专利名称：水稻芽种生产空气源热泵供热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水稻工厂化育秧机械化技术领域中的水稻芽种生产设备，尤其是涉及一种水稻芽种生产空气源热泵供热装置。
背景技术：
水稻芽种生产是水稻工厂化育秧的重要环节，其技术与装备的性能直接决定着水稻工厂化育秧的成败。水稻芽种生产是人为创造适宜的水、气、热条件，促使稻种集中、整齐地发芽的过程。这就要求有集供热、供回水、增氧技术为系统化的水稻芽种生产配备。近年来，先后有多家大专院校、科研院所和生产企业研究开发了稻种催芽设备，也曾设计了优秀的技术方案，比如，我国农垦系统近几年开始逐步建立集中自动监控的机器浸种、催芽系 统，而绝大部分农户仍以手工控制的土法为主，小部分水稻种植大户已经认识到机器浸种、催芽的优点并开始陆续选用小型催芽机。上述催芽设备的供热增氧系统技术方案是所配备的供热装置、催芽保温装置、集中吹气增氧设备，都是独立设置的，即为芽种生产设备独立设置一个大容积水箱集中加热装置，再分散向每个催芽箱供热，为了保持催芽箱阶段恒温和增氧，每个催芽箱设置一个单箱加热装置和一个增氧装置，为了使芽种受热、受氧均匀，还在沿用人工翻种。该技术方案有效解决了集中加热、分散供热、独立单箱加热保温的问题。但这种供热方式尚有不足之处一是集中加热、分散供热，再独立单箱加热保温、增氧的方式，操作繁琐，使用不方便；二是人工翻种存在随意性，解决不了受热、受氧均匀问题，导致水稻芽种质量低，还增加了劳动强度；三是独立单箱加热装置和集中供热装置重复配置，采用直接电加热或锅炉燃油加热，增加了运行成本，能源消耗大，不利于节能减排，不生态环保；四是供热增氧系统设置多种设备，管路、阀门排列连接复杂，占用温室空间大。
实用新型内容本实用新型的目的是针对存在的上述问题，提供一种操作简单灵活、使用方便，水稻芽种质量高，节能环保，占用温室空间小的水稻芽种生产空气源热泵供热装置。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案本实用新型的水稻芽种生产空气源热泵供热装置，包括催芽箱、热水箱、大循环供回水系统，还包括集中供热循环系统和分散供热循环系统，所述集中供热循环系统包括空气源热泵、热泵供水管路、热泵回水管路、两个电动阀，热泵供水管路一端与空气源热泵的出水口连接，该热泵供水管路另一端通过一个电动阀与热水箱连接；热泵回水管路的一端与空气源热泵的入水口连接，该热泵回水管路的另一端通过一个电动阀与热水箱连接。作为本实用新型的优选方案，该大循环供回水系统包括液体换向装置、大循环复用管路、电动阀，催芽箱、热水箱分别通过一个电动阀并联在大循环复用管路上，液体换向装置连接设置在大循环复用管路上，且位于相邻的催芽箱和热水箱与大循环复用管路的联接点之间。作为本实用新型的改进，所述分散供热循环系统包括环形喷淋装置、电动阀、以及所述集中供热循环系统的空气源热泵、热泵供水管路、热泵回水管路，环形喷淋装置设置在催芽箱的内上方，热泵供水管路一端与空气源热泵的出水口连接，该热泵供水管路另一端各通过一个电动阀与每个催芽箱内的该环形喷淋装置连接；热泵回水管路的一端与空气源热泵的入水口连接，该热泵回水管路的另一端各通过一个电动阀与每个催芽箱连接。作为本实用新型的进一步改进，所述液体换向装置包括两个T型电动三通阀、两个旁通管和一个循环泵，所述两个T型电动三通阀分别设置在循环泵的左右两侧，该两个T型电动三通阀的直通出口方向向内分别与循环泵的输入口和输出口通过该大循环复用管路连接，位于该循环泵输出口一侧的一个T型电动三通阀的直通进口方向向外，分别与每个催芽箱通过各自配备的一个电动阀连接，位于该循环泵输入口一侧的另一个T型电动三通阀的直通进口方向向外，与热水箱通过其配备的一个电动阀连接，一个旁通管的一端与位于该循环泵输出口一侧T型电动三通阀的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路 的该循环泵和该循环泵输入口一侧T型电动三通阀之间；另一个旁通管的一端与位于该循环泵输入口一侧T型电动三通阀的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路的该循环泵和该循环泵输出口一侧T型电动三通阀之间。采用上述技术方案后，本实用新型提供的水稻芽种生产空气源热泵供热装置具有的有益效果是I.操作简单灵活、使用方便。由于所述分散供热循环系统包括环形喷淋装置、电动阀、以及所述集中供热循环系统的空气源热泵、热泵供水管路、热泵回水管路。使空气源热泵、热泵供水管路、热泵回水管路在集中供热循环系统和分散供热循环系统中具有了复用功能，在浸种期间，特别是在夜间用电低谷期，通过集中供热循环系统，为热水箱提供热水，在每个催芽箱需要喷淋增氧热水时，可通过分散供热循环系统进行喷淋增氧。而该大循环供回水系统包括液体换向装置、大循环复用管路、电动阀，催芽箱、热水箱分别通过一个电动阀并联在大循环复用管路上，液体换向装置连接设置在大循环复用管路上，可将热水箱内的水输送到各催芽箱内进行透水升温。可见，通过管路、循环泵和电动阀门优化组合设计，动态调配管路水流方向，使系统内的集中供热循环、分散供热循环和大循环供回水有机结合，只一个空气源热泵作为加热装置就顺利完成热水制备、增氧催芽、喷淋保温和透水增温等工艺过程。更容易实现自动控制，使用操作简单方便。2.节能环保，占用温室空间小。空气源热泵是一种高效集热并转移热量的装置。运用逆卡诺循环原理，采用小部分电能驱动，通过制冷剂吸收空气的低品位热能，经压缩机压缩转化为高品位的热能，再通过热交换器将热量传递给水，实现制取热水，并通过循环系统完成热水供应。以我国北方寒冷地区为例，水稻芽种生产季节在3 4月份，此时白天正是低温型空气源热泵的理想工况，其电热效率大于200 %，用电很少，运行成本低，节约能源，从环境角度来讲，可以减少温室气体的排放，减少对环境的有害的因素，同时，北方寒冷地区为了抢农时，水稻芽种生产车间建在温室内，空气源热泵有效节省了温室空间。3.水稻芽种质量高。水稻种子的催芽过程中，增氧、保温是通过分散供热循环系统的环形喷淋装置均匀喷洒热水实现的，解决了传统浸种催芽所带来的受热、受氧不均和人工翻种随意性等问题，进而达到更加“快、齐、匀、壮”的催芽技术要求，提高了水稻芽种生产效率、稻种发芽率、壮苗率。
图I是本实用新型水稻芽种生产空气源热泵供热装置的构造示意图；图2是图I中I的局部放大图。图中环形喷淋装置I电动阀2大循环复用管路3热泵供水管路4热泵回水管路5液体换向装置6空气源热泵7催芽箱8热水箱9 T型电动三通阀10旁通管11循环泵具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述 如图I所示，给出了本实用新型水稻芽种生产空气源热泵供热装置的构造示意图，包括催芽箱8、热水箱9、大循环供回水系统，还包括集中供热循环系统和分散供热循环系统，所述集中供热循环系统包括空气源热泵7、热泵供水管路4、热泵回水管路5、两个电动阀2，热泵供水管路4 一端与空气源热泵7的出水口连接，该热泵供水管路4另一端通过一个电动阀2与热水箱9连接；热泵回水管路5的一端与空气源热泵7的入水口连接，该热泵回水管路5的另一端通过一个电动阀2与热水箱9连接。作为本实用新型的优选实施例，如图I所示，该大循环供回水系统包括液体换向装置6、大循环复用管路3、电动阀2，两个催芽箱8、一个热水箱9分别通过一个各自的电动阀2并联在大循环复用管路3上，液体换向装置6连接设置在大循环复用管路3上，且位于相邻的催芽箱8和热水箱9与大循环复用管路3的联接点之间。如图I所示，给出了本实用新型分散供热循环系统的具体实施方式
示意图，所述分散供热循环系统包括两个环形喷淋装置I、四个电动阀2、以及所述集中供热循环系统的空气源热泵7、热泵供水管路4、热泵回水管路5，两个环形喷淋装置I分别设置在各自催芽箱8的内上方，热泵供水管路4 一端与空气源热泵7的出水口连接，该热泵供水管路4另一端各通过一个电动阀2与每个催芽箱8内的该环形喷淋装置I连接；热泵回水管路5的一端与空气源热泵7的入水口连接，该热泵回水管路5的另一端各通过一个电动阀2与每个催芽箱8连接。如图2所示，给出了本实用新型的液体换向装置具体实施方式
示意图，所述液体换向装置6包括两个T型电动三通阀10、两个旁通管11和一个循环泵12，所述两个T型电动三通阀10分别设置在循环泵12的左右两侧，该两个T型电动三通阀10的直通出口方向向内分别与循环泵12的输入口和输出口通过该大循环复用管路3连接，位于该循环泵12输出口一侧的一个T型电动三通阀10的直通进口方向向外,分别与每个催芽箱8通过各自配备的一个电动阀2连接,位于该循环泵12输入口一侧的另一个T型电动三通阀10的直通进口方向向外，与热水箱9通过其配备的一个电动阀2连接，一个旁通管11的一端与位于该循环泵12输出口一侧T型电动三通阀10的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路3的该循环泵12和该循环泵12输入口一侧T型电动三通阀10之间；另一个旁通管11的一端与位于该循环泵12输入口一侧T型电动三通阀10的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路3的该循环泵12和该循环泵12输出口一侧T型电动三通阀10之间。水稻芽种生产空气源热泵供热装置的工作原理是先将待浸种催芽的水稻种子放入催芽箱8内，启动集中供热循环系统，空气源热泵7开始工作，热泵供水管路4、热泵回水管路5对热水箱9内的水循环集中加热。热水箱9内的水达到浸种催芽要求的温度后，这时启动大循环供回水系统，液体换向装置6的循环泵12开始工作，通过大循环复用管路3向催芽箱分散透水增温，当供水量达到要求后，关闭大循环供回水系统。然后再启动分散供热循环系统，空气源热泵7开始工作，热水经热泵供水管路4通过环形喷淋装置I向催芽箱8内均匀喷洒，经热泵回水管路5向空气源热泵7回水，实现循环增氧催芽、喷淋保温；在浸种期间，特别是在夜间用电低谷期，通过集中供热循环系统，为热水箱提供热水。通过管路、循环泵和电动阀门优化组合设计，动态调配管路水流方向，使系统内的集中供热循环、分散供热循环和大循环供回水有机结合，只一 个空气源热泵作为加热装置就顺利完成热水制备、增氧催芽、喷淋保温和透水增温等工艺过程。当催芽过程结束时，启动大循环供回水系统，通过控制液体换向装置6的两个T型电动三通阀10开启状态，液体换向装置使大循环复用管路3内的水流换向回流，催芽箱内的水回流到热水箱内或从系统排出，完成一个催芽过程。在本实用新型的水稻芽种生产空气源热泵供热装置中，集中供热循环系统的空气源热泵7、热泵供水管路4、热泵回水管路5、以及该大循环供回水系统的液体换向装置6、大循环复用管路3、电动阀2，都设计为具有复用功能。可根据使用要求，通过控制电动阀2、T型电动三通阀10以及液体换向装置6，实现复用动态组合功能的转换。解决了分散供热装置和集中供热装置重复配置问题，节约了能源消耗，有利于生态环保。本实用新型不局限于上述实施方式，催芽箱8可以集中扩展为多个，也可以分散扩展为多个，不论在其形状或结构上作任何变化，凡是利用空气源热泵和复用管路、电动阀与热水箱连接构成集中供热循环系统，与催芽箱连接构成分散供热循环系统均落在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种水稻芽种生产空气源热泵供热装置，包括催芽箱(8)、热水箱(9)、大循环供回水系统，其特征在于还包括集中供热循环系统和分散供热循环系统，所述集中供热循环系统包括空气源热泵(7)、热泵供水管路(4)、热泵回水管路(5)、两个电动阀(2)，热泵供水管路(4) 一端与空气源热泵(7)的出水口连接，该热泵供水管路(4)另一端通过一个电动阀(2)与热水箱(9)连接；热泵回水管路(5)的一端与空气源热泵(7)的入水口连接，该热泵回水管路(5)的另一端通过一个电动阀(2)与热水箱(9)连接。
2.根据权利要求I所述的水稻芽种生产空气源热泵供热装置，其特征在于该大循环供回水系统包括液体换向装置￠)、大循环复用管路(3)、电动阀(2)，催芽箱(8)、热水箱(9)分别通过一个电动阀(2)并联在大循环复用管路(3)上，液体换向装置(6)连接设置在大循环复用管路(3)上，且位于相邻的催芽箱(8)和热水箱(9)与大循环复用管路(3)的联接点之间。
3.根据权利要求I或2所述的水稻芽种生产空气源热泵供热装置，其特征在于所述分散供热循环系统包括环形喷淋装置(I)、电动阀(2)、以及所述集中供热循环系统的空气源热泵(7)、热泵供水管路(4)、热泵回水管路(5)，环形喷淋装置(I)设置在催芽箱(8)的内上方，热泵供水管路(4) 一端与空气源热泵(7)的出水口连接，该热泵供水管路(4)另一端各通过一个电动阀(2)与每个催芽箱(8)内的该环形喷淋装置(I)连接；热泵回水管路(5)的一端与空气源热泵(7)的入水口连接，该热泵回水管路(5)的另一端各通过一个电动阀(2)与每个催芽箱(8)连接。
4.根据权利要求2所述的水稻芽种生产空气源热泵供热装置，其特征在于所述液体换向装置(6)包括两个T型电动三通阀(10)、两个旁通管(11)和一个循环泵(12)，所述两个T型电动三通阀(10)分别设置在循环泵(12)的左右两侧，该两个T型电动三通阀(10)的直通出口方向向内分别与循环泵(12)的输入口和输出口通过该大循环复用管路(3)连接，位于该循环泵(12)输出口一侧的一个T型电动三通阀(10)的直通进口方向向外，分别与每个催芽箱⑶通过各自配备的一个电动阀⑵连接，位于该循环泵(12)输入口一侧的另一个T型电动三通阀(10)的直通进口方向向外,与热水箱(9)通过其配备的一个电动阀(2)连接，一个旁通管(11)的一端与位于该循环泵(12)输出口一侧T型电动三通阀(10)的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路(3)的该循环泵(12)和该循环泵(12)输入口一侧T型电动三通阀(10)之间；另一个旁通管(11)的一端与位于该循环泵(12)输入口一侧T型电动三通阀(10)的旁通口连接，另一端连接在该大循环复用管路(3)的该循环泵(12)和该循环泵(12)输出口一侧T型电动三通阀(10)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种水稻芽种生产空气源热泵供热装置，旨在提供一种操作简单灵活、使用方便，水稻芽种质量高，节能环保，占用温室空间小的水稻芽种生产空气源热泵供热装置。包括催芽箱、热水箱、大循环供回水系统，还包括集中供热循环系统和分散供热循环系统，所述集中供热循环系统包括空气源热泵、热泵供水管路、热泵回水管路、两个电动阀，热泵供水管路一端与空气源热泵的出水口连接，该热泵供水管路另一端通过一个电动阀与热水箱连接；热泵回水管路的一端与空气源热泵的入水口连接，该热泵回水管路的另一端通过一个电动阀与热水箱连接。本实用新型适用于水稻芽种集中生产。
文档编号A01C1/02GK202374662SQ201120339360
公开日2012年8月15日 申请日期2011年9月12日 优先权日2011年9月12日
发明者宋炜, 张连萍, 李含锋, 赵忠良, 钱晓辉, 闫景凤 申请人:哈尔滨瑞恩农牧工程有限公司, 黑龙江省农业机械工程科学研究院