一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源回收利用領(lǐng)域，特別是涉及一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]家禽、家畜養(yǎng)殖業(yè)是我國(guó)畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是規(guī)?；s化程度高、與國(guó)際先進(jìn)水平最接近的產(chǎn)業(yè)。家禽、家畜飼養(yǎng)品種多，數(shù)量大，包括雞、鴨、鵝、火雞、鵪鶉、鴿、豬、牛以及特種禽類(lèi)等。改革開(kāi)放以來(lái)，特別是近些年來(lái)，我國(guó)家禽、家畜養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)綜合生產(chǎn)能力顯著增強(qiáng)，已成為農(nóng)民增收的重要來(lái)源，其產(chǎn)品也是最受消費(fèi)者歡迎的產(chǎn)品。
[0003]同時(shí)，集約化養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)養(yǎng)殖數(shù)量多，密度大，易滋生細(xì)菌病毒，細(xì)菌擴(kuò)散到空氣中易導(dǎo)致動(dòng)物或人感染；同時(shí)高密度養(yǎng)殖也存在耗氧量大的特點(diǎn)。為保證人畜健康，現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)環(huán)境中的空氣存在的上述問(wèn)題，多采用增加空氣凈化裝置和引入新風(fēng)的方案加以解決。特別是在冬季，為保證養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)的室溫維持在一個(gè)較高的溫度范圍以利于家禽、家畜的存活和生長(zhǎng)，而在新風(fēng)引入過(guò)程中會(huì)加大采用空調(diào)或其他加熱設(shè)備對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行增溫的負(fù)擔(dān)，以上空調(diào)或其他加熱設(shè)備在此情況下一般運(yùn)行在較大的負(fù)荷下，以上能源支出對(duì)養(yǎng)殖成本影響較大，同時(shí)浪費(fèi)了大量家禽、家畜產(chǎn)生的生物能量。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，如實(shí)用新型200920106922.5,200420017455.6等，均公開(kāi)了余熱回收利用技術(shù)或裝置，這些方案中對(duì)熱泵主機(jī)本身改動(dòng)很大，室內(nèi)外機(jī)組也均有較大改動(dòng)，還在墻體上增加開(kāi)孔。熱泵技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)中運(yùn)用廣泛的成熟技術(shù)，其安裝布局均被大家廣泛接受。這些改動(dòng)將極大地增加生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)難度和營(yíng)銷(xiāo)風(fēng)險(xiǎn)。也很難讓廣大用戶接受，不利于推廣。其熱回收利用方式并不科學(xué)，其直接將室內(nèi)空氣單獨(dú)或混合室外空氣，作用于熱泵蒸發(fā)器上。由于室外空氣溫度不高但熱總量無(wú)限，室內(nèi)熱量溫度高但總量是有限的。如果單獨(dú)參與蒸發(fā)器換熱，受熱總量限制可能反而導(dǎo)致吸熱不足，還將室內(nèi)溫度降得太低。如混合室外空氣則不能有效提高蒸發(fā)器換熱溫度。所以并不能直接有效提高熱介質(zhì)溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中在新風(fēng)引入過(guò)程中一般會(huì)采用空調(diào)或其他加熱設(shè)備對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行增溫，以上空調(diào)或其他加熱設(shè)備在此情況下一般運(yùn)行在較大的負(fù)荷下，以上能源支出對(duì)養(yǎng)殖成本影響較大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)通過(guò)以下技術(shù)要點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題:一種生物能吸收方法，用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過(guò)空氣能熱泵對(duì)排風(fēng)管或換氣口中的熱能進(jìn)行吸收利用，所述熱泵的吸熱段分為兩部分:包括前端的低品位熱能吸收部和后端的高品位熱能吸收部，所述低品位熱能吸收部中的熱載體吸收自然環(huán)境中的空氣熱量，所述熱載體流經(jīng)高品位熱能吸收部時(shí)，所述熱載體與排風(fēng)管或換氣口中的氣流進(jìn)行熱交換。
[0007]同時(shí)本發(fā)明提供了一種基于該種生物能吸收方法的空氣能熱泵系統(tǒng):一種空氣能熱泵系統(tǒng)，包括熱泵，所述熱泵包括通過(guò)管路依次相連的壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的出口端連接在壓縮機(jī)的入口端上，壓縮機(jī)的出口端與冷凝器的入口端相連，所述蒸發(fā)器的后端還設(shè)置有高品位熱流體入口。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:
排風(fēng)管或換氣口中的氣流與高品位熱能吸收部中熱載體完成熱交換后，全部或部分被單次或多次引入到所述熱泵的吸熱段中進(jìn)行進(jìn)一步的熱交換。
[0009]還包括旁通管路，所述旁通管路的入口端和出口端分別位于蒸發(fā)器的后端和前端。
[0010]所述蒸發(fā)器的熱流體進(jìn)口端和熱流體出口端相鄰。
[0011]所述旁通管路內(nèi)還設(shè)置有第一軸流風(fēng)機(jī)。
[0012]所述蒸發(fā)器包括引風(fēng)管和位于引風(fēng)管中的金屬盤(pán)管，所述引風(fēng)管中還設(shè)置有多塊導(dǎo)流隔板。
[0013]所述導(dǎo)流隔板固定于金屬盤(pán)管上，相鄰的導(dǎo)流隔板在金屬盤(pán)管上錯(cuò)開(kāi)布置。
[0014]所述導(dǎo)流隔板固定于引風(fēng)管的內(nèi)壁面，導(dǎo)流隔板呈平板狀、弧形板狀或螺旋板狀，且相鄰的導(dǎo)流隔板在引風(fēng)管中錯(cuò)開(kāi)布置。
[0015]所述導(dǎo)流隔板為夾層結(jié)構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)的為金屬材質(zhì)的強(qiáng)度層和位于強(qiáng)度層之間的填充層，所述引風(fēng)管中還設(shè)置有第二軸流風(fēng)機(jī)。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過(guò)空氣能熱泵對(duì)排風(fēng)管或換氣口中的熱能進(jìn)行吸收利用。由于以上排風(fēng)管或換氣口中包含生物廢熱和其他人為因素產(chǎn)生的熱量，特別是在冬天，以上排氣溫度可能高于室外環(huán)境30°c以上。本方法中，通過(guò)熱泵中熱載體流經(jīng)熱泵的吸熱段時(shí)，首先在低品位熱能吸收部中吸收自然環(huán)境中的空氣熱量、再在高品位熱能吸收部中吸收排風(fēng)管或換氣口中排出的空氣流熱量，由于排風(fēng)管或換氣口中排出的氣體的溫度必然高于自然環(huán)境的空氣溫度，故熱載體在蒸發(fā)過(guò)程中首先從自然環(huán)境中吸收到大量的熱量，在流動(dòng)過(guò)程中溫度不斷升高，在熱載體流至吸熱段的后端時(shí)又與排風(fēng)管或換氣口中排出的空氣進(jìn)行換熱，以上形式的熱載體吸熱方式可使得其從自然環(huán)境中吸收到大部分熱量，在接近環(huán)境溫度時(shí)，與溫度更高的排風(fēng)管或換氣口中的氣流進(jìn)行熱交換，故冷熱介質(zhì)仍然具有較大的溫度梯度，使得熱載體進(jìn)一步升溫到高于環(huán)境溫度，這樣便能夠有效提高熱載體進(jìn)入到熱泵壓縮機(jī)時(shí)的溫度，發(fā)揮熱泵對(duì)以上排風(fēng)管或換氣口中排出氣體熱量的良好利用，提高熱泵的功率輸出。作為具體的一種工況，如熱泵中熱載體在冷態(tài)下溫度為-15°C，環(huán)境溫度為15°C，首先以上冷態(tài)的熱載體從環(huán)境中吸收熱量，由于環(huán)境的熱容量可視作熱總量無(wú)限，故熱載體可由環(huán)境中大量吸熱，作為一種優(yōu)選工藝，在熱載體溫度上升到12°C左右時(shí)(在溫差梯度過(guò)小時(shí)熱交換不明顯，如溫差梯度小于5°C，不利于熱交換效率)，將排風(fēng)管或換氣口中排出的空氣引入，以使得熱載體與上述空氣進(jìn)行熱交換，而上述空氣一般為30°C左右，這樣，以上熱載體可較為容易的升溫至28°C左右。
[0017]2、本發(fā)明提供的方法及相應(yīng)的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不需要對(duì)現(xiàn)有通用熱泵機(jī)組和安裝系統(tǒng)有大的改動(dòng)，在不提高現(xiàn)有壓縮機(jī)能耗的情況下，便能夠通過(guò)回收利用室內(nèi)高品位熱能提高熱泵機(jī)組的功率輸出，本發(fā)明運(yùn)用推廣方便。
[0018]3、作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本余熱系統(tǒng)也可被運(yùn)用于人類(lèi)生產(chǎn)生活的其他方面，以上排風(fēng)管也可以是其他區(qū)域的排風(fēng)管，特別是辦公樓宇排風(fēng)主管、車(chē)間廠房排風(fēng)管等。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的一種空氣能熱泵系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及工藝流程示意圖；
圖2為實(shí)施例2所述的導(dǎo)流隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標(biāo)記分別為:1、引風(fēng)管，2、壓縮機(jī)，3、冷凝器，4、蒸發(fā)器，5、第一軸流風(fēng)機(jī)，6、旁通管路，7、導(dǎo)流隔板，71、強(qiáng)度層，72、填充層，8、高品位熱流體入口。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)，用于解決:現(xiàn)有技術(shù)中在新風(fēng)引入過(guò)程中一般會(huì)采用空調(diào)或其他加熱設(shè)備對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行增溫，以上空調(diào)或其他加熱設(shè)備在此情況下一般運(yùn)行在較大的負(fù)荷下，以上能源支出對(duì)養(yǎng)殖成本影響較大的問(wèn)題，以上問(wèn)題的解決依賴于將生物廢熱引入到熱泵吸熱段的特定部位，使得熱泵有效吸收即將被排出的生物熱能，以將上述生物熱能轉(zhuǎn)換為其他用途，提高熱泵的功率輸出。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例:
實(shí)施例1:
如圖1所示，一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)，提供了一種生物能吸收方法，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過(guò)空氣能熱泵對(duì)排風(fēng)管或換氣口中的熱能進(jìn)行吸收利用，所述熱泵的吸熱段分為兩部分:包括前端的低品位熱能吸收部和后端的高品位熱能吸收部，所述低品位熱能吸收部中的熱載體吸收自然環(huán)境中的空氣熱量，所述熱載體流經(jīng)高品位熱能吸收部時(shí)，所述熱載體與排風(fēng)管或換氣口中的氣流進(jìn)行熱交換。
[0022]同時(shí)本發(fā)明提供了一種基于該種生物能吸收方法的空氣能熱泵系統(tǒng):該系統(tǒng)包括熱泵，所述熱泵包括通過(guò)管路依次相連的壓縮機(jī)2、冷凝器3和蒸發(fā)器4，所述蒸發(fā)器4的出口端連接在壓縮機(jī)2的入口端上，壓縮機(jī)2的出口端與冷凝器3的入口端相連，所述蒸發(fā)器4的后端還設(shè)置有高品位熱流體入口 8。
[0023]本實(shí)施例中，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過(guò)空氣能熱泵對(duì)排風(fēng)管或換氣口中的熱能進(jìn)行吸收利用。由于以上排風(fēng)管或換氣口中包含生物廢熱和其他人為因素產(chǎn)生的熱量，特別是在冬天，以上排氣溫度可能高于室外環(huán)境30°C以上。本方法中，通過(guò)熱泵中熱載體流經(jīng)熱泵的吸熱段時(shí)，