专利名称：一种水产养殖大棚供热供暖装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水产养殖大棚供热供暖装置，特别是一种利用太阳能和热泵技术的水产养殖大棚供热供暖装置，属于供热供暖技术领域。
背景技术：
设施水产养殖是水产养殖的重要发展方向，它具有占地面积小、用水量少、集约高效和气候影响小等优点。水产养殖大棚是设施水产养殖的关键设备，通过人工控制大棚小气候，使鱼类能在最适宜的温度下快速生长。设施水产养殖可使鱼类养殖周期缩短1/6 1/2，单位面积产量比高产池塘提高20 80倍，单位产量养殖用水量和养殖废水排放量大幅减少。但是，养殖大棚的环境调控需要消耗大量的能源，设施水产养殖系统运行能耗高是目前必须要解决的重要问题。水产养殖大棚加温的热源主要有地热、工厂余热和锅炉供热 等。利用地热和工厂余热给水产养殖大棚加温，成本较低、供热系统操作简单、易于管理，而且节省常规能源，但它受到地域条件的限制。因此，锅炉供热是目前设施水产养殖生产中较普遍采用的一种供热加温方式。锅炉以煤炉占绝大多数，有的还配备热风炉或木屑炉之类的空气加温设备。面对目前常规能源日益紧张和环境污染日益受到重视的状况，开发和利用高效节能无污染的可再生绿色能源供热是设施水产养殖的发展趋势。太阳能虽然是当今应用广泛的可再生绿色能源，但是由于太阳能存在极大的间歇性和不稳定性，因此单独的太阳能热水系统运行工况不能满足水产养殖大棚的供热供暖需求。热泵是一种能从自然界空气、水或土壤中获取低品位热能，经电力做功，输出高品位热能的设备，是把热量从低温端送向高温端的节能装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置等组成。热泵可以把不能直接利用的低位热能转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能源(如煤、石油、燃气、电等)的目的，且对于缓解大气污染和温室效应也有积极的作用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能和热泵技术的水产养殖大棚供热供暖装置，通过利用太阳能和热泵技术，保证水产养殖大棚的供热供暖需求，实现节能环保。本实用新型的技术方案是一种水产养殖大棚供热供暖装置，包括太阳能集热器组I、储热水箱2、水泵、补水电磁阀4、换热盘管5、养殖热水准备池6、电动阀、空气源热泵机组12、水产养殖大棚13、采暖散热器14、废水热交换器17、废水池18和水源热泵机组21。太阳能集热器组I与储热水箱2连接，储热水箱2与供暖循环泵9、电动阀III10、电动阀IV 11、空气源热泵机组12通过管道顺次连接，热泵机组12通过管道与水产养殖大棚13的采暖散热器14连接，储热水箱2中设置有换热盘管5，换热盘管5通过电动阀I 7、电动阀II 8和管道与养殖热水准备池6连接，养殖热水准备池6通过养殖供热水泵15和管道与水产养殖大棚13进水口连接，水产养殖大棚13废水出水口与废水池18之间管路上设置有废水热交换器17，废水热交换器17通过管道与换热盘管5和养殖热水准备池6连接，水源热泵机组 21通过循环泵I 20、循环泵II 22和管道与废水池18和储热水箱2之间都构成回路。[0007]所述储热水箱2与太阳能集热器组I之间的管路上设置有集热循环泵3，储热水箱 2下部补水管上设置有补水电磁阀4。[0008]所述水产养殖大棚13废水出水口与废水热交换器17之间设置有废水泵16，废水热交换器17养殖新水进水管路上设置有养殖新水供水泵19。[0009]所述采暖散热器14为翅片管散热器。[0010]所述太阳能集热器组I采用CPC反光镜面U形真空管集热器，型号为CPC1518，规格为 21 30mm X 1640mm。[0011]本实用新型的工作原理是水产养殖大棚13加温所需的能量主要由两部分组成 一是养殖水需更换时，新注入的冷水加温；二是养殖大棚内空气加温。整个系统由太阳能热水系统和热泵热水系统组成，可单独控制独立运行。太阳能集热器组I吸收太阳辐射加热太阳能集热器中的水，通过集热循环泵3和管道将加热的水送到储热水箱2。储热水箱2下部补水管上设有补水电磁阀4随时给予系统软化水补水需求。当水产养殖大棚13未达到设定温度时，此时需要给予供暖，首先检测储热水箱2的水温是否达到大棚供热水温要求， 若达到，则直接利用储热水箱2热水对大棚空气进行加温，此时供暖循环泵9工作，电动阀 III 10关闭，电动阀IV 11打开；若达不到，则利用空气源热泵机组12进一步提升储热水箱2 的水温对大棚空气进行加温，此时供暖循环泵9工作，电动阀III10打开，空气源热泵机组12 工作，电动阀IV 11关闭。水产养殖大棚13养殖水需要更换新水时，新水的温度会根据不同的养殖品种会有所不同，若新水温度偏低，通过启动养殖新水供水泵19使养殖新水首先在废水热交换器17得到初步加热，若此时的新水温度达到大棚新水水温要求时，电动阀I 7 打开，电动阀II 8关闭，养殖新水直接到达养殖热水准备池6，检测养殖热水准备池6水温是否达到要求，再决定是否启动养殖供热水泵15 ;若此时的新水温度达不到大棚新水水温要求时，电动阀I 7关闭，电动阀II 8打开，通过换热盘管5和管道使养殖新水在储热水箱 2中进一步得到加热，然后回到养殖热水准备池6。当养殖热水准备池6水温偏高，可采用加冷水来调温。有时阴雨天，太阳辐射小，太阳能集热器组I收集的热量少，储热水箱2的水温低，可启动水源热泵机组21、循环泵I 20和循环泵II 22，通过吸收废水池18中废水余热来提高储热水箱2水的温度。[0012]本实用新型的有益效果是该装置是一种新型节能环保产品，以太阳能、环境空气、废水作为热源，取之不尽，用之不竭，是一种可替代锅炉的热水装置和供暖设备。通过利用太阳能和热泵技术，对太阳能空气源热泵热水系统的控制，保证了水产养殖大棚的供热供暖需求，实现了节能环保，经济性价值高，符合我国能源可持续发展战略，值得推广。
[0013]图I为本实用新型结构示意图；[0014]图中各标号为1 :太阳能集热器组，2 :储热水箱，3 :集热循环泵，4 :补水电磁阀， 5 :换热盘管，6 :养殖热水准备池，7 :电动阀I，8 :电动阀11，9 :供暖循环泵，10 :电动阀III， 11 :电动阀IV，12 :空气源热泵机组，13 :水产养殖大棚，14 :采暖散热器，15 :养殖供热水泵， 16 :废水泵，17 :废水热交换器，18 :废水池，19 :养殖新水供水泵，20 :循环泵I，21 :水源热4泵机组，22 :循环泵II。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。实施例I :如图所示，一种水产养殖大棚供热供暖装置，包括太阳能集热器组I、储热水箱2、水泵、补水电磁阀4、换热盘管5、养殖热水准备池6、电动阀、空气源热泵机组12、水产养殖大棚13、采暖散热器14、废水热交换器17、废水池18和水源热泵机组21。太阳能集热器组I与储热水箱2连接，储热水箱2与供暖循环泵9、电动阀III 10、电动阀IV 11、空气源热泵机组12通过管道顺次连接，热泵机组12通过管道与水产养殖大棚13的采暖散热器14连接，储热水箱2中设置有换热盘管5，换热盘管5通过电动阀I 7、电动阀II 8和管道与养殖热水准备池6连接，养殖热水准备池6通过养殖供热水泵15和管道与水产养殖大棚13进水口连接，水产养殖大棚13废水出水口与废水池18之间管路上设置有废水热交换器17，废水热交换器17通过管道与换热盘管5和养殖热水准备池6连接，水源热泵机组21通过循环泵I 20、循环泵II 22和管道与废水池18和储热水箱2之间都构成回路。储热水箱2与太阳能集热器组I之间的管路上设置有集热循环泵3，储热水箱2下部补水管上设置有补水电磁阀4。水产养殖大棚13废水出水口与废水热交换器17之间设置有废水泵16，废水热交换器17养殖新水进水管路上设置有养殖新水供水泵19。采暖散热器14为翅片管散热器。太阳能集热器组I采用CPC反光镜面U形真空管集热器，型号为CPC1518，规格为2130mmX 1640mm。实施例2 :如图所示，一种水产养殖大棚供热供暖装置，包括太阳能集热器组I、储热水箱2、水泵、补水电磁阀4、换热盘管5、养殖热水准备池6、电动阀、空气源热泵机组12、水产养殖大棚13、采暖散热器14、废水热交换器17、废水池18和水源热泵机组21。太阳能集热器组I与储热水箱2连接，储热水箱2与供暖循环泵9、电动阀III10、电动阀IV 11、空气源热泵机组12通过管道顺次连接，热泵机组12通过管道与水产养殖大棚13的采暖散热器14连接，储热水箱2中设置有换热盘管5，换热盘管5通过电动阀I 7、电动阀II 8和管道与养殖热水准备池6连接，养殖热水准备池6通过养殖供热水泵15和管道与水产养殖大棚13进水口连接，水产养殖大棚13废水出水口与废水池18之间管路上设置有废水热交换器17，废水热交换器17通过管道与换热盘管5和养殖热水准备池6连接，水源热泵机组21通过循环泵I 20、循环泵II 22和管道与废水池18和储热水箱2之间都构成回路。储热水箱2与太阳能集热器组I之间的管路上设置有集热循环泵3，储热水箱2下部补水管上设置有补水电磁阀4。水产养殖大棚13废水出水口与废水热交换器17之间设置有废水泵16，废水热交换器17养殖新水进水管路上设置有养殖新水供水泵19。实施例3 :如图所示，一种水产养殖大棚供热供暖装置，包括太阳能集热器组I、储热水箱2、水泵、补水电磁阀4、换热盘管5、养殖热水准备池6、电动阀、空气源热泵机组12、水产养殖大棚13、采暖散热器14、废水热交换器17、废水池18和水源热泵机组21。太阳能集热器组I与储热水箱2连接，储热水箱2与供暖循环泵9、电动阀III 10、电动阀IV 11、空气源热泵机组12通过管道顺次连接，热泵机组12通过管道与水产养殖大棚13的采暖散热器14连接，储热水箱2中设置有换热盘管5，换热盘管5通过电动阀I 7、电动阀II 8和管道与养殖热水准备池6连接，养殖热水准备池6通过养殖供热水泵15和管道与水产养殖大棚13进水口连接，水产养殖大棚13废水出水口与废水池18之间管路上设置有废水热交换器17，废水热交换器17通过管道与换热盘管5和养殖热水准备池6连接，水源热泵机组21 通过循环泵I 20、循环泵II 22和管道与废水池18和储热水箱2之间都构成回路。[0019]以上内容仅以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制， 本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种水产养殖大棚供热供暖装置，其特征在于包括太阳能集热器组(I)、储热水箱(2)、水泵、补水电磁阀(4)、换热盘管(5)、养殖热水准备池(6)、电动阀、空气源热泵机组(12)、水产养殖大棚(13)、采暖散热器(14)、废水热交换器(17)、废水池(18)和水源热泵机组(21);太阳能集热器组(I)与储热水箱(2)连接，储热水箱(2)与供暖循环泵(9)、电动阀 IIK10)、电动阀IV (11)、空气源热泵机组(12)通过管道顺次连接，热泵机组(12)通过管道与水产养殖大棚(13)的采暖散热器(14)连接，储热水箱(2)中设置有换热盘管(5)，换热盘管(5)通过电动阀I (7)、电动阀II (8)和管道与养殖热水准备池(6)连接，养殖热水准备池(6 )通过养殖供热水泵(15)和管道与水产养殖大棚(13)进水口连接，水产养殖大棚(13) 废水出水口与废水池(18 )之间管路上设置有废水热交换器(17 )，废水热交换器(17 )通过管道与换热盘管(5)和养殖热水准备池(6)连接，水源热泵机组(21)通过循环泵I (20)、循环泵II (22)和管道与废水池(18)和储热水箱(2)之间都构成回路。
2.根据权利要求I所述的水产养殖大棚供热供暖装置，其特征在于所述储热水箱(2) 与太阳能集热器组(I)之间的管路上设置有集热循环泵(3)，储热水箱(2)下部补水管上设置有补水电磁阀(4)。
3.根据权利要求I所述的水产养殖大棚供热供暖装置，其特征在于所述水产养殖大棚(13)废水出水口与废水热交换器(17)之间设置有废水泵(16)，废水热交换器(17)养殖新水进水管路上设置有养殖新水供水泵(19 )。
4.根据权利要求I所述的水产养殖大棚供热供暖装置，其特征在于所述采暖散热器(14)为翅片管散热器。
5.根据权利要求I或2所述的水产养殖大棚供热供暖装置，其特征在于所述太阳能集热器组(I)采用CPC反光镜面U形真空管集热器，型号为CPC1518，规格为 2130mmX 1640mm。
专利摘要本实用新型涉及一种利用太阳能和热泵技术的水产养殖大棚供热供暖装置，属于供热供暖技术领域。本实用新型包括太阳能集热器组、储热水箱、水泵、补水电磁阀、电动阀、换热盘管、水产养殖大棚、采暖散热器、废水热交换器、废水池、养殖热水准备池、空气源热泵机组和水源热泵机组。储热水箱通过供暖循环泵、电动阀、空气源热泵机组和管道与水产养殖大棚的采暖散热器连接，储热水箱中设置有换热盘管，换热盘管通过电动阀和管道与养殖热水准备池连接，养殖热水准备池通过养殖供热水泵和管道与水产养殖大棚进水口连接。本实用新型结构简单、节能环保，经济性价值高，符合我国能源可持续发展战略，值得推广。
文档编号F24J2/05GK202722285SQ20122040518
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者罗小林, 陈华山 申请人:昆明理工大学