一种海水养殖用空气源热泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种海水养殖用空气源热泵，属于制热装置领域，包括空气源热泵机组，其特征是还包括海水通道；所述的空气源热泵机组包括用管路顺序循环连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和机组换热器，回路内部充满工介质；所述的海水通道包括进水通道，余热回收通道和余热化霜通道；所述的进水通道包括用管路顺序连接的海水换热器、冷凝器和养殖池；所述的余热回收通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀、海水换热器和机组换热器；所述的余热化霜通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀和蒸发器；所述的蒸发器包括换热翅片、化霜翅片和电风扇。与现有技术相比较具有能耗低、效率高的特点。
【专利说明】一种海水养殖用空气源热泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气源热泵，特别是一种适用于冬季海水养殖用的空气源热栗。
【背景技术】
[0002]海水养殖是利用浅海、滩涂、港湾等国土水域资源进行饲养和繁殖海产经济动植物的生产。养殖的对象主要是鱼类、虾蟹类、贝类和藻类等。海水养殖是水产业的重要组成部分。我国国海水养殖发展迅速，海带、贻贝和对虾等主要经济品种的发展尤为突出，带动了沿海经济的发展，成为沿海地区的支柱产业。
[0003]海水养殖需要一定的条件，其中控制水温是一项关键技术，对海参育苗要求水温在16?21°C，对于海水鱼育苗要求水温在12?20°C，虾类、贝类育苗要求水温在22?25°C。一般情况下，3、4月份是扇贝和对虾的育苗季节，而此时山东半岛的近海水温约为10°C，需要给海水升温。在过去通常利用锅炉(燃煤、燃油或用电)产生的热水作为海水的加热热源。燃煤锅炉虽然造价和运行费都比较低，但引起了严重的大气污染。燃油锅炉和电锅炉的运行费都比较高，不经济。另外直接用电加热不仅运行费高，而且一次能源利用率低，造成能源的浪费，是不可取的。
[0004]近年来越来越多的养殖户选择使用热泵来调控水温，以热泵作为热源来完成海水的加热，是一种低能耗、无污染的加热技术，能充分回收利用水产养殖池的排水中的能量，占地少，无污染，运行费低。
[0005]但是，现有空气源热泵低温运行时，蒸发器结霜时有发生，现有的除霜方法有自然除霜、水冲霜、电加热除霜和热气旁通除霜。自然除霜是停运一段时间用周围环境的热量将霜层融化掉，此除霜方法不消耗额外能量，但除霜时间越长热量损失越多，而且在o°c以下的环境中无法使用；水冲霜是用淋水将霜融化掉，此除霜方法用时短，但浪费水资源，而且水在蒸发器上容易结冰，结冰后增大冷单元表面的传热阻。电加热除霜使用电加热提供化霜热，增加了能耗；热气旁通除霜是不改变制冷剂的流向，机组在除霜过程中保持制热状态不变，压缩机排出的高温气体直接旁通一部分至室外蒸发器进行融霜，此种除霜方式由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量，当气温较低除霜不够快时，将没有足够的热量吸收，会使主机进入保护性停机状态，如采用简单的旁通之路，则易产生压缩机液击现象，同时，在除霜过程中，因压缩机的排气量减少，会影响加热效果，无法满足正常的产热需求。
[0006]为此，在现有技术中采用通过检测蒸发器温度来判断是否结霜，从而决定是否启动化霜程序。但结霜的条件有多种，比如温度、湿度等，仅通过检测温度来判断是否结霜是不可靠的，容易造成误操作，从而加剧了设备的磨损，增加了能耗。
实用新型内容
[0007]本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种能耗低、效率高的海水养殖用空气源热泵。
[0008]本实用新型解决其技术问题的技术方案是:一种海水养殖用空气源热泵，包括空气源热泵机组，其特征是还包括海水通道；所述的空气源热泵机组包括用管路顺序循环连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和机组换热器，回路内部充满工介质；所述的海水通道包括进水通道，余热回收通道和余热化霜通道；所述的进水通道包括用管路顺序连接的海水换热器、冷凝器和养殖池；所述的余热回收通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀、海水换热器和机组换热器；所述的余热化霜通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀和蒸发器；所述的蒸发器包括换热翅片、化霜翅片和电风扇；化霜翅片包括竖直的毛细管和水平的导热丝；所述的导热丝是弯曲的，在与毛细管连接的地方位置较低，导热丝在两相邻毛细管之间的位置较高；所述的余热化霜通道连接蒸发器中的化霜翅片。
[0009]上述的工介质是氟利昂R407。
[0010]上述的空气源热泵机组回路内包括过滤器。
[0011 ] 上述蒸发器上安装有接近开关。
[0012]上述的毛细管外表面和导热丝具有导水膜层。
[0013]上述的导水膜是聚四氟乙烯。
[0014]与现有技术相比较，本实用新型具有以下突出的有益效果:
[0015]1、充分利用现有余热，降低了能耗；
[0016]2、制热效率高；
[0017]3、蒸发器不易结霜；
[0018]4、除霜效果好；
[0019]5、设备使用寿命长。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图。
[0021]图2是本实用新型的蒸发器结构示意图。
[0022]图3是本实用新型的蒸发器换热翅片结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0024]本实用新型包括空气源热泵机组和海水通道。
[0025]所述的空气源热泵机组包括用管路顺序循环连接的压缩机1、冷凝器2、储液罐3、膨胀阀5、蒸发器6和机组换热器7，回路内部充满工介质。在本实施例中所述的工介质是氟利昂R407，相对于传统的R22，R407更加的环保。
[0026]所述的海水通道包括进水通道，余热回收通道和余热化霜通道。
[0027]所述的进水通道包括用管路顺序连接的海水换热器8、冷凝器2和养殖池11。
[0028]所述的余热回收通道包括用管路顺序连接的养殖池11、电磁阀10、海水换热器8和机组换热器7。
[0029]所述的余热化霜通道包括用管路顺序连接的养殖池11、电磁阀9和蒸发器6。
[0030]本实用新型余热回收的工作原理是:平时电磁阀10打开，电磁阀9关闭，养殖池11内排出的废水被送到海水换热器8中进行换热，对排出的废水进行一次余热回收，废水温度下降，此时废水温度略高于自然海水温度；同时对即将注入养殖池11的海水进行一次加热；一次余热回收结束后废水流进机组换热器7，在机组换热器7中与工介质进行换热，对废水进行二次余热回收，废水温度进一步下降，此时废水温度低于自然海水温度，废水经进一步处理后排出。
[0031]本实用新型制热的工作原理是:压缩机I将来自机组换热器7的工介质由气态常温压缩成气态高温，然后将其送到冷凝器2，工介质由气态高温凝结成液态常温，并向待注入海水释放热量，完成制热效应；同时在冷凝器2中，对待注入海水进行了二次加热，温度升至养殖所需的温度后被注入养殖池11。工介质经储液罐3和膨胀阀5到蒸发器6时经蒸发变成气态低温，并向周围空气吸收热量，完成空气源吸能；然后工介质被送到机组换热器7中，吸收来自废水中的热量，完成废水余热回收吸能，工介质变为气态常温，吸进压缩机I中。
[0032]所述的蒸发器6结构如图2所示，包括换热翅片12、化霜翅片13和电风扇14。化霜翅片13包括竖直的毛细管和水平的导热丝。
[0033]所述的余热化霜通道连接蒸发器6中的化霜翅片。
[0034]所述的换热翅片12结构如图3所示，包括竖直的毛细管15和水平的导热丝16。氟利昂从毛细管15内流过，通过毛细管15跟空气进行热交换，导热丝16固定连接在毛细管15上，增大与空气的接触面积，提高热交换的效率。所述的导热丝16是弯曲的，在与毛细管15连接的地方位置较低，导热丝16在两相邻毛细管15之间的位置较高。这样的结构能够使凝结在导热丝16上的水珠更容易滑到毛细管15上，再顺着毛细管15滑下，避免了水珠结成霜冻。
[0035]此外，所述的毛细管15外表面和导热丝16镀上一层导水膜，导水膜与水互不浸润，能够使水更容易从导热丝16和毛细管15上滑下。在本实施例中所述的导水膜是聚四氟乙烯。当液体表面张力高于固体平面的临界表面张力时，则生成不连续液滴形成不浸润现象。水的表面张力是72mN/m，聚四氟乙烯的临界表面张力值是18mN/m，水与聚四氟乙烯具有良好的不浸润性。聚四氟乙烯具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，还可以增加蒸发器6的使用寿命。
[0036]所述的蒸发器6上安装有结霜检测装置，当检测到蒸发器6结霜后，打开电磁阀9，废水被送进蒸发器6内，当流经化霜翅片13时废水加热化霜翅片13周围的空气，在电风扇14的作用下化霜翅片13周围的热空气被吹向换热翅片12，从而将换热翅片12上的霜融化掉。当天气特别寒冷时，融霜作业需在打开电磁阀9的同时还要关闭电磁阀10，以增大进入蒸发器6的废水量，加快融霜速度。融霜结束后，关闭电磁阀9，打开电磁阀10，废水被送到机组换热器7中。
[0037]所述的结霜检测装置包括接近开关，即在蒸发器6上安装接近开关，接近开关的感应面靠近蒸发器6上的换热翅片12。当蒸发器6结霜后，换热翅片12与接近开关距离减小，接近开关检测到距离变小后，开始化霜；当霜溶化后，换热翅片12与接近开关的距离增大，接近开关检测到距离增大后，经过设定的时间T后，结束化霜。所述的接近开关是现有技术，其内在结构和阈值设定方式不再累述。
[0038]优化方案中，所述的空气源热泵机组回路内包括过滤器4，过滤器4能够滤掉工介质中的杂质，减少对空气源热泵机组的磨损，增加使用寿命。
[0039]需要说明的是，本实用新型的特定实施方案已经对本实用新型进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种海水养殖用空气源热泵，包括空气源热泵机组，其特征是还包括海水通道；所述的空气源热泵机组包括用管路顺序循环连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和机组换热器，回路内部充满工介质；所述的海水通道包括进水通道，余热回收通道和余热化霜通道；所述的进水通道包括用管路顺序连接的海水换热器、冷凝器和养殖池；所述的余热回收通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀、海水换热器和机组换热器；所述的余热化霜通道包括用管路顺序连接的养殖池、电磁阀和蒸发器；所述的蒸发器包括换热翅片、化霜翅片和电风扇；化霜翅片包括竖直的毛细管和水平的导热丝；所述的导热丝是弯曲的，在与毛细管连接的地方位置较低，导热丝在两相邻毛细管之间的位置较高；所述的余热化霜通道连接蒸发器中的化霜翅片。
2.根据权利要求1所述的海水养殖用空气源热泵，其特征在于:所述的工介质是氟利昂 R407。
3.根据权利要求1所述的海水养殖用空气源热泵，其特征在于:所述的空气源热泵机组回路内包括过滤器。
4.根据权利要求1所述的海水养殖用空气源热泵，其特征在于:所述蒸发器上安装有接近开关。
5.根据权利要求1所述的海水养殖用空气源热泵，其特征在于:所述的毛细管外表面和导热丝具有导水膜层。
6.根据权利要求5所述的海水养殖用空气源热泵，其特征在于:所述的导水膜是聚四氟乙烯。
【文档编号】F24H4/02GK203671911SQ201420054204
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】秦艺宁 申请人:日照保宁电气科技有限公司