带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地源热泵系统。
【背景技术】
[0002]酱油的制作过程中，包括制曲和发酵的步骤。制取步骤是将原材料放置在密封的曲室内进行化学反应，得到产品或半成品，在制取步骤中发生的化学反应会放出大量的热，因此需要对制取罐进行冷却降温，传统的降温方法是利用冷水机组和冷却塔进行降温，效率较低。发酵步骤是将待发酵材料放置在密封的罐内进行发酵，发酵的时间一般需要几天，发酵罐的内部温度需要一直保持在50°C左右，传统的保温方法是利用煤燃烧产生的热量加热水，使水的温度超过50°C，再向发酵罐持续供应热水进行保温，但该方法消耗的煤炭数量多，成本高，并且煤燃烧时产生废气，对环境的污染大。
【实用新型内容】
[0003]因此，本实用新型针对现有的发酵罐保温方法能耗大、曲室冷却方法效率低的技术问题，目的在于提供一种带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，包括:
[0006]热泵，所述热泵包括用于进行热交换的冷凝器和蒸发器；
[0007]地埋管换热器，设置在地热井内，所述地埋管换热器通过地热管与热泵的冷凝器和蒸发器分别进行热交换；
[0008]热水管，流经热泵的冷凝器进行加热，所述热水管连接发酵罐进行保温；
[0009]冷水管，流经热泵的蒸发器进行冷却，所述冷水管连接曲室进行冷却。
[0010]本实用新型的地埋管换热器主要处于地下30米土层，地下的常年温度约24.8°C,对供热非常有利，对于供冷，也远低于冷却塔能提供的温度。热泵机组在此蒸发温度下制热可达到较高的运行效率，热泵的蒸发器端在产生热水时，冷凝器端同时也产生冷水，在冷热用量不平衡的时候，系统会将多余的能量储存在地下。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型的地源热泵系统为酱油制取、发酵过程全年提供工艺用冷水/热水，热泵的蒸发器可提供冷水，冷凝器提供热水，同时满足酱油制作中的冷热负荷需求。地源热泵系统主要利用地热能进行制热或制冷，只需输入一份电能，可同时获得供热和供冷两种输出，系统综合能效比(COP)可达7以上，且无需燃烧煤炭，能源成本低，效率高，同时不会对环境造成污染。
[0013]进一步，所述热水管和冷水管分别设置有将热水和冷水导出的引水管。当以供热为主的时候，冷水便是免费的副产品，可通过冷水引水管将冷水引出；当以供冷为主的时候，热水便是免费的副产品，可通过热水弓I水管将热水引出。
[0014]进一步，所述地热井设置在发酵罐下方。酱油制作过程中，需要占用大面积的地方，建造大量的发酵罐，将地热井设置在发酵罐下方，可充分利用空间，减少整个系统的占地面积，降低土地成本投入。
[0015]进一步，本实用新型的地源热泵系统还包括冷却塔，所述冷却塔通过冷却管道连接热泵。维持地下热平衡以避免土壤温度持续下降或上升，是系统长期高效运行的保证。经过一段时间持续运转后，地源热泵系统可借助冷却塔进行散热，在提高系统运行效率的同时减少往地下系统排热量，使地下土壤温度得以自然恢复。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]图1是本实用新型的地源热泵系统的示意图。
[0018]附图标号:1、热泵；11、冷凝器；12、蒸发器；2、发酵罐；3、热水管；31、热水循环泵；32、热水引出管；4、制取罐；5、冷水管；51、冷水循环泵；52、冷水引出管；
6、地热井；7、地埋管换热器；8、地热管；81、地热循环泵。
【具体实施方式】
[0019]参照图1，本实用新型提供的一种带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，包括设置在地面上的热泵机房、发酵罐2、曲室4，以及设置在地面下的地热井6。热泵机房内设置有多台热泵1，热泵I包括用于进行热交换的冷凝器11和蒸发器12。冷凝器11和发酵罐2之间设置有循环流动的热水管3，热水管3上设置有提供动力的热水循环泵31，热水管3流经冷凝器11进行加热，使水温升高至50°C左右，再供应到发酵罐2对发酵罐2进行保温。热水管3上还设置有热水引出管32，通过热水引出管32可将热水导出，用作其他用途。蒸发器12和制取罐4之间设置有循环流动的冷水管5，冷水管5上设置有冷水循环泵51，冷水管5流经蒸发器12进行冷却，使水温降低到6.5/12.5°C，再供应到制取罐4用于冷却。同样的，冷水管5上设置有冷水引出管52。
[0020]地热井6设置在发酵罐2下方，地热井6内设置有地埋管换热器7，地埋管换热器7为单U型管，在本实施例中，地埋管换热器7埋设在地下30米处，附近土层的常年温度约24.8°C，对供热非常有利，对于供冷，也远低于冷却塔能提供的温度。地埋管换热器7通过地热管8与热泵I的冷凝器11和蒸发器12分别进行热交换，地热管8上设置有地热循环泵81。
[0021]进一步，本实用新型的地源热泵系统还包括冷却塔(图中未示出)，冷却塔通过冷却管道连接热泵I。维持地下热平衡以避免土壤温度持续下降或上升，是系统长期高效运行的保证，经过一段时间持续运转后，地源热泵系统可借助冷却塔进行散热，在提高系统运行效率的同时减少往地下系统排热量，使地下土壤温度得以自然恢复。
[0022]本实用新型的地源热泵系统的运行操作大量采用自动控制技术，自控系统将根据负荷变化、环境温湿度和地下土壤温度及变化趋势等因素自动调整热泵机组运行台数和时间、循环水泵的流量、甚至冷却塔和地埋管系统的切换等等，使系统整体运行于最佳工况和最佳效率区间，达到最大程度的高效和节能效果。
[0023]除热泵机组自控系统外，地源热泵系统还将设置效率和能耗监控，随时记录系统运行参数，如热侧、冷侧的水温及流量，各设备耗电量、热泵机组实时参数等数据，并可在本地控制系统工作站即时处理和呈现能耗变化数据、节能效果数据和曲线，直观显示系统的运行效率和节能效果；还可以通过互联网远程访问或展示该结果，让技术人员远程监察系统的实际运彳T情况，进一步提尚系统效率。
[0024]本实用新型的地源热泵系统为酱油制曲、发酵过程全年提供工艺用冷水/热水，热泵I的蒸发器12可提供冷水，冷凝器11提供热水，同时满足酱油制作中的冷热负荷需求，若冷热负荷不平衡，过剩的部分自动导入地埋管换热器7。地源热泵系统主要利用地热能进行制热或制冷，只需输入一份电能，可同时获得供热和供冷两种输出，系统综合能效比(COP)可达7以上，且无需燃烧煤炭，能源成本低，效率高，同时不会对环境造成污染。
[0025]以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，其特征在于，包括: 热泵，所述热泵包括用于进行热交换的冷凝器和蒸发器； 地埋管换热器，设置在地热井内，所述地埋管换热器通过地热管与热泵的冷凝器和蒸发器分别进行热交换； 热水管，流经热泵的冷凝器进行加热，所述热水管连接发酵罐进行保温； 冷水管，流经热泵的蒸发器进行冷却，所述冷水管连接曲室进行冷却。2.根据权利要求1所述的带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，其特征在于:所述热水管和冷水管分别设置有将热水和冷水导出的引水管。3.根据权利要求1所述的带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，其特征在于:所述地热井设置在发酵罐下方。4.根据权利要求1所述的带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，其特征在于:还包括冷却塔，所述冷却塔通过冷却管道连接热泵。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带发酵罐保温和曲室冷却功能的地源热泵系统，包括热泵、地埋管换热器、热水管和冷水管，热泵包括用于进行热交换的冷凝器和蒸发器；地埋管换热器设置在地热井内，并通过地热管与热泵的冷凝器和蒸发器分别进行热交换；热水管流经热泵的冷凝器进行加热，热水管连接发酵罐进行保温；冷水管流经热泵的蒸发器进行冷却，冷水管连接曲室进行冷却。本实用新型的地源热泵系统为酱油制曲、发酵过程全年提供工艺用冷水/热水，同时满足酱油制作中的冷热负荷需求，地源热泵系统主要利用地热能进行制热或制冷，无需燃烧煤炭，能源成本低，效率高，同时不会对环境造成污染。
【IPC分类】F25B30/06, C12M1/00
【公开号】CN204665750
【申请号】CN201520262019
【发明人】王罡, 钟卓彬, 叶酌新, 刘社近, 梅晓斌, 杨文辉, 邵鹏程, 郭宪堂
【申请人】李锦记（新会）食品有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月27日