[发明专利]水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统有效
申请号: | 201910607506.1 | 申请日: | 2019-07-04 |
公开(公告)号: | CN110470075B | 公开(公告)日: | 2020-10-02 |
发明(设计)人: | 张春路;成家豪;曹祥 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | F25B30/06 | 分类号: | F25B30/06;F25B41/04;F24S20/40;F24T10/20 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 褚明伟 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水产 养殖 温控 太阳能 蓄热 水地 热源 系统 | ||
1.一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,基于逆卡诺循环原理实现制热/制冷,包括热泵机组、养殖土塘、辅助蓄热塘和地下热源井,
所述热泵机组包括第一水-制冷剂换热器、第二水-制冷剂换热器、第三水-制冷剂换热器、四通换向阀、压缩机,
所述第一水-制冷剂换热器的制冷剂通道、第二水-制冷剂换热器的制冷剂通道、四通换向阀、压缩机连接形成水源热泵回路,
所述第一水-制冷剂换热器的制冷剂通道、第三水-制冷剂换热器的制冷剂通道、四通换向阀、压缩机连接形成地源热泵回路,
所述第一水-制冷剂换热器的水通道与养殖土塘内的换热管连通,构成水源第一回路,
所述第二水-制冷剂换热器的水通道与辅助蓄热塘内的换热管连通,构成水源第二回路,
所述第三水-制冷剂换热器的水通道与地下热源井连通,构成地下水流路,
所述水源热泵回路用于实现辅助蓄热塘塘水与养殖土塘塘水之间的换热,
所述地源热泵回路用于实现地下热源的地下水与养殖土塘塘水之间的换热,
所述水源热泵回路上设置控制水源热泵回路启闭的阀门,所述地源热泵回路上设置控制地源热泵回路启闭的阀门;
所述水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统通过不同控制方式实现水源制热模式、地源制热模式、水源和地源同时制热模式、制冷模式,制热模式和制冷模式的制冷剂循环回路通过四通换向阀切换;
所述养殖土塘上铺盖塑料大棚与保温草垫,所述辅助蓄热塘上铺盖塑料大棚,
在冬季,白天掀开养殖土塘的保温草垫吸收太阳能,夜晚铺盖养殖土塘的保温草垫保温;以水源制热模式为主,以地源制热模式为辅,低温情况下采取水源和地源同时制热模式或地源制热模式;
在夏季,白天铺盖养殖土塘的保温草垫遮阳,夜晚掀开养殖土塘的保温草垫散热,辅助蓄热塘恢复养殖功能,采用制冷模式,所述地下热源井为养殖土塘与辅助蓄热塘内的塘水冷却,完成地下水水源供冷循环。
2.根据权利要求1所述的一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,所述水源热泵回路、地源热泵回路中均设置有膨胀阀;
所述水源第一回路、水源第二回路中均设置有缓冲水箱、水泵及截止阀;
所述地下水流路中设置有水泵、止回阀与截止阀。
3.根据权利要求1所述的一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,所述辅助蓄热塘设置一个、两个或两个以上,
当辅助蓄热塘设置两个或两个以上时,每个辅助蓄热塘中的换热管通过分水器连接到水源第二回路上。
4.根据权利要求1所述的一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,所述地下热源井通入地下含水层,所述地下热源井设置一个、两个或两个以上,
当所述地下热源井设置一个时,所述地下热源井内的地下水作为热源或冷源来流经第三水-制冷剂换热器的水通道实现地下热源的地下水与养殖土塘塘水之间的换热;
当所述地下热源井设置两个或两个以上时,至少一个地下热源井中地下水用于作为热源或冷源被抽取流向第三水-制冷剂换热器的水通道,至少一个地下热源井被用于接收从第三水-制冷剂换热器的水通道流出的水。
5.根据权利要求1所述的一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,所述水源制热模式下,
所述水源热泵回路打开,所述地源热泵回路关闭,所述水源热泵回路内实现制冷剂的循环,所述水源第一回路与水源第二回路打开,所述地下水流路关闭,所述养殖土塘通过水源第一回路、水源热泵回路、水源第二回路之间的换热从辅助蓄热塘吸热,完成蓄热塘水源取热循环。
6.根据权利要求1所述的一种水产养殖土塘温控用太阳能蓄热型水地双热源热泵系统,其特征在于,所述地源制热模式下,
所述水源热泵回路关闭,所述地源热泵回路打开,所述地源热泵回路内实现制冷剂的循环,所述水源第一回路打开,所述水源第二回路关闭,所述地下水流路打开,所述养殖土塘通过水源第一回路、地源热泵回路、地下水流路之间的换热从地下热源井吸热,完成地下水水源取热循环。
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