[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

说明书

本发明涉及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，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，它还包括系统中构成的制冷剂回路、水源回路和地下水流路。与现有技术相比，本发明利用闲置塘蓄热作为水源热泵的热源，供热量大，能效高，运行成本低；避免了空气源热泵的除霜问题，整个养殖周期负荷平稳，装机容量小，初投资低。本发明利用温度较恒定的地下水作为地源热泵的热源，能效高，应用范围广，供热稳定。

技术领域

本发明涉及一种双热源热泵系统，尤其是涉及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。

背景技术

小棚养殖是水产养殖业中一种重要的养殖模式，在江苏、山东等地的农田养殖区被广泛采用。具体说来，是通过在农田开辟土塘进行养殖。同一般的水产养殖相同，水温控制对土塘养殖物的生长非常重要。

太阳能是冬季土塘热量的主要来源，但单个塘蓄存的太阳能有限，尚需额外供热。传统的锅炉类供热设备中，燃煤会对环境产生污染，已经被禁止使用。天然气等清洁能源运行成本过高，压缩了利润空间。因此目前急需一种高能效的供热方案替代。此外，夏季也需要适当对塘进行降温。

热泵作为一种高效节能环保技术，已经在水产养殖业得到初步应用。各类热泵中，空气源热泵的供热不够稳定，冬季受到除霜影响，性能衰减严重。地源热泵需要额外打桩或打井，初投资过高；且养殖塘数量众多，大范围、长时间的应用会破坏地下水，影响地下热平衡。水源热泵要求养殖塘周围有河流等供热源，不适合大范围推广使用。因此现有的热泵系统在节能性、经济性和实用性上无法满足要求。

发明内容

为了解决目前水产养殖土塘温控用的热泵机组能效低、初投资高、实用性差的问题，充分利用水塘和土壤蓄存的太阳能，本发明提出了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。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，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。

进一步地，所述水源热泵回路、地源热泵回路中均设置有膨胀阀。

进一步地，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。

进一步地，所述地下水流路中设置有水泵、止回阀与截止阀。

进一步地，所述辅助蓄热塘可以设置一个、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。