一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，包括海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)、殖用海水輸送系統(tǒng)，海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括毛細管前端換熱器，支路閥門I、J，循環(huán)水泵L，水源熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，冷凝器，及與蒸發(fā)器與冷凝器的a-h接口對應(yīng)連接的閥門A-H，養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水泵M，毛細管換熱器，換熱池，供水管道，殖用海水輸送系統(tǒng)包括閥門K，循環(huán)水泵N及鮮海水池；本發(fā)明充分利用低品位能源，提高了換熱效率、有效的減少污染，并且具有造價低廉、換熱均勻、耐高溫高壓、易清洗等優(yōu)點，克服了海水養(yǎng)殖中調(diào)節(jié)供水溫度問題上的諸多不足，是一種節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟高效的熱泵系統(tǒng)。
【專利說明】一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，特別涉及一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為低品位能源熱利用的主要方式之一，熱泵系統(tǒng)可以通過少量的電能輸入，從低溫?zé)嵩?例如空氣、地下水、海水、土壤等)吸熱，然后放熱至所需區(qū)域，目前多用于建筑的空調(diào)和供暖系統(tǒng)以及生活熱水系統(tǒng)中。作為冷熱源的一種形式，也可以應(yīng)用于海水的加熱和冷卻，為海產(chǎn)品的育苗和養(yǎng)成提供合適的水溫環(huán)境。由于溫度控制精度高，可有效的解決水產(chǎn)養(yǎng)殖的水溫控制問題。
[0003]水源熱泵具有高效節(jié)能、運行穩(wěn)定可靠、環(huán)境效益顯著等優(yōu)點，但水源熱泵對地下水的要求比較高，需要良好的地下水源條件，開式系統(tǒng)使用的板式換熱器造價較高，需設(shè)置較為復(fù)雜的海水過濾系統(tǒng)，投資較大，維護復(fù)雜。閉式系統(tǒng)前端換熱器采用塑料盤管換熱器，盤管換熱器管徑較大，一般采用20mm、25mm、.32mm、40mm幾種規(guī)格的塑料管。占地面積大，換熱效率低，對水深有一定的要求。然而由于水源的情況復(fù)雜多樣，普通的地表水前端換熱系統(tǒng)不能有效的適應(yīng)各種水源，因此如何尋找到能夠適應(yīng)各種水域且換熱效率高、造價低廉的前端換熱系統(tǒng)成為解決地表水前端取熱的一個重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，具有換熱效率高、造價低廉、換熱均勻、壓力損失小、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安裝方便、耐高溫高壓、易清洗的優(yōu)點。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，包括海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)、殖用海水輸送系統(tǒng)，其中，海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括毛細管前端換熱器I，支路閥門1、J，循環(huán)水泵L，水源熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器2，冷凝器3，及與蒸發(fā)器2與冷凝器3的a-h接口對應(yīng)連接的閥門A-H，養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水泵M，毛細管換熱器4，換熱池6，供水管道5，殖用海水輸送系統(tǒng)包括閥門K，循環(huán)水泵N及鮮海水池7 ；
[0007]整個系統(tǒng)通過管路連接，其中，蒸發(fā)器2的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應(yīng)連接，冷凝器3的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應(yīng)連接，閥門A、C與循環(huán)水泵L相連，循環(huán)水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器I出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器I入口端，閥門E、G與循環(huán)水泵M連接，循環(huán)水泵M及閥門F、H連接換熱池6，毛細管換熱器4位于換熱池6內(nèi)與換熱池6換熱，鮮海水池7通過循環(huán)水泵N及閥門K連接毛細管換熱器4入口端,毛細管換熱器4出口端連接供水管道5。
[0008]所述的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，共有兩個循環(huán)環(huán)路和一條輸送路線，一為毛細管前端換熱循環(huán)環(huán)路；二為換熱池換熱介質(zhì)循環(huán)環(huán)路；輸送路線為養(yǎng)殖用海水輸送路線。
[0009]冬夏季利用閥門對管路進行切換實現(xiàn)養(yǎng)殖用海水溫度的調(diào)節(jié)。
[0010]所述的毛細管前端換熱器I和毛細管換熱器4均采用4.3X0.85mm標準毛細管，每根毛細管內(nèi)的流速為0.05~0.2m/s,毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe-rt管材,毛細管內(nèi)流動狀態(tài)均為層流。
[0011]所述的毛細管前端換熱器I由毛細管席構(gòu)成，多個毛細管席并聯(lián)形成一個網(wǎng)箱，連接方式采用同程式連接，多個網(wǎng)箱進行并聯(lián)形成系統(tǒng)總體，網(wǎng)箱之間相互沒有影響，網(wǎng)箱各支路設(shè)有閥門，可根據(jù)換熱量的變化調(diào)節(jié)使用網(wǎng)箱個數(shù)。
[0012]所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)可以置于海中，從海水提取能量，把傳統(tǒng)開式取水系統(tǒng)變成閉式循環(huán)系統(tǒng)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于采用了海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)代替了原有的鍋爐供熱系統(tǒng)，符合目前我國能源、環(huán)保的基本政策和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，而且把傳統(tǒng)開式取水系統(tǒng)變成閉式循環(huán)系統(tǒng)，充分利用低品位能源，提聞了換熱效率、有效的減少污染，并且具有造價低廉、換熱均勻、耐聞溫聞壓、易清洗等優(yōu)點，克服了海水養(yǎng)殖中調(diào)節(jié)供水溫度問題上的諸多不足，是一種節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟高效的熱泵系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1-毛細管前端換熱器，2-蒸發(fā)器，3-冷凝器，4-毛細管換熱器，5-供水管道，6-換熱池，1、J-支路閥門，1、厘、循環(huán)水泵，六、8、(:、03、？、6、!1、1(-閥門。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式:
[0017]如圖所示，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理為:
[0018]一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，包括海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)、殖用海水輸送系統(tǒng)，其中，海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括毛細管前端換熱器I，支路閥門1、J，循環(huán)水泵L，水源熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器2，冷凝器3，及與蒸發(fā)器2與冷凝器3的a-h接口對應(yīng)連接的閥門A-H，養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水泵M，毛細管換熱器4，換熱池6，供水管道5，殖用海水輸送系統(tǒng)包括閥門K，循環(huán)水泵N及鮮海水池7 ；
[0019]整個系統(tǒng)通過管路連接，其中，蒸發(fā)器2的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應(yīng)連接，冷凝器3的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應(yīng)連接，閥門A、C與循環(huán)水泵L相連，循環(huán)水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器I出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器I入口端，閥門E、G與循環(huán)水泵M連接，循環(huán)水泵M及閥門F、H連接換熱池6，毛細管換熱器4位于換熱池6內(nèi)與換熱池6換熱，鮮海水池7通過循環(huán)水泵N及閥門K連接毛細管換熱器4入口端,毛細管換熱器4出口端連接供水管道5。
[0020]所述的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，共有兩個循環(huán)環(huán)路和一條輸送路線，一為毛細管前端換熱循環(huán)環(huán)路；二為換熱池換熱介質(zhì)循環(huán)環(huán)路；輸送路線為養(yǎng)殖用海水輸送路線。[0021]冬夏季利用閥門對管路進行切換實現(xiàn)養(yǎng)殖用海水溫度的調(diào)節(jié)。
[0022]所述的毛細管前端換熱器I和毛細管換熱器4均采用4.3X0.85mm標準毛細管，每根毛細管內(nèi)的流速為0.05?0.2m/s,毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe-rt管材,毛細管內(nèi)流動狀態(tài)均為層流。
[0023]所述的毛細管前端換熱器I主要由毛細管席構(gòu)成，多個毛細管席并聯(lián)形成一個網(wǎng)箱，連接方式采用同程式連接，多個網(wǎng)箱進行并聯(lián)形成系統(tǒng)總體，網(wǎng)箱之間相互沒有影響，網(wǎng)箱各支路設(shè)有閥門，可根據(jù)換熱量的變化調(diào)節(jié)使用網(wǎng)箱個數(shù)。
[0024]所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)可以置于海中，從海水提取能量，把傳統(tǒng)開式取水系統(tǒng)變成閉式循環(huán)系統(tǒng)。
[0025]本發(fā)明的工作原理為:
[0026]在夏季供冷時，閥門A、B、G、H關(guān)閉，閥門C、D、E、F開啟，冷凝器3釋放出來的余熱通過閥門C進入毛細管前端換熱系統(tǒng)將熱量釋放到海水中，然后冷卻的毛細管中的溶液通過閥門D進入冷凝器3繼續(xù)循環(huán)。同時蒸發(fā)器2制出的冷水經(jīng)閥門E進入換熱池6中，從鮮海水池7中抽取的海水經(jīng)循環(huán)水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4與換熱池6中介質(zhì)進行換熱。冷卻后進入供水管道5。換熱池6中介質(zhì)在循環(huán)泵M的帶動下經(jīng)過閥門F返回蒸發(fā)器2。
[0027]夏季供冷毛細管前端換熱器I內(nèi)換熱介質(zhì)的循環(huán)路線為在毛細管內(nèi)與海水進行換熱，排出多余熱量，通過閥門D進入冷凝器3，被加熱后經(jīng)過閥門C離開冷凝器3，通過循環(huán)水泵L，經(jīng)過支路閥門1、J返回前端毛細管換熱器I。
[0028]換熱池6內(nèi)換熱介質(zhì)的循環(huán)路線為換熱介質(zhì)在換熱池6內(nèi)與毛細管換熱器4進行換熱釋放冷量，被加熱后經(jīng)過閥門F進入蒸發(fā)器2，在蒸發(fā)器2內(nèi)換熱冷卻后通過閥門E流出，經(jīng)過循環(huán)水泵M返回換熱池。
[0029]鮮海水池中供給用水流動路線為在循環(huán)水泵N的帶動下在鮮海水池7中流出，經(jīng)過循環(huán)水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4，吸收熱量之后由供水管道5供出。
[0030]在冬季供熱時，閥門A、B、G、H開啟，閥門C、D、E、F關(guān)閉，毛細管前端換熱器I從海水中提取熱量，管內(nèi)溶液通過閥門B進入蒸發(fā)器2換熱，循環(huán)完畢后經(jīng)閥門A回到毛細管前端換熱器I。同時冷凝器3釋放出來的熱量經(jīng)閥門G由換熱介質(zhì)帶入換熱池6。從鮮海水池7中抽取的海水經(jīng)循環(huán)水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4與換熱池6中介質(zhì)進行換熱。加熱后進入供水管道5。換熱池6中介質(zhì)在循環(huán)泵M的帶動下經(jīng)過閥門H返回冷凝器3。
[0031]冬季供熱毛細管前端換熱器I內(nèi)換熱介質(zhì)的循環(huán)路線為在毛細管內(nèi)與海水進行換熱，加熱后通過閥門B進入蒸發(fā)器2，被冷卻后經(jīng)過閥門A離開蒸發(fā)器2，通過循環(huán)水泵L，經(jīng)過支路閥門1、J返回毛細管前端換熱器I。
[0032]換熱池6內(nèi)換熱介質(zhì)的循環(huán)路線為換熱介質(zhì)在換熱池6內(nèi)與毛細管換熱器4進行換熱釋放熱量，被加熱后經(jīng)過閥門H進入冷凝器3，在冷凝器3內(nèi)加熱后通過閥門G流出，經(jīng)過循環(huán)水泵M返回換熱池6。
[0033]鮮海水池7中供給用水流動路線為在循環(huán)水泵N的帶動下在鮮海水池7中流出，經(jīng)過循環(huán)水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4，吸收冷量之后由供水管道5供出。
【權(quán)利要求】
1.一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)、殖用海水輸送系統(tǒng)，其中，海水源毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括毛細管前端換熱器(I)，支路閥門1、J，循環(huán)水泵L，水源熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器(2)，冷凝器(3)，及與蒸發(fā)器(2)與冷凝器(3)的a-h接口對應(yīng)連接的閥門A-H，養(yǎng)殖毛細管換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水泵M，毛細管換熱器(4)，換熱池(6)，供水管道(5)，殖用海水輸送系統(tǒng)包括閥門K，循環(huán)水泵N及鮮海水池(7)； 整個系統(tǒng)通過管路連接，其中，蒸發(fā)器(2)的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應(yīng)連接，冷凝器⑶的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應(yīng)連接，閥門A、C與循環(huán)水泵L相連，循環(huán)水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器(I)出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器(I)入口端，閥門E、G與循環(huán)水泵M連接，循環(huán)水泵M及閥門F、H連接換熱池(6)，毛細管換熱器(4)位于換熱池(6)內(nèi)與換熱池(6)換熱，鮮海水池(7)通過循環(huán)水泵N及閥門K連接毛細管換熱器(4)入口端，毛細管換熱器(4)出口端連接供水管道(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，共有兩個循環(huán)環(huán)路和一條輸送路線，一為毛細管前端換熱循環(huán)環(huán)路；二為換熱池換熱介質(zhì)循環(huán)環(huán)路；輸送路線為養(yǎng)殖用海水輸送路線。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，冬夏季利用閥門對管路進行切換實現(xiàn)養(yǎng)殖用海水溫度的調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管前端換熱器(I)和毛細管換熱器(4)均采用4.3X0.85_標準毛細管，每根毛細管內(nèi)的流速為0.05~0.2m/s,毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe-rt管材，毛細管內(nèi)流動狀態(tài)均為層流。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管前端換熱器(I)`由毛細管席構(gòu)成，多個毛細管席并聯(lián)形成一個網(wǎng)箱，連接方式采用同程式連接，多個網(wǎng)箱進行并聯(lián)形成系統(tǒng)總體，網(wǎng)箱之間相互沒有影響，網(wǎng)箱各支路設(shè)有閥門，可根據(jù)換熱量的變化調(diào)節(jié)使用網(wǎng)箱個數(shù)。
6.如1-5任一權(quán)利要求所述的一種用于海水養(yǎng)殖的毛細管海水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)為可置于海中，從海水提取能量的閉式循環(huán)系統(tǒng)。
【文檔編號】F25B30/06GK103604253SQ201310629317
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】劉國丹, 施志鋼, 常忠, 胡松濤, 王剛, 李緒泉, 王海英, 于慧俐 申請人:青島理工大學(xué)