溫室養(yǎng)殖水和空氣并行加熱的太陽能-熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖溫室的供熱系統(tǒng)，尤其是一種溫室養(yǎng)殖水和空氣并行加熱的太陽能-熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]根據(jù)水產(chǎn)品的生長特性，我國大部分地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖溫室在冬季需要供暖，消耗大量的能源。為節(jié)能減排，中國專利201010039555.9提供了一種《季節(jié)性土壤儲放熱的工廠化養(yǎng)鱉場太陽能一熱泵供熱系統(tǒng)》，該系統(tǒng)以太陽能為主要熱源，在夏天利用土壤把太陽能集熱器收集的多余熱量儲存起來，到了冬天太陽能不足時從土壤取熱為供熱系統(tǒng)提供熱量，具有節(jié)能效果好、能源成本低等優(yōu)點。但該種結(jié)構(gòu)的養(yǎng)殖供熱系統(tǒng)仍存在以下不足:一是養(yǎng)殖池8內(nèi)部的空氣加熱需要經(jīng)過兩個環(huán)節(jié):太陽能集熱器組1、第一水源熱泵3在加熱養(yǎng)殖池8內(nèi)部的空氣時，需要先把儲熱水箱2內(nèi)的水媒介加溫至設定的溫度，然后水媒介循環(huán)至空氣加熱器4，再由空氣加熱器4加熱養(yǎng)殖池8內(nèi)部的空氣，這樣就造成了中間環(huán)節(jié)的能量耗散，降低了能源利用率；二是第二水源熱泵11加熱新養(yǎng)殖水也需要經(jīng)過兩個環(huán)節(jié):第二水源熱泵11先加熱儲熱水箱2中的水媒介，然后新養(yǎng)殖水通過養(yǎng)殖水換熱器6吸收儲熱水箱4中的熱量達到升溫的目的，這樣也造成了中間環(huán)節(jié)的能量耗散，降低了能源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種溫室養(yǎng)殖水和空氣并行加熱的太陽能-熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，改變了養(yǎng)殖室內(nèi)空氣和新養(yǎng)殖水的加熱方式，可減少換熱的中間環(huán)節(jié)，傳熱效率更高，節(jié)能效果更好。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種溫室養(yǎng)殖水和空氣并行加熱的太陽能-熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，包括太陽能熱水系統(tǒng)、土壤儲方熱系統(tǒng)和控制器，還包括太陽能/熱泵空氣直接加熱系統(tǒng)和新養(yǎng)殖水加熱系統(tǒng)，
所述太陽能/熱泵空氣直接加熱系統(tǒng)包括太陽能空氣集熱器組，第一熱泵，風機，所述太陽能空氣集熱器組的輸出端通過第一空氣循環(huán)管、第二空氣循環(huán)管連接至風機的輸入端，第三空氣循環(huán)管、第四空氣循環(huán)管連接至太陽能空氣集熱器組的輸入端，第一空氣循環(huán)管與第二空氣循環(huán)管之間設置第三電磁閥，第三空氣循環(huán)管與第四空氣循環(huán)管之間設置第四電磁閥，當室內(nèi)的空氣溫度低于設定溫度時，所述控制器關閉第三電磁閥和第四電磁閥，啟動第一熱泵，第一熱泵通過第一熱水循環(huán)管和第二熱水循環(huán)管與土壤儲放熱器的兩端連接，第一熱水循環(huán)管接第一熱泵的低溫入水口，第二熱水循環(huán)管接第一熱泵的低溫出水口，構(gòu)成一個為第一熱泵提供低溫熱源的循環(huán)，第一熱水循環(huán)管上設置第四水泵，養(yǎng)殖室內(nèi)空氣經(jīng)第三空氣循環(huán)管從空氣入口進入第一熱泵內(nèi)進行升溫，風機將升溫后的空氣從第一熱泵的空氣出口抽出，經(jīng)第二空氣循環(huán)管送入養(yǎng)殖室內(nèi)部； 所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能熱水集熱器組，儲熱水箱，所述太陽能熱水集熱器組的輸出端通過第二集熱循環(huán)管與儲熱水箱第一進水口相連，儲熱水箱第一出水口通過第三集熱循環(huán)管與太陽能熱水集熱器組的輸入端相連，第三集熱循環(huán)管上設置第七電磁閥、第一水泵，第二集熱循環(huán)管上設置第一電磁閥；
所述新養(yǎng)殖水加熱系統(tǒng)由兩部分組成，第一部分包括第六水泵，余熱交換器，第六電磁閥，養(yǎng)殖水換熱器，第五電磁閥，養(yǎng)殖水準備池和養(yǎng)殖池，所述養(yǎng)殖水換熱器置于儲熱水箱中，第六水泵將養(yǎng)殖水送入余熱換熱器后進入養(yǎng)殖水第一管道，養(yǎng)殖水第一管道接養(yǎng)殖水換熱器的輸入端，養(yǎng)殖水換熱器的輸出端接養(yǎng)殖水準備池的第一進水口，養(yǎng)殖水第二管道接養(yǎng)殖水準備池第二進水口，養(yǎng)殖水第一管道上設置第六電磁閥，養(yǎng)殖水第二管道上設置第五電磁閥，養(yǎng)殖水準備池出水口連接養(yǎng)殖池，從養(yǎng)殖池排出的廢水經(jīng)過余熱熱交換器流入廢水池；第二部分包括第二熱泵、土壤儲放熱器、養(yǎng)殖水準備池和換熱器，當冬季養(yǎng)殖水準備池的溫度低于所需溫度時，控制器啟動第二熱泵，第二熱泵的低溫水入口和低溫水出口分別連接土壤儲放熱器的兩端，第二熱泵的高溫水出口和高溫水入口連接換熱器，換熱器兩端分別接至養(yǎng)殖水準備池的進水口和出水口，換熱器與養(yǎng)殖水準備池的連接管道上設置第二水泵，第二熱泵與換熱器的連接管道上設置第三水泵，第二熱泵與土壤儲放熱器的連接管道上設置第五水泵；
所述土壤儲方熱系統(tǒng)包括太陽能熱水集熱器組，土壤儲放熱器，當夏季集熱器組中熱水溫度高于40 0C時，控制器關閉第一電磁閥，打開第二電磁閥，太陽能熱水集熱器組的輸出端通過第一集熱循環(huán)管與土壤儲放熱器的輸入端相連，土壤儲放熱器的輸出端經(jīng)過第四集熱循環(huán)管、第一水泵與太陽能熱水集熱器組的輸入端相連。
[0005]所述土壤儲放熱器采用水平設置的土壤熱交換器，或者垂直設置的土壤熱交換器。
[0006]所述養(yǎng)殖室長38.5米，寬11.4米，圍墻高0.6米，中心高2米，所述養(yǎng)殖池為甲魚養(yǎng)殖池，有20個，每個甲魚養(yǎng)殖池長3.7米，寬5米，高0.6米，水位高0.45米，所述土壤儲放熱器設置于養(yǎng)殖室地下，為水平土壤熱交換器。
[0007]太陽能熱水集熱器組的集熱器面積為80平方米，太陽能空氣集熱器組安裝面積為50平方米，儲熱水箱的容積為6000升，第一熱泵的功率為1000W，第二熱泵的功率為4000W，養(yǎng)殖水準備池的容積為10立方米。
[0008]與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果是:由于采用上述技術方案，所述太陽能/熱泵空氣直接加熱系統(tǒng)中，太陽能空氣集熱器組的輸出端通過第一空氣循環(huán)管、第二空氣循環(huán)管直接與風機的輸入端連接，第三空氣循環(huán)管、第四空氣循環(huán)管直接與太陽能空氣集熱器組的輸入端連接，這種結(jié)構(gòu)上的改進，改變了養(yǎng)殖室內(nèi)空氣和新養(yǎng)殖水的加熱方式，不需要先把儲熱水箱內(nèi)的水媒介加溫至設定的溫度、然后再由水媒介循環(huán)至空氣加熱器由空氣加熱器加熱養(yǎng)殖室內(nèi)的空氣，而且省略了現(xiàn)有技術中養(yǎng)殖池內(nèi)的空氣加熱器，改進的結(jié)構(gòu)，直接向養(yǎng)殖室內(nèi)輸送熱空氣，可減少換熱的中間環(huán)節(jié)，空氣的比熱小，易加熱，熱能利用率高。同樣的，養(yǎng)殖室內(nèi)空氣經(jīng)第三空氣循環(huán)管從空氣入口進入第一熱泵內(nèi)進行升溫，風機將升溫后的空氣從第一熱泵的空氣出口抽出，經(jīng)第二空氣循環(huán)管送入養(yǎng)殖室內(nèi)部，也是一樣的有益效果。另外，第一熱泵的低溫側(cè)通過第一熱水循環(huán)管和第二熱水循環(huán)管與土壤儲放熱器的兩端直接連接，構(gòu)成一個為第一熱泵提供低溫熱源的循環(huán)，也減少了現(xiàn)有技術中首先加熱儲熱水箱中的水、然后通過養(yǎng)殖水換熱器加熱新養(yǎng)殖水等中間熱交換環(huán)節(jié)，提高了地熱的利用率，達到更好的節(jié)能效果。所述新養(yǎng)殖水加熱系統(tǒng)中，當冬季養(yǎng)殖水準備池的溫度低于所需溫度時，控制器啟動第二熱泵，第二熱泵的低溫水入口和低溫水出口分別連接土壤儲放熱器的兩端，第二熱泵的高溫水出口和高溫水入口連接換熱器，換熱器兩端分別接至養(yǎng)殖水準備池的進水口和出水口，這種結(jié)構(gòu)的改進，減少了現(xiàn)有技術中加熱儲熱水箱、養(yǎng)殖水換熱器等中間熱交換環(huán)節(jié)，傳熱效率更高，節(jié)能效果更好。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的技術方案更加清晰，以下結(jié)合附圖1，對本發(fā)明進行詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明的保護范圍。
[0011]本發(fā)明是一種溫室養(yǎng)殖水和空氣并行加熱的太陽能-熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，包括太陽能熱水系統(tǒng)、土壤儲方熱系統(tǒng)和控制器、括太陽能/熱泵空氣直接加熱系統(tǒng)和新養(yǎng)殖水加熱系統(tǒng)，所述太陽能/熱泵空氣直接加熱系統(tǒng)包括太陽能空氣集熱器組2，第一熱泵3，風機5，所述太陽能空氣集熱器組2的輸出端通過第一空氣循環(huán)管K1、第二空氣循環(huán)管K2連接至風機5的輸入端，第三空氣循環(huán)管K3、第四空氣循環(huán)管K4連接至太陽能空氣集熱器組2的輸入端，第一空氣循環(huán)管Kl與第二空氣循環(huán)管K2之間設置第三電磁閥D3，第三空氣循環(huán)管K3與第四空氣循環(huán)管K4之間設置第四電磁閥D4，當室內(nèi)的空氣溫度低于設定溫度時，所述控制器關閉第三電磁閥D3和第四電磁閥D4，啟動第一熱泵3，第一熱泵3通過第一熱水循環(huán)管Rl和第二熱水循環(huán)管R2與土壤儲放熱器7的兩端連接，第一熱水循環(huán)管Rl接第一熱泵3的低溫入水口 3a，第二熱水循環(huán)管R2接第一熱泵3的低溫出水口 3a’，構(gòu)成一個為第一熱泵3提供低溫熱源的循環(huán)，第一熱水循環(huán)管Rl上設置第四水泵B4，養(yǎng)殖室4內(nèi)空氣經(jīng)第三空氣循環(huán)管K3從空氣入口 3b進入第一熱泵3內(nèi)進行升溫，風機5將升溫后的空氣從第一熱泵3的空氣出口 3b’抽出，經(jīng)第二空氣循環(huán)管K2送入養(yǎng)殖室4內(nèi)部；所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能熱水集熱器組1，儲熱水箱14，所述太陽能熱水集熱器組I的輸出端通過第二集熱循環(huán)管J2與儲熱水箱14第一進水口 14a相連，儲熱水箱14第一出水口14a’通過第三集熱循環(huán)管J3與太陽能熱水集