专利名称：可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于可再生能源节能与农业环保产业类，通过太阳能、热泵、沼气联合装置产生的热能，应用于农业生产的畜禽养殖、温室种植、水产养殖、农产品加工和沼气池增温等方面。以清洁能源替代常规能源，以循环经济方式节能减排，实施低碳农业生产。
技术背景太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽用之不竭。每年到达地球表面的太阳能幅射能约为目前全世界所消耗的各种能量的1万倍。太阳能的幅射能转变为热能，有间歇性供热不稳定的弱点，这是利用太阳能的制约瓶颈。太阳能储能开发的投资性价比成本很高。将太阳能利用与其它清洁能源一起综合利用是解决问题的方法，在应用上有明显的开发优势。热泵技术主要依靠空调制冷的原理使空气中水分冷凝来降低室内空气的湿度，室内热泵机回收了空气排湿放出的热量。热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术，长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。由于以室外空气为热源的空气源热泵，结构简单，不需要专用机房，使用方便，造价成本低，而受到欢迎。因热泵供热制冷在节能降耗及环保方面的良好表现，在农业生产中采用热泵设备作为热源(冷源)，呈现出明显的优势。沼气是我国农村应用广泛的清洁能源，与畜禽养殖业粪便处理密切相关。简便储气柜可调节燃气的稳定供应。将太阳能、热泵和沼气三种不同的可再生能源综合利用，通过联合装置，优势互补，形成供热稳定，经济方便，可实施产业化生产的应用系统。在农业建筑物屋顶安装太阳能集热器，在屋外安装热泵装置，在地下设沼气池，形成立体的能源供应，统一中央热能交换，再输送到农业建筑物，应用于畜禽养殖、温室种植、水产养殖、农产品加工干燥以及沼气池增温产气。太阳能、热泵受自然气候影响，供热不稳的问题，由储能简便的沼气辅助能源综合开发，得以解决。联合装置的可再生能源综合利用，将拓展出巨大的市场。联合装置的热能用于单一的农业项目，由于受产品季节性影响，往往效率不高，甚至会造成亏损经营。以科学配置方法，将不同类别的农业项目聚合，开发出一体化应用系统。联合装置供热应用于农产品加工干燥。我国是一个农业大国，干燥作业是农产品加工过程中一个必要环节，而且耗能巨大。长期以来，大多数农产品仍然采用原始的摊晒方法干燥，这种方法，干燥周期长，易受虫蚁、苍蝇、烟尘污染和雨水侵袭，影响质量或造成霉烂变质。利用联合装置供热干燥，粮食杀虫率达95%，果蔬、肉类产品可提高质量品级，缩短周期。与传统常规能源火力式烘干机相比，可节电40 %，节煤60 %，节能率达50 %以上。 并且，克服了气候对加工干燥的影响，农产品加工一般在夏季和秋季，为其它项目冬季、春季使用热能提供了时空结构。联合装置供热应用于畜禽养殖。寒冷气温对畜禽养殖生长影响严重，栏舍供热保暖可大幅降低冷冻原因的死亡率，加快动物生长，提高出肉率。[0009]联合装置供热用于水产养殖。在水产养殖池内加温，对于越冬水产种苗培育，经济效果十分明显。不仅有很高的成活率，而且使春季出苗时间提前，抢占市场商机。联合装置供热用于温室种植，可替代烧煤等传统能源，节能降耗，降低成本。联合装置供热用于沼气池增温，沼气池在气温较低时，往往产气减少，供气不足， 甚至停止产气，严重影响供气应用。利用联合装置供热进行沼气池增温，稳定产气，一般提高60%以上的产气率。一部份沼气又可用于联合装置的沼气辅助供热，这是闭环式的循环经济产业链。太阳能、热泵、沼气联合供热装置与农业生产的农产品加工干燥、畜禽养殖、水产养殖，温室种植以及沼气池增温等项目，一并组成一体化生产系统，这为以太阳能为主体的可再生能源开发产业化生产创出了一条新路。它对于提高我国农业生产水平，提高农民的科技应用意识和素质，节约能源和保护环境具有十分深远的意义。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可再生能源综合供热，节能降耗，经济实用的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统。本实用新型解决技术方案是这样的，一种可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，由太阳能、热泵、沼气联合装置产生的热能，应用于农业生产的畜禽养殖、温室种植、水产养殖、农产品加工与沼气池增温，其特征是所述的可再生能源联合装置由太阳能供热装置、热泵供热装置、沼气辅助热能装置分别通过供热管路连接中央热能交换与自动控制装置，所述的中央热能交换与自动控制装置分别通过输热管路连接沼气池温控装置、水产养殖池温控装置、种植温室温控装置、畜禽养殖室温控装置、农产品加工干燥室温控装置；所述的中央热能交换与自动控制装置，由辅助换热器、热水箱、加热空气源热泵机组、热泵蒸发器、变频加压器、定时定温控制器、加压阀开关、内置加热空气管路、内置热水管路组成；所述的太阳能供热装置，由太阳能集热器、风机、管路、阀门组成，通过太阳能供热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的热泵供热装置，由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀组成，通过热泵供热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的沼气辅助热能装置，由储气柜、辅助供热锅炉、阀门组成，通过沼气辅助热能供热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的农产品加工干燥室温控装置由干热风管、风机、除湿蒸发器、开关阀、定时定温控制器组成，通过输热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的畜禽养殖室温控装置由输热内置管路、控制阀、定时定温控制器组成，通过输热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的水产养殖池温控制装置由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成，通过输热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的种植温室控制装置由输热内置管路、控制阀、定时定温控制器组成，通过输热管路连接中央热能交换与自动控制装置；所述的沼气池温控装置由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成，通过输热管路连接中央热能交换与自动控制装置，通过沼气输送管路连接沼气辅助热能装置。本实用新型由三种可再生清洁能源构成的联合供热系统，优势互补，克服了太阳能间歇性供热不稳定弱点，联合供热可以满足全天候昼夜连续运行，产业化生产的需要。系统的运行应用于农业生产，不仅节能减排、低碳环保，而且产生良好的经济效益。
附图为本实用新型的整体结构示意图。附图中，太阳能供热装置(1)、太阳能供热管路(2)、中央热能交换与自动控制装置(3)、热泵供热装置(4)、热泵供热管路(5)、沼气辅助热能供热管路(6)、沼气辅助热能装置(7)、沼气输送管路(8)、沼气池温控装置(9)、输热管路(10)、水产养殖池温控装置(11)、 输热管路(12)、种植温室温控装置(13)、输热管路(14)、畜禽养殖室温控装置(15)、输热管路(16)、农产品加工干燥室温控装置(17)、输热管路(18)。
具体实施方式
本实用新型的最佳实施例是这样的，参照附图所示，一种可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，其中，所述的可再生能源联合装置由太阳能供热装置1、热泵供热装置4、沼气辅助热能装置7分别通过供热管路2、5、6连接中央热能交换与自动控制装置3，所述的中央热能交换与自动控制装置3分别通过输热管路10、12、14、16、18连接沼气池温控装置9、水产养殖池温控装置11、种植温室温控装置13、畜禽养殖室温控装置15、 农产品加工干燥室温控装置17。所述的中央热能交换与自动控制装置3由辅助换热器、热水箱、加热空气源热泵机组、热泵蒸发器、变频加压器、定时定温控制器、加压阀开关、内置加热空气管路、内置热水管路组成，所产生的热能通过输热管路10连接输送至沼气池温控装置9，通过输热管路12连接输送至水产养殖池温控装置11，通过输热管路14连接输送至种植温室温控装置13，通过输热管路16连接输送至畜禽养殖室温控制置15，通过输热管路 18连接输送至农产品加工干燥室温控装置17 ；所述的太阳能供热装置1由太阳能集热器、 风机、内置管路、阀门组成，所产生的热能通过太阳能供热管路2连接输送至中央热能交换与自动控制装置3 ；所述的热泵供热装置4由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀门组成，所产生的热能通过热泵供热管路5连接输送至中央热能交换与自动控制装置3 ；所述的沼气辅助热能装置7由储气柜、辅助供热锅炉、阀门、内置管道组成，所产生的热能通过沼气辅助热能供热管路6连接输送至中央热能交换与自动控制装置3 ；所述的沼气池温控装置9由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成，所产生的沼气通过沼气输送管路8连接输送至沼气辅助热能装置7 ；所述的水产养殖池温控装置11由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成；所述的种植温室控装置13由内置输热管道、控制阀、定时定温控制器组成；所述的畜禽养殖室温控装置15由内置输热管道、控制阀、定时定温控制器组成；所述的农产品加工干燥室温控装置17由干热风管、风机、控制阀、除湿蒸发器、定时定温控制器组成。系统进行运行时，打开阀门，使太阳能供热装置1产生的热能通过太阳能供热管路2，热泵供热装置4产生的热能通过热泵供热管路5，沼气辅助热能装置7产生的热能通过沼气辅助热能供热管路6，分别输送至中央热能交换与自动控制装置3 ；沼气池温控装置 9所产生的沼气通过沼气输送管路8，输送至沼气辅助热能装置7，供生产热能所用；三种不同的热能在中央热能交换与自动控制装置3，经过换热，生产出热水和蒸气，加压后输出热能通过输热管路10输送至沼气池温控装置9，通过输送管路12输送至水产养殖池温控装置11，通过输热管路14输送至种植温室温控装置13，通过输热管路16输送至畜禽养殖室温控装置15，通过输热管路18输送至农产品加工干燥室温控装置17。 系统的运行，操作上可使用太阳能、热泵、沼气三种可再生清洁能源，优势互补，可以单独运作供应热能也可以同时联合运行供应热能。如果天气晴朗气温高，可单独开启太阳能供热装置，阴雨天或夜间侧启动热泵供热装置，热能需求量大时，增加开启沼气辅助热能装置。
权利要求1.一种可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，由太阳能、热泵、沼气联合装置产生的热能，应用于农业生产的畜禽养殖、温室种植、水产养殖、农产品加工与沼气池增温，其特征在于，所述的可再生能源联合装置由太阳能供热装置(1)、热泵供热装置 (4)、沼气辅助热能装置(7)分别通过供热管路(2、5、6)连接中央热能交换与自动控制装置 (3)，所述的中央热能交换与自动控制装置(3)分别通过输热管路(10、12、14、16、18)连接沼气池温控装置(9)、水产养殖池温控装置(11)、种植温室温控装置(13)、畜禽养殖室温控装置(15)、农产品加工干燥室温控装置(17)。
2.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的中央热能交换与自动控制装置(3)由辅助换热器、热水箱、加热空气源热泵机组、热泵蒸发器、变频加压器、定时定温控制器、加压阀开关、内置加热空气管路、内置热水管路组成。
3.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的太阳能供热装置(1)由太阳能集热器、风机、内置管路、阀门组成，通过太阳能供热管路(2) 连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
4.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的热泵供热装置(4)由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀组成，通过热泵供热管路(5)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
5.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的沼气辅助热能装置(7)由储气柜、辅助供热锅炉、阀门组成，通过沼气辅助热能供热管路 (6)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
6.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的农产品加工干燥室温控装置(17)由干热风管路、风机、除湿蒸发器、开关阀、定时定温控制器组成，通过输热管路(18)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
7.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的畜禽养殖室温控装置(15)由输热内置管路、控制阀、定时定温控制器组成，通过输热管路 (16)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
8.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的水产养殖池温控制装置(11)由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成， 通过输热管路(12)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
9.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的种植温室控制装置(13)由输热内置管路、控制阀、定时定温控制器组成，通过输热管路 (14)连接中央热能交换与自动控制装置(3)。
10.如权利要求1所述的可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，所述的沼气池温控装置(9)由迴型输热管道、控制阀、池内搅拌机、定时定温控制器组成，通过输热管路(10)连接中央热能交换与自动控制装置(3)，通过沼气输送管路(8)连接沼气辅助热能装置(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种可再生能源联合装置与农业生产温控一体化应用系统，由太阳能、热泵、沼气联合装置产生的热能，应用于农业生产的畜禽养殖、温室种植、水产养殖、农产品加工与沼气池增温，其特征是所述的可再生能源联合装置由太阳能供热装置、热泵供热装置、沼气辅助热能装置分别通过供热管路连接中央热能交换与自动控制装置，所述的中央热能交换与自动控制装置分别通过输热管路连接沼气池温控装置、水产养殖池温控装置、种植温室温控装置、畜禽养殖室温控装置、农产品加工干燥室温控装置。由三种可再生清洁能源构成的联合供热系统，优势互补，克服了太阳能间歇性供热不稳定弱点，联合供热可以满足全天候昼夜连续运行，产业化生产的需要。系统的运行应用于农业生产，不仅节能减排、低碳环保，而且产生良好的经济效益。
文档编号F26B21/00GK202018140SQ201120041510
公开日2011年10月26日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者张善财, 郭伟, 郭坤, 郭强, 郭梓杰, 郭臻, 陈宜浩 申请人:张善财, 郭伟, 郭坤