熱能的設備，是把熱量從低溫端送向高溫端的節能裝置，主要由蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流裝置等組成。熱泵可以把不能直接利用的低位熱能轉換為可以利用的高位熱能，從而達到節約部分高位能源(如煤、石油、燃氣、電等)的目的，且對於緩解大氣汙染和溫室效應也有積極的作用。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種利用太陽能和熱泵技術的水產養殖大棚供熱供暖裝置，通過利用太陽能和熱泵技術，保證水產養殖大棚的供熱供暖需求，實現節能環保。本實用新型的技術方案是一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，包括太陽能集熱器組I、儲熱水箱2、水泵、補水電磁閥4、換熱盤管5、養殖熱水準備池6、電動閥、空氣源熱泵機組12、水產養殖大棚13、採暖散熱器14、廢水熱交換器17、廢水池18和水源熱泵機組21。太陽能集熱器組I與儲熱水箱2連接，儲熱水箱2與供暖循環泵9、電動閥III10、電動閥IV 11、空氣源熱泵機組12通過管道順次連接，熱泵機組12通過管道與水產養殖大棚13的採暖散熱器14連接，儲熱水箱2中設置有換熱盤管5，換熱盤管5通過電動閥I 7、電動閥II 8和管道與養殖熱水準備池6連接，養殖熱水準備池6通過養殖供熱水泵15和管道與水產養殖大棚13進水口連接，水產養殖大棚13廢水出水口與廢水池18之間管路上設置有廢水熱交換器17，廢水熱交換器17通過管道與換熱盤管5和養殖熱水準備池6連接，水源熱泵機組 21通過循環泵I 20、循環泵II 22和管道與廢水池18和儲熱水箱2之間都構成迴路。[0007]所述儲熱水箱2與太陽能集熱器組I之間的管路上設置有集熱循環泵3，儲熱水箱 2下部補水管上設置有補水電磁閥4。[0008]所述水產養殖大棚13廢水出水口與廢水熱交換器17之間設置有廢水泵16，廢水熱交換器17養殖新水進水管路上設置有養殖新水供水泵19。[0009]所述採暖散熱器14為翅片管散熱器。[0010]所述太陽能集熱器組I採用CPC反光鏡面U形真空管集熱器，型號為CPC1518，規格為 21 30mm X 1640mm。[0011]本實用新型的工作原理是水產養殖大棚13加溫所需的能量主要由兩部分組成 一是養殖水需更換時，新注入的冷水加溫；二是養殖大棚內空氣加溫。整個系統由太陽能熱水系統和熱泵熱水系統組成，可單獨控制獨立運行。太陽能集熱器組I吸收太陽輻射加熱太陽能集熱器中的水，通過集熱循環泵3和管道將加熱的水送到儲熱水箱2。儲熱水箱2下部補水管上設有補水電磁閥4隨時給予系統軟化水補水需求。當水產養殖大棚13未達到設定溫度時，此時需要給予供暖，首先檢測儲熱水箱2的水溫是否達到大棚供熱水溫要求， 若達到，則直接利用儲熱水箱2熱水對大棚空氣進行加溫，此時供暖循環泵9工作，電動閥 III 10關閉，電動閥IV 11打開；若達不到，則利用空氣源熱泵機組12進一步提升儲熱水箱2 的水溫對大棚空氣進行加溫，此時供暖循環泵9工作，電動閥III10打開，空氣源熱泵機組12 工作，電動閥IV 11關閉。水產養殖大棚13養殖水需要更換新水時，新水的溫度會根據不同的養殖品種會有所不同，若新水溫度偏低，通過啟動養殖新水供水泵19使養殖新水首先在廢水熱交換器17得到初步加熱，若此時的新水溫度達到大棚新水水溫要求時，電動閥I 7 打開，電動閥II 8關閉，養殖新水直接到達養殖熱水準備池6，檢測養殖熱水準備池6水溫是否達到要求，再決定是否啟動養殖供熱水泵15 ;若此時的新水溫度達不到大棚新水水溫要求時，電動閥I 7關閉，電動閥II 8打開，通過換熱盤管5和管道使養殖新水在儲熱水箱 2中進一步得到加熱，然後回到養殖熱水準備池6。當養殖熱水準備池6水溫偏高，可採用加冷水來調溫。有時陰雨天，太陽輻射小，太陽能集熱器組I收集的熱量少，儲熱水箱2的水溫低，可啟動水源熱泵機組21、循環泵I 20和循環泵II 22，通過吸收廢水池18中廢水餘熱來提高儲熱水箱2水的溫度。[0012]本實用新型的有益效果是該裝置是一種新型節能環保產品，以太陽能、環境空氣、廢水作為熱源，取之不盡，用之不竭，是一種可替代鍋爐的熱水裝置和供暖設備。通過利用太陽能和熱泵技術，對太陽能空氣源熱泵熱水系統的控制，保證了水產養殖大棚的供熱供暖需求，實現了節能環保，經濟性價值高，符合我國能源可持續發展戰略，值得推廣。


[0013]圖I為本實用新型結構示意圖；[0014]圖中各標號為1 :太陽能集熱器組，2 :儲熱水箱，3 :集熱循環泵，4 :補水電磁閥， 5 :換熱盤管，6 :養殖熱水準備池，7 :電動閥I，8 :電動閥11，9 :供暖循環泵，10 :電動閥III， 11 :電動閥IV，12 :空氣源熱泵機組，13 :水產養殖大棚，14 :採暖散熱器，15 :養殖供熱水泵， 16 :廢水泵，17 :廢水熱交換器，18 :廢水池，19 :養殖新水供水泵，20 :循環泵I，21 :水源熱4泵機組，22 :循環泵II。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內容並不限於所述範圍。實施例I :如圖所示，一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，包括太陽能集熱器組I、儲熱水箱2、水泵、補水電磁閥4、換熱盤管5、養殖熱水準備池6、電動閥、空氣源熱泵機組12、水產養殖大棚13、採暖散熱器14、廢水熱交換器17、廢水池18和水源熱泵機組21。太陽能集熱器組I與儲熱水箱2連接，儲熱水箱2與供暖循環泵9、電動閥III 10、電動閥IV 11、空氣源熱泵機組12通過管道順次連接，熱泵機組12通過管道與水產養殖大棚13的採暖散熱器14連接，儲熱水箱2中設置有換熱盤管5，換熱盤管5通過電動閥I 7、電動閥II 8和管道與養殖熱水準備池6連接，養殖熱水準備池6通過養殖供熱水泵15和管道與水產養殖大棚13進水口連接，水產養殖大棚13廢水出水口與廢水池18之間管路上設置有廢水熱交換器17，廢水熱交換器17通過管道與換熱盤管5和養殖熱水準備池6連接，水源熱泵機組21通過循環泵I 20、循環泵II 22和管道與廢水池18和儲熱水箱2之間都構成迴路。儲熱水箱2與太陽能集熱器組I之間的管路上設置有集熱循環泵3，儲熱水箱2下部補水管上設置有補水電磁閥4。水產養殖大棚13廢水出水口與廢水熱交換器17之間設置有廢水泵16，廢水熱交換器17養殖新水進水管路上設置有養殖新水供水泵19。採暖散熱器14為翅片管散熱器。太陽能集熱器組I採用CPC反光鏡面U形真空管集熱器，型號為CPC1518，規格為2130mmX 1640mm。實施例2 :如圖所示，一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，包括太陽能集熱器組I、儲熱水箱2、水泵、補水電磁閥4、換熱盤管5、養殖熱水準備池6、電動閥、空氣源熱泵機組12、水產養殖大棚13、採暖散熱器14、廢水熱交換器17、廢水池18和水源熱泵機組21。太陽能集熱器組I與儲熱水箱2連接，儲熱水箱2與供暖循環泵9、電動閥III10、電動閥IV 11、空氣源熱泵機組12通過管道順次連接，熱泵機組12通過管道與水產養殖大棚13的採暖散熱器14連接，儲熱水箱2中設置有換熱盤管5，換熱盤管5通過電動閥I 7、電動閥II 8和管道與養殖熱水準備池6連接，養殖熱水準備池6通過養殖供熱水泵15和管道與水產養殖大棚13進水口連接，水產養殖大棚13廢水出水口與廢水池18之間管路上設置有廢水熱交換器17，廢水熱交換器17通過管道與換熱盤管5和養殖熱水準備池6連接，水源熱泵機組21通過循環泵I 20、循環泵II 22和管道與廢水池18和儲熱水箱2之間都構成迴路。儲熱水箱2與太陽能集熱器組I之間的管路上設置有集熱循環泵3，儲熱水箱2下部補水管上設置有補水電磁閥4。水產養殖大棚13廢水出水口與廢水熱交換器17之間設置有廢水泵16，廢水熱交換器17養殖新水進水管路上設置有養殖新水供水泵19。實施例3 :如圖所示，一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，包括太陽能集熱器組I、儲熱水箱2、水泵、補水電磁閥4、換熱盤管5、養殖熱水準備池6、電動閥、空氣源熱泵機組12、水產養殖大棚13、採暖散熱器14、廢水熱交換器17、廢水池18和水源熱泵機組21。太陽能集熱器組I與儲熱水箱2連接，儲熱水箱2與供暖循環泵9、電動閥III 10、電動閥IV 11、空氣源熱泵機組12通過管道順次連接，熱泵機組12通過管道與水產養殖大棚13的採暖散熱器14連接，儲熱水箱2中設置有換熱盤管5，換熱盤管5通過電動閥I 7、電動閥II 8和管道與養殖熱水準備池6連接，養殖熱水準備池6通過養殖供熱水泵15和管道與水產養殖大棚13進水口連接，水產養殖大棚13廢水出水口與廢水池18之間管路上設置有廢水熱交換器17，廢水熱交換器17通過管道與換熱盤管5和養殖熱水準備池6連接，水源熱泵機組21 通過循環泵I 20、循環泵II 22和管道與廢水池18和儲熱水箱2之間都構成迴路。[0019]以上內容僅以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制， 本領域的普通技術人員對本實用新型的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍。
權利要求1.一種水產養殖大棚供熱供暖裝置，其特徵在於包括太陽能集熱器組(I)、儲熱水箱(2)、水泵、補水電磁閥(4)、換熱盤管(5)、養殖熱水準備池(6)、電動閥、空氣源熱泵機組(12)、水產養殖大棚(13)、採暖散熱器(14)、廢水熱交換器(17)、廢水池(18)和水源熱泵機組(21);太陽能集熱器組(I)與儲熱水箱(2)連接，儲熱水箱(2)與供暖循環泵(9)、電動閥 IIK10)、電動閥IV (11)、空氣源熱泵機組(12)通過管道順次連接，熱泵機組(12)通過管道與水產養殖大棚(13)的採暖散熱器(14)連接，儲熱水箱(2)中設置有換熱盤管(5)，換熱盤管(5)通過電動閥I (7)、電動閥II (8)和管道與養殖熱水準備池(6)連接，養殖熱水準備池(6 )通過養殖供熱水泵(15)和管道與水產養殖大棚(13)進水口連接，水產養殖大棚(13) 廢水出水口與廢水池(18 )之間管路上設置有廢水熱交換器(17 )，廢水熱交換器(17 )通過管道與換熱盤管(5)和養殖熱水準備池(6)連接，水源熱泵機組(21)通過循環泵I (20)、循環泵II (22)和管道與廢水池(18)和儲熱水箱(2)之間都構成迴路。
2.根據權利要求I所述的水產養殖大棚供熱供暖裝置，其特徵在於所述儲熱水箱(2) 與太陽能集熱器組(I)之間的管路上設置有集熱循環泵(3)，儲熱水箱(2)下部補水管上設置有補水電磁閥(4)。
3.根據權利要求I所述的水產養殖大棚供熱供暖裝置，其特徵在於所述水產養殖大棚(13)廢水出水口與廢水熱交換器(17)之間設置有廢水泵(16)，廢水熱交換器(17)養殖新水進水管路上設置有養殖新水供水泵(19 )。
4.根據權利要求I所述的水產養殖大棚供熱供暖裝置，其特徵在於所述採暖散熱器(14)為翅片管散熱器。
5.根據權利要求I或2所述的水產養殖大棚供熱供暖裝置，其特徵在於所述太陽能集熱器組(I)採用CPC反光鏡面U形真空管集熱器，型號為CPC1518，規格為 2130mmX 1640mm。
專利摘要本實用新型涉及一種利用太陽能和熱泵技術的水產養殖大棚供熱供暖裝置，屬於供熱供暖技術領域。本實用新型包括太陽能集熱器組、儲熱水箱、水泵、補水電磁閥、電動閥、換熱盤管、水產養殖大棚、採暖散熱器、廢水熱交換器、廢水池、養殖熱水準備池、空氣源熱泵機組和水源熱泵機組。儲熱水箱通過供暖循環泵、電動閥、空氣源熱泵機組和管道與水產養殖大棚的採暖散熱器連接，儲熱水箱中設置有換熱盤管，換熱盤管通過電動閥和管道與養殖熱水準備池連接，養殖熱水準備池通過養殖供熱水泵和管道與水產養殖大棚進水口連接。本實用新型結構簡單、節能環保，經濟性價值高，符合我國能源可持續發展戰略，值得推廣。
文檔編號F24J2/05GK202722285SQ20122040518
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者羅小林, 陳華山 申請人:昆明理工大學