专利名称：节能环保海洋生物养殖系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种养殖系统水恒温技术，特别涉及一种节能环保海洋生物养殖系统。
背景技术：
在海洋养殖业中，经常遇到水温度要求很高的情景，比如鱼苗的培育， 一些珍稀海产品 的培育，往往需要比较恒定的水温；而且还需要流动的新鲜海水。
前对于这些特殊的水恒温需要，通常是给养殖池建立海水循环系统，不断排出陈旧海 水，补充新鲜海水，而在新鲜海水补充过程中，采用锅炉加热补充海水的办法，就是在新鲜 海水补充管路上，用一个加热锅炉给补充管线中的海水加温，加温后的海水送入养殖池中， 以此法保持养殖池中海水温度的恒定。
由于养殖池很大，需要循环的海水量也很大，加热补充海水需要消耗大量的能源。例如 一个2000立方米的鱼苗池，需要恒温在1(TC一15。C的范围，当海水温度为3'C时，每置换 1/10的海水，就是200立方米，就需要相当2000千瓦的能耗。
同时，在养殖地区烧锅炉，还会造成对地区环境的污染，恶化当地生态环境，破环当地 生态链，严重时会造成一些海洋生物物种的消失。
2004年4月5日公开的中国发明专利200410080524. 2号(公开号为CN1755294A)《江河 湖海低品位能量提取系统》，该系统公开了依次以耦合换热连接的能量采集装置、第一闭式热 传递回路、热泵、第二闭式热传递回路和负载散热器，在第一和第二闭式热传递回路之间共 设有2组8个控制阀，根据需要使散热器从热泵冷凝器获取高温热能或从热泵蒸发器获取低 温热能。本申请是该系统的发展和应用。
实用新型内容
为弥补锅炉加热的不足，本实用新型的目的是提供一种能减小能耗、保护环境的节能环 保海洋生物养殖系统。
本实用新型节能环保海洋生物养殖系统，包括养殖池及其换水升降温装置，所述换水升 降温装置包括以耦合换热方式依次连接的第一闭式循环热传递回路、热泵、第二闭式循环热 传递回路，在所述第一、第二闭式循环热传递回路之间设有使养殖池中的水升温或降温的二 组共八个换向阀门，其中，所述换水升降温装置还包括海水补水管线、第一开式热传递回路、 第二开式热传递回路、排水管线、第一排水分流支线，所述海水补水管线由依次串接的补水 口、补水泵、补水换热器的受热侧和所述养殖池相连的补水管组成；所述第一开式热传递回 路由依次串接的冷热水管线、补水换热器的供热侧、控水阀和第一排水支线组成；所述第二 开式热传递回路由依次串接的冷热水管线、补水换热器的供热侧、热泵阀、低热能换热器的 供热侧和第二排水支线组成；所述排水管线由依次串接的与所述养殖池相连的排水管、排水 泵、排水阀、排水口组成；所述第一排水分流支线由依次串接的与排水管线相通的管路、第 一排水分流阀、高热能换热器的受热侧、补热阀及和所述冷热水管线相通的管线组成；所述 冷热水管线经第二排水分流阀与排水管线相通；所述第一闭式循环热传递回路的受热侧与所 述低热能换热器的供热侧相耦合；所述第二闭式循环热传递回路供热侧与所述高热能换热器 的受热侧相耦合。
本实用新型节能环保海洋生物养殖系统，还包括海水地热管线，所述海水地热管线由依 次串接的海滩地热井、地热泵、地热阀及和所述冷热水管线相通的管路组成。
本实用新型节能环保海洋生物养殖系统，采用收集地热或排出海水的热量加热补充新鲜 海水，大幅度地减少了能耗，使用地热时，置换200立方米海水仅耗能30千瓦；使用热泵时， 耗能105千瓦。同时在天热养殖池温度高时，还可以通过更换热泵的连接方向变加热为制冷， 去降低补充新鲜海水的温度，保持养殖池中保持低于环境温度的低温。本实用新型节能环保 海洋生物养殖系统无需燃煤，基本上不会产生对环境的污染，可以达到完全环保的目标。
图1是本实用新型节能环保海洋生物养殖系统的示意图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型节能环保海洋生物养殖系统，下面结合实施例作更详尽的说明。 图1是本实用新型的具体实施例的示意图，图中为一循环养殖池，由养殖池2、补水口 41，补水泵12、排水泵15、排水管线16、排水阀23和排水口 42组成。 一般为了尽量减小 排除海水对补充海水的污染，排水口 42要远离补水口 41，同时补水口 41要选择在比较干净 的海水区域中，补水泵12是提升新鲜海水，排水泵15是提升养殖池2中的海水排除用。
在补水泵12到养殖池2的进水管线上，串连一补水换热器5的受热侧，因换热器是由两 路互相隔离但可以通过隔板传热的通道组成，两股流媒在两路通道中逆向流动，通过隔板交 换所携带的热量；从原理上讲，两路可以互换使用，在此为叙述清楚，把一路称为供热侧， 另一路称为受热侧。
补水换热器5的受热侧串联在第一开式热传递回路10中，第一开式热传递回路10由依 次串接的冷热水管线43、补水换热器5的供热侧、控水阀35、第一排水支线46组成，其入
端经支路阀22连接排水管线16，这样，新鲜海水和排出海水分别从补水换热器5的两侧通 过，在补水换热器5中完成热能的交换，以排出水的热能提升补充水的热能。
但是由于1、换热器的效率小于1; 2、排水温度不会高于养殖池中水温。仅此循环，
必然致使养殖池中水温越来越低，达不到恒温的目的。
为此，在冷热水管线43上需要增加热量补充装置。 本实施例中，采用了两种热量补充装置。
一是海滩地热井l，就是在养殖池2附近的沙质海滩上打海滩地热井，用地热泵51抽取 井下高于海水温度的地热海水，并经地热阀24连接到冷热水管线43上(见图1)，和其中的 排出水相混合，提升水温，再送到补水换热器5的供热侧，就可以达到恒定养殖池水温的目 的。调节地热阀24的开度，可以改变地热海水与排出水的比例，达到调节水温的目的。
但是由于海滩地热不是人可以控制的，所以单靠地热井补热很难达到时时恒温的目的。 为此，本实施例中还设置了换水升降温装置。
众所周知，热泵是一种利用蒸发器、压縮机、冷凝器和膨胀阀组成的一个闭路循环系统， 可以通过蒸发器收集低温热能，通过冷凝器传送高能热能，达到提升热能目的设备。
本实施例中的换水升降温装置包括第一开式热传递回路10、第二开式热传递回路11、第 一闭式循环热传递回路7、热泵3、第二闭式循环热传递回路8、第一排水分流支线17。由依 次串接的补水口 41、补水泵12、补水换热器5的受热侧和养殖池2相连的补水管组成海水补 充管线；由依次串接的冷热水管线43、补水换热器5的供热侧、控水阀35和第一排水支线 46组成第一开式热传递回路10;由依次串接的冷热水管线43、补水换热器5的供热侧、热 泵阀26、低热能换热器4的供热侧和第二排水支线47组成第二开式热传递回路11;第一闭 式循环热传递回路7由低热能换热器4的受热侧、制热阀一27、第一闭式循环热传递回路7 的与热泵3的蒸发器相耦合的供热侧、制热阀二 28依次串接而成；热泵3由蒸发器、压縮机、 冷凝器和膨胀阀依次串接而成，其中充有制冷剂；第二闭式循环热传递回路8由和热泵3冷 凝器相耦合的受热侧、制热阀一 29、高热能换热器6的供热侧、供热循环泵14、制热阀二 30依次串接而成。在第一和第二闭式循环热传递回路之间还装有四个制冷阀一31、制冷阀二 32、制冷阀三33、制冷阀四34，其安装位置和连接方式如图所示。因其是己知技术，在背景 技术中提到的20041080524.2号《江河湖海低品位能量提取系统》中己作了详细描述，为避 免繁琐本文不再赘述。由依次串接的与排水管线16相通的管路、第一排水分流阀21、高热 能换热器6的受热侧、补热阀25及和冷热水管线43相通的管线组成第一排水分流支线17; 冷热水管线43经第二排水分流阀22与排水管线16相通；第一闭式循环热传递回路7的受热
侧与所述低热能换热器4的供热侧相耦合；第二闭式循环传热回路8供热侧与所述高热能换
热器6的受热侧相耦合。
本例中，图1所示的状态式表示给补充海水加热的状态，其中的四个制热阀27、 28、 29、 30表示开启状态；制冷阀31、 32、 33、 34 (符号涂黑)表示关闭状态。热能的传递过程是 第二开式热传递回路11—第一闭式循环热传递回路7—热泵3—第二闭式循环热传递回路8 —第一排水分流支线17—第二开式热传递回路11 —补水换热器5;制冷时是使第二闭式循 环热传递回路8的供热侧(即高热能换热器6的供热侧)与第一闭式循环热传递回路7的供 热侧相连，获得低温，进而使高热能换热器6的受热侧获得低温，再传给补水换热器5的受 热侧给补充海水降温。
因为热泵的温度提升有一个最小值(本例中采用的热泵的最小提升温度为5'C)。所以在 排水管线16上，除连接一冷热水管线43外，再连接一第一排水分流支路17，而仅仅第一排 水分流支路17中的水能够得到热泵3的加热(或制冷)；第一排水分流支路17中的水在被加 热后再和冷热水管线43中的水混合后送到补水换热器5中进行热交换。调节分流闽21和支 路阀22的开度，可以调节补热水的比例。本实施例中是从分流阀21分出1/5的水，经热泵 提升温度5°C，然后再和冷热水管线43中的4/5的水混合，达到冷热水管线43中的水提升1 r的目的。
在地热井1和热泵3可以根据实际情况决定使用一种或者两种。在两种都配置的情况下， 地热阀24和补热阀25就是决定使用哪一个补热的选择工具，打开地热阀24、关闭补热阀25， 使用地热井补热，此时还需要打开控水阀35，关闭热泵阀26;反之打开补热阀25、关闭地 热阀24、打开热泵阀26、关闭控水阀35，使用热泵补热。当然也可以同时使用地热井1和 热泵3两个系统，就是同时打开地热阀24和热泵阀26，而关闭控水阀35。这种情况通常是 在地热井1能提供一些热量、热量又不足的时候。同时使用地热井和热泵系统，比起单用热 泵，可以减少电能的消耗。
在排水管线16上还需要设置一排水阀23，这个阀通常是关闭的，以保证排出水均经过 补水换热器5进行热能交换；但是在特殊情况下，比如清洗养殖池需要直排时，打开它。
可见本实用新型可以通过地热和热泵两种方式达到恒温的目的，仅消耗少量电能，而无 需消耗燃煤燃油，决不会对环境造成污染，还可以节约能源；同时既可以冬天提温，又可以 夏天降温。
权利要求1、一种节能环保海洋生物养殖系统，包括养殖池(2)及其换水升降温装置，所述换水升降温装置包括以耦合换热方式依次连接的第一闭式循环热传递回路(7)、热泵(3)、第二闭式循环热传递回路(8)，在所述第一、第二闭式循环热传递回路(7、8)之间设有使养殖池(2)中的水升温或降温的二组共八个换向阀门，其特征在于所述换水升降温装置还包括海水补水管线(9)、第一开式热传递回路(10)、第二开式热传递回路(11)、排水管线(16)、第一排水分流支线(17)，所述海水补水管线由依次串接的补水口(41)、补水泵(12)、补水换热器(5)的受热侧和所述养殖池(2)相连的补水管组成；所述第一开式热传递回路(10)由依次串接的冷热水管线(43)、补水换热器(5)的供热侧、控水阀(35)和第一排水支线(46)组成；所述第二开式热传递回路(11)由依次串接的冷热水管线(43)、补水换热器(5)的供热侧、热泵阀(26)、低热能换热器(4)的供热侧和第二排水支线(47)组成；所述排水管线(16)由依次串接的与所述养殖池(2)相连的排水管、排水泵(15)、排水阀(23)、排水口(42)组成；所述第一排水分流支线(17)由依次串接的与排水管线(16)相通的管路、第一排水分流阀(21)、高热能换热器(6)的受热侧、补热阀(25)及和所述冷热水管线(43)相通的管线组成；所述冷热水管线(43)经第二排水分流阀(22)与排水管线(16)相通；所述第一闭式循环热传递回路(7)的受热侧与所述低热能换热器(4)的供热侧相耦合；所述第二闭式循环热传递回路(8)供热侧与所述高热能换热器(6)的受热侧相耦合。
2、 按照权利要求1所述的节能环保海洋生物养殖系统，其特征在于还包括海水地热管线 (18),所述海水地热管线(18)由依次串接的海滩地热井(1)、地热泵(51)、地热阀(24)及和所述冷热水管线(43)相通的管路组成。
专利摘要一种节能环保海洋生物养殖系统，包括养殖池及其换水升降温装置，换水升降温装置包括以耦合换热方式依次连接的第一闭式循环热传递回路、热泵、第二闭式循环热传递回路，换水升降温装置还包括海水补水管线、第一开式热传递回路、第二开式热传递回路、排水管线、第一排水分流支线，第一闭式循环热传递回路的受热侧与低热能换热器的供热侧相耦合；第二闭式循环热传递回路供热侧与高热能换热器的受热侧相耦合。第二开式热传递回路还接一海滩地热集热井。本实用新型节能环保海洋生物养殖系统，采用收集地热或排出海水的热量加热或制冷补充新鲜海水，大幅度地减少了能耗，无需燃煤，不会产生对环境的污染，可以达到完全环保的目标。
文档编号A01K61/00GK201069946SQ200720170080
公开日2008年6月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者徐生恒 申请人:徐生恒