專利名稱：海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種屬于能源技術領域的水源熱泵冷熱水機組及其系統，尤其是對海水養殖育苗及其它工業和民用中海水進行冷卻和加熱的水源熱泵冷熱水機組及其系統。
背景技術：
海水養殖育苗控制水溫十分重要，對海參育苗要求水溫在16 23°C，對于海水魚 (如大菱鲆)育苗要求水溫在12 20°C，蝦類、貝類育苗要求水溫在22 25°C。一般情況下，12月份至來年5月是海水育苗季節，而此時近海水溫為O 10°C，需要給海水升溫；夏季7、8月份海水溫度超過25°C，需給海水降溫。我們知道，目前海水養殖育苗加熱海水所采用的主要方式是采用燃煤鍋爐加熱， 存在效率低、環境污染嚴重和占地面積大的缺點。給海水降溫所采用的主要方式是采用風冷或水冷機組，存在投資大，運行費用高的缺點。另外，海水養殖育苗冷熱水采用邊補邊排活水方式，排放的廢水中的含有大量能量白白流失，能源浪費嚴重。為解決這些問題，可以采用海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，充分回收廢水中能量，一機兩用來制取海水養殖所用的冷熱水。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種結構合理，能充分回收海水養殖排放廢水中的能量，具有很高效率的海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統。本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的技術方案是一種海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，包括大海、預熱換熱器、海水源熱泵機組、熱水儲存池、養殖池、廢水儲存池、廢水潛水泵、供水閥、過濾除沙器、海水潛水泵、過濾器、海水循環泵、閥門一(15)、閥門二(16)、閥門三(17)、閥門四(18)、閥門五(19)、 閥門六(20)、閥門七(21)、閥門八(22)、排水口、溢流管、海水井、深井泵、熱泵沙濾器、排水溝、高水位傳感器、低水位傳感器，水位控制器；大海中新鮮海水通過海水潛水泵經過濾除沙器由管道引到預熱換熱器海水入口， 預熱換熱器海水出口管路引入熱水儲存池內底部；廢水儲存池水位下部的廢水潛水泵出口經過濾器和預熱換熱器廢水入口相連，預熱換熱器廢水出口接管分兩種方式一種是接管分兩路，一路經閥門八(22)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)和海水源熱泵冷凝器海水入口管路相連； 另一種接管和過濾器排水管路相連；海水井內深井泵出口管路和熱泵沙濾器入口相連，熱泵沙濾器出口接管分兩路，一路經閥門八(22)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)和海水源熱泵冷凝器海水入口管路相連；海水源熱泵蒸發器海水出口管路分兩路，一路經閥門六(20)和通向大海的排水
3管路相連，另一路經閥門二(16)和熱水儲存池上部熱水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器海水入口管路分兩路，一路經閥門四(18)和連接熱水儲存池下部海水循環泵出口管路相連，另一路經閥門三(17)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器海水出口管路分兩路，一路經閥門五(19)和通向大海的排水管路相連，另一路經閥門一(15)和熱水儲存池上部熱水入口管路相連；熱水儲存池中部設熱水出口經管道引入養殖池上部，入口設供水閥，熱水儲存池底部高于養殖池上部水位；過濾除沙器、過濾器和熱泵沙濾器下部排水管路均和通向大海的排水管路相連；養殖池底部設排水口，排水口插入排水溢流管，管口和養殖池水面齊平，排水口由管道引入排水溝，再經管道引到廢水儲存池，養殖池底部高于廢水儲存池上部水位，養殖池為多個組合。所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的控制裝置設水位控制器連接高、低水位傳感器和海水潛水泵電源控制線。所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的海水源熱泵冷凝器和蒸發器采用抗海水腐蝕材質。所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的設備和管路采用抗海水腐蝕材質。所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的海水井為在海岸邊打井，海水井濾水管所處砂層為透水性好的砂層，能通過深井泵抽吸順利滲透過來海水。本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統的工作原理是一、冬季制熱廢水潛水泵輸送廢水儲存池內的有溫廢海水經過濾器過濾后進入預熱換熱器放熱側，和進入預熱換熱器吸熱側大海中海水潛水泵輸送的經過濾除沙器過濾后的新鮮低溫海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度提高，然后進入到熱水儲存池底部；開啟閥門一(15)、閥門三(17)、閥門五(19)和閥門八(22)，關閉閥門二(16)、閥門四(18)、閥門六(20)和閥門七(21)，經預熱換熱器一次吸熱后的廢海水或海水井內深井泵排出的海水進入海水源熱泵蒸發器二次放熱循環運行，放熱后的低溫廢海水排入大海； 熱水儲存池下部的預熱后的海水經海水循環泵加壓進入海水源熱泵冷凝器吸收海水源熱泵機組制冷劑管路中制冷劑放出的熱量回到熱水儲存池中部，直到達到設定溫度上限，先關閉熱泵機組壓縮機，然后再關閉海水循環泵、廢水潛水泵或深井泵；打開供水閥，熱水儲存池內的熱海水放入養殖池，養殖池內的水位達到排水溢流管口，多余海水溢流進入溢流管再流入排水溝，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管，整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝，然后排入廢水儲存池；隨著養殖池廢水排出，熱水儲存池水位下降到低水位傳感器，通過水位控制器啟動海水潛水泵和廢水潛水泵，將新鮮海水經預熱換熱器預熱補充到熱水儲存池底部，熱水儲存池水位上升到高水位傳感器，水位控制器關閉海水潛水泵；當熱水儲存池底部海水溫度降到設定溫度下限，啟動海水循環泵和廢水潛水泵或深井泵，再啟動海水源熱泵機組循環加熱，當熱水儲存池底部海水溫度升到設定溫度上限，關閉海水源熱泵機組、海水循環泵和廢水潛水泵或深井泵。二、夏季制冷廢水潛水泵輸送廢水儲存池內的低溫廢海水經過濾器過濾后進入預熱換熱器吸熱側，和進入預熱換熱器放熱側大海中海水潛水泵輸送的經過濾除沙器過濾后的新鮮高溫海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度降低，然后進入到熱水儲存池底部；關閉閥門一(15)、閥門三(17)、閥門五(19)和閥門八(22)，開啟閥門二(16)、閥門四(18)、閥門六(20)和閥門七(21)，經預熱換熱器一次吸熱后的廢海水或海水井內深井泵排出的海水進入海水源熱泵冷凝器二次吸熱循環運行，吸熱后的高溫廢海水排入大海； 熱水儲存池下部的預冷后的海水經海水循環泵加壓進入海水源熱泵蒸發器放熱給海水源熱泵機組制冷劑管路中制冷劑回到熱水儲存池中部，直到達到設定溫度下限，先關閉熱泵機組壓縮機，然后再關閉海水循環泵、廢水潛水泵或深井泵；打開供水閥，熱水儲存池內的海水放入養殖池，養殖池內的水位達到排水溢流管口，多余海水溢流進入溢流管再流入排水溝，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管，整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝，然后排入廢水儲存池；隨著養殖池廢水排出，熱水儲存池水位下降到低水位傳感器，啟動海水潛水泵和廢水潛水泵，將新鮮海水經預熱換熱器預冷后補充到熱水儲存池底部，熱水儲存池水位上升到高水位傳感器，關閉海水潛水泵；當熱水儲存池底部海水溫度升到設定溫度上限，啟動海水循環泵和廢水潛水泵或深井泵，再啟動海水源熱泵機組循環冷卻，當熱水儲存池底部海水溫度降到設定溫度下限， 關閉海水源熱泵機組、海水循環泵和廢水潛水泵或深井泵。本發明技術特點包括I、一機兩用，冬季和夏季可以通過閥門轉換，實現冬季給海水加溫，夏季給海水降溫的功能。2、兩級換熱，一級預熱換熱器將新鮮海水在進入熱水儲存池之前先與養殖池排放的廢海水進行一次換熱，充分吸收廢海水里的余熱。3、二級換熱采用海水源熱泵機組，因海水養殖育苗冬季需要制熱溫度低于25V, 夏季需要制冷溫度高于20°C，熱泵機組效率高于用在建筑采暖空調，更適合熱泵機組使用。這些措施，使海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統不但能源損失少，，效率及性能大大提高，節能效果顯著，而且無污染廢物排放，環保效益大。
圖I為本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統實施例一示意2為本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統實施例二示意3為本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統養殖池布置示意4為本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統養殖池排水溢流管示意圖
圖中1、大海，2、預熱換熱器，3、海水源熱泵機組，4、熱水儲存池，5、養殖池，6、廢水儲存池，7、廢水潛水泵，8、供水閥，9、過濾除沙器，10、海水潛水泵，11、過濾器，12、海水循環泵，13、海水源熱泵機組蒸發器，14、海水源熱泵機組冷凝器，15、閥門一(15)，16、閥門二 (16)，17、閥門三(17)，18、閥門四(18)，19、閥門五(19)，20、閥門六(20)，21、閥門七(21)， 22、閥門八(22)，23、排水溝，24、海水井，25、深井泵，26、熱泵沙濾器，27、排水口，28、溢流管，29、高水位傳感器，30、低水位傳感器，31、水位控制器。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案做進一步說明實施例一如圖I所示，該本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統含有:大海I、預熱換熱器2、海水源熱泵機組3、熱水儲存池4、養殖池5、廢水儲存池6、廢水潛水泵7、供水閥8、過濾除沙器9、海水潛水泵10、過濾器11、海水循環泵12、閥門一(15)15、 閥門二(16) 16、閥門三(17)17、閥門四(18)18、閥門五(19) 19、閥門六(20)20、閥門七
(21)21、閥門八(22) 22、排水溝23、排水口 27、溢流管28、高水位傳感器29、低水位傳感器 30、水位控制器31 ;海水源熱泵機組3含有海水源熱泵機組蒸發器13、海水源熱泵機組冷凝器14 ；大海I中新鮮海水通過海水潛水泵10經過濾除沙器9由管道引到預熱換熱器2 海水入口，預熱換熱器2海水出口管路引入熱水儲存池4內底部；廢水儲存池6水位下部的廢水潛水泵7出口經過濾器11和預熱換熱器2廢水入口相連，預熱換熱器2廢水出口接管分兩路，一路經閥門八(22)22和海水源熱泵蒸發器14 海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)21和海水源熱泵冷凝器13海水入口管路相連；海水源熱泵蒸發器14海水出口管路分兩路，一路經閥門六(20)20和通向大海I 的排水管路相連，另一路經閥門二(16) 16和熱水儲存池4上部熱水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器13海水入口管路分兩路，一路經閥門四(18) 18和連接熱水儲存池4下部海水循環泵10出口管路相連，另一路經閥門三(17) 17和海水源熱泵蒸發器14 海水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器13海水出口管路分兩路，一路經閥門五(19) 19和通向大海I 的排水管路相連，另一路經閥門一(15) 15和熱水儲存池4上部熱水入口管路相連； 熱水儲存池4中部設熱水出口經管道弓I入養殖池5上部，入口設供水閥8，熱水儲存池4底部高于養殖池5上部水位；過濾除沙器9和過濾器11下部排水管路均和通向大海I的排水管路相連；養殖池5底部設排水口 27，排水口 27插入排水溢流管28，管口和養殖池5水面齊平，排水口 27由管道引入排水溝23，再經管道引到廢水儲存池6，養殖池5底部高于廢水儲存池6上部水位，養殖池5為多個組合。本發明工作過程是一、冬季制熱開啟閥門一(15)15、閥門三(17)17、閥門五(19) 19和閥門八
(22)22，關閉閥門二(16) 16、閥門四(18) 18、閥門六(20)20和閥門七(21)21。I、初次補水當海水溫度不低于海水養殖育苗要求溫度時，熱水儲存池4水位低于低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10，將新鮮海水經預熱換熱器2補充到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10 ;打開供水閥8，熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管,整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝,然后排入廢水儲存池6 ;隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，水位控制器 31再次啟動海水潛水泵10，直到熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，關閉海水潛水泵10。2、初次加熱；當海水溫度低于海水養殖育苗要求溫度,熱水儲存池4底部海水溫度降到設定溫度，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，再啟動海水源熱泵機組3循環加熱， 經預熱換熱器2后的廢海水進入海水源熱泵蒸發器14 二次放熱循環運行，放熱后的低溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預熱后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵冷凝器13吸收海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑放出的熱量回到熱水儲存池4中部， 當熱水儲存池6底部海水溫度升到設定溫度上限，關閉海水源熱泵機組3、海水循環泵12和廢水潛水泵7。3、一級換熱過程隨著熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池； 隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，啟動海水潛水泵10和廢水潛水泵7，廢水潛水泵7輸送廢水儲存池6內的有溫廢海水經過濾器11過濾后進入預熱換熱器2放熱側，和進入預熱換熱器2吸熱側大海I中海水潛水泵10輸送的經過濾除沙器9過濾后的新鮮低溫海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度提高到比廢海水溫度低2 30C，然后進入到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，關閉海水潛水泵10。4、二級換熱過程當熱水儲存池4底部海水溫度降到設定溫度下限，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，再啟動海水源熱泵機組3循環加熱，經預熱換熱器2 —次吸熱后的廢海水進入海水源熱泵蒸發器14 二次放熱循環運行，放熱后的低溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預熱后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵冷凝器13吸收海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑放出的熱量回到熱水儲存池4中部，直到達到設定溫度上限先關閉海水源熱泵機組3，然后再關閉海水循環泵12和廢水潛水泵7。二、夏季制冷關閉閥門一 (15) 15、閥門三(17) 17、閥門五(19) 19和閥門八
(22)22，開啟閥門二(16) 16、閥門四(18) 18、閥門六(20)20和閥門七(21)21。I、初次補水當海水溫度不高于海水養殖育苗要求溫度時，熱水儲存池4水位低于低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10，將新鮮海水經濾器11過濾后，再經預熱換熱器2補充到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10 ;打開供水閥8，熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池 5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管，整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝，然后排入廢水儲存池6 ;隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，再次啟動海水潛水泵10，直到熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，關閉海水潛水泵10。2、初次冷卻當海水溫度高于海水養殖育苗要求溫度，熱水儲存池4底部海水溫度升到設定溫度，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，再啟動海水源熱泵機組3循環冷卻， 經預熱換熱器2后的廢海水進入海水源熱泵冷凝器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的高溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預冷后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵蒸發器13放熱到海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑回到熱水儲存池4中部，當熱水儲存池6底部海水溫度降到設定溫度下限，關閉海水源熱泵機組3、海水循環泵12和廢水潛水泵7。3、一級換熱過程隨著熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池； 隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10和廢水潛水泵7,廢水潛水泵7輸送廢水儲存池6內的海水經過濾器11過濾后進入預熱換熱器2吸熱側，和進入預熱換熱器2放熱側大海I中海水潛水泵10輸送的經過濾除沙器9過濾后的新鮮海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度降低到比廢海水溫度高 2 3°C，然后進入到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10。4、二級換熱過程當熱水儲存池4底部海水溫度升到設定溫度上限，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，再啟動海水源熱泵機組3循環冷卻，經預熱換熱器2 —次放熱后的廢海水進入海水源熱泵冷凝器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的高溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預冷后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵蒸發器13放熱到海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑回到熱水儲存池4中部，直到達到設定溫度下限先關閉海水源熱泵機組3，然后再關閉海水循環泵12和廢水潛水泵7。實施例二 如圖2所示，該本發明海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統含有:大海I、預熱換熱器2、海水源熱泵機組3、熱水儲存池4、養殖池5、廢水池6、廢水潛水泵 7、供水閥8、過濾除沙器9、海水潛水泵10、過濾器11、海水循環泵12、閥門一(15) 15、閥門二(16) 16、閥門三(17) 17、閥門四(18) 18、閥門五(19) 19、閥門六(20) 20、閥門七(21)21、 閥門八(22) 22、排水溝23、海水井24、深井泵25、熱泵沙濾器26、排水口 27、溢流管28、高水位傳感器29、低水位傳感器30、水位控制器31 ;海水源熱泵機組3含有海水源熱泵機組蒸發器13、海水源熱泵機組冷凝器14 ；大海I中新鮮海水通過海水潛水泵10經過濾除沙器9由管道引到預熱換熱器2 海水入口，預熱換熱器2海水出口管路引入熱水儲存池4內底部；廢水儲存池6水位下部的廢水潛水泵7出口經過濾器11和預熱換熱器2廢水入口相連，預熱換熱器2廢水出口接管和過濾器11排水管路相連；海水井24內深井泵25出口管路和熱泵沙濾器26入口相連，熱泵沙濾器26出口接管分兩路，一路經閥門八(22)22 和海水源熱泵蒸發器14海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)21和海水源熱泵冷凝器 13海水入口管路相連；海水源熱泵蒸發器14海水出口管路分兩路，一路經閥門六(20)20和通向大海I 的排水管路相連，另一路經閥門二(16) 16和熱水儲存池4上部熱水入口管路相連；
海水源熱泵冷凝器13海水入口管路分兩路，一路經閥門四(18) 18和連接熱水儲存池4下部海水循環泵10出口管路相連，另一路經閥門三(17) 17和海水源熱泵蒸發器14 海水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器13海水出口管路分兩路，一路經閥門五(19) 19和通向大海I 的排水管路相連，另一路經閥門一(15) 15和熱水儲存池4上部熱水入口管路相連；熱水儲存池4中部設熱水出口經管道弓I入養殖池5上部，入口設供水閥8，熱水儲存池4底部高于養殖池5上部水位；過濾除沙器9和過濾器11下部排水管路均和通向大海I的排水管路相連；養殖池5底部設排水口 27，排水口 27插入排水溢流管28，管口和養殖池5水面齊平，排水口 27由管道引入排水溝23，再經管道引到廢水儲存池6，養殖池5底部高于廢水儲存池6上部水位，養殖池5為多個組合。本發明工作過程是一、冬季制熱開啟閥門一(15)15、閥門三(17)17、閥門五(19) 19和閥門八
(22)22，關閉閥門二(16) 16、閥門四(18) 18、閥門六(20)20和閥門七(21)21。I、初次補水當海水溫度不低于海水養殖育苗要求溫度時，熱水儲存池4水位低于低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10，將新鮮海水經預熱換熱器2補充到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10 ;打開供水閥8，熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管,整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝,然后排入廢水儲存池6 ;隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，再次啟動海水潛水泵10，直到熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，關閉海水潛水泵10。2、初次加熱當海水溫度低于海水養殖育苗要求溫度,熱水儲存池4底部海水溫度降到設定溫度，啟動海水循環泵12和深井泵25，再啟動海水源熱泵機組3循環加熱，海水井24內深井泵25排出的海水進入海水源熱泵蒸發器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的海水井海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預熱后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵冷凝器13吸收海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑放出的熱量回到熱水儲存池4中部，當熱水儲存池6底部海水溫度升到設定溫度上限，關閉海水源熱泵機組3、海水循環泵 12和深井栗25 ο3、一級換熱過程隨著熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池； 隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10和廢水潛水泵7，廢水潛水泵7輸送廢水儲存池6內的有溫廢海水經過濾器11 過濾后進入預熱換熱器2放熱側，和進入預熱換熱器2吸熱側大海I中海水潛水泵10輸送的經過濾除沙器9過濾后的新鮮低溫海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度提高到比廢海水溫度低2 3°C，然后進入到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器 29，水位控制器31關閉海水潛水泵10 ;經預熱換熱器2 —次吸熱后的廢海水排入大海I。4、二級換熱過程當熱水儲存池4底部海水溫度降到設定溫度下限，啟動海水循環泵12和深井泵25，再啟動海水源熱泵機組3循環加熱，海水井24內深井泵25排出的海水進入海水源熱泵蒸發器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的海水井海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預熱后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵冷凝器13吸收海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑放出的熱量回到熱水儲存池4中部，直到達到設定溫度上限先關閉海水源熱泵機組3，然后再關閉海水循環泵12和深井泵25。二、夏季制冷關閉閥門一(15)15、閥門三(17)17、閥門五(19) 19和閥門八
(22)22，開啟閥門二(16) 16、閥門四(18) 18、閥門六(20)20和閥門七(21)21。I、初次補水當海水溫度不高于海水養殖育苗要求溫度時，熱水儲存池4水位低于低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10，將新鮮海水經濾器11過濾后，再經預熱換熱器2補充到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10 ;打開供水閥8，熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池 5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池；清洗養殖池時可以拔掉排水溢流管，整個養殖池內海水可通過排水口流入排水溝，然后排入廢水儲存池6 ;隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，再次啟動海水潛水泵10，直到熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，關閉海水潛水泵10。2、初次冷卻當海水溫度高于海水養殖育苗要求溫度，熱水儲存池4底部海水溫度升到設定溫度，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，經預熱換熱器2后的廢海水進入海水源熱泵冷凝器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的高溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預冷后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵蒸發器13放熱到海水源熱泵機組3 制冷劑管路中制冷劑回到熱水儲存池4中部，再啟動海水源熱泵機組3循環冷卻，當熱水儲存池6底部海水溫度降到設定溫度下限，關閉海水源熱泵機組3、海水循環泵12和廢水潛水泵7。3、一級換熱過程隨著熱水儲存池4內的熱海水放入養殖池5，養殖池5的水位達到排水溢流管28 口，多余海水溢流進入溢流管28再流入排水溝23，然后排入廢水儲存池； 隨著養殖池5廢水排出，熱水儲存池4水位下降到低水位傳感器30，水位控制器31啟動海水潛水泵10和廢水潛水泵7,廢水潛水泵7輸送廢水儲存池6內的海水經過濾器11過濾后進入預熱換熱器2吸熱側，和進入預熱換熱器2放熱側大海I中海水潛水泵10輸送的經過濾除沙器9過濾后的新鮮海水進行換熱，換熱后的新鮮海水溫度降低到比廢海水溫度高 2 3°C，然后進入到熱水儲存池4底部，熱水儲存池4水位上升到高水位傳感器29，水位控制器31關閉海水潛水泵10。4、二級換熱過程當熱水儲存池4底部海水溫度升到設定溫度上限，啟動海水循環泵12和廢水潛水泵7，再啟動海水源熱泵機組3循環冷卻，經預熱換熱器2 —次放熱后的廢海水進入海水源熱泵冷凝器14 二次吸熱循環運行，吸熱后的高溫廢海水排入大海I ;熱水儲存池4下部的預冷后的海水經海水循環泵12加壓進入海水源熱泵蒸發器13放熱到海水源熱泵機組3制冷劑管路中制冷劑回到熱水儲存池4中部，直到達到設定溫度下限先關閉海水源熱泵機組3，然后再關閉海水循環泵12和廢水潛水泵7。以上所述，僅是本發明較佳實例，任何對本發明結構作簡單調整，均應屬于本發明的技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，其特征是包括大海、預熱換熱器、海水源熱泵機組、熱水儲存池、養殖池、廢水儲存池、廢水潛水泵、供水閥、 過濾除沙器、海水潛水泵、過濾器、海水循環泵、閥門一(15)、閥門二(16)、閥門三(17)、閥門四(18)、閥門五(19)、閥門六(20)、閥門七(21)、閥門八(22)、排水口、溢流管、海水井、深井泵、熱泵沙濾器、排水溝、高水位傳感器、低水位傳感器，水位控制器；大海中新鮮海水通過海水潛水泵經過濾除沙器由管道引到預熱換熱器海水入口，預熱換熱器海水出口管路引入熱水儲存池內底部；廢水儲存池水位下部的廢水潛水泵出口經過濾器和預熱換熱器廢水入口相連，預熱換熱器廢水出口接管分兩種方式一種是接管分兩路，一路經閥門八(22)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)和海水源熱泵冷凝器海水入口管路相連；另一種接管和過濾器排水管路相連；海水井內深井泵出口管路和熱泵沙濾器入口相連，熱泵沙濾器出口接管分兩路，一路經閥門八(22)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連，另一路經閥門七(21)和海水源熱泵冷凝器海水入口管路相連；海水源熱泵蒸發器海水出口管路分兩路，一路經閥門六(20)和通向大海的排水管路相連，另一路經閥門二(16)和熱水儲存池上部熱水入口管路相連；海水源熱泵冷凝器海水入口管路分兩路，一路經閥門四(18)和連接熱水儲存池下部海水循環泵出口管路相連，另一路經閥門三(17)和海水源熱泵蒸發器海水入口管路相連； 海水源熱泵冷凝器海水出口管路分兩路，一路經閥門五(19)和通向大海的排水管路相連，另一路經閥門一(15)和熱水儲存池上部熱水入口管路相連；熱水儲存池中部設熱水出口經管道引入養殖池上部，入口設供水閥，熱水儲存池底部高于養殖池上部水位；過濾除沙器、過濾器和熱泵沙濾器下部排水管路均和通向大海的排水管路相連；養殖池底部設排水口，排水口插入排水溢流管，管口和養殖池水面齊平，排水口由管道引入排水溝，再經管道引到廢水儲存池，養殖池底部高于廢水儲存池上部水位，養殖池為多個組合。
2.根據權利要求I所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，其特征是控制裝置設水位控制器連接高、低水位傳感器和海水潛水泵電源控制線。
3.根據權利要求I所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，其特征是海水源熱泵冷凝器和蒸發器采用抗海水腐蝕材質。
4.根據權利要求I所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，其特征是設備和管路采用抗海水腐蝕材質。
5.根據權利要求I所述海水養殖育苗廢水余熱回收水源熱泵冷熱水機組及系統，其特征是海水井為在海岸邊打井，海水井濾水管所處砂層為透水性好的砂層，能通過深井泵抽吸順利滲透過來海水。
全文摘要
本發明涉及一種屬于能源技術領域的水源熱泵冷熱水機組及其系統，尤其是對海水養殖育苗及其它工業和民用中海水進行冷卻和加熱的水源熱泵冷熱水機組及其系統。包括預熱換熱器、海水源熱泵機組、熱水儲存池、養殖池、廢水儲存池、廢水潛水泵、供水閥、過濾除沙器、海水潛水泵、過濾器、海水循環泵，通過轉換閥門實現冬天制熱和夏季制冷。這樣水源熱泵冷熱水機組及其系統可以充分回收海水養殖排放廢水中的能量，從而提高了熱泵機組換熱效率，節省了運行費用。
文檔編號A01K63/06GK102578028SQ20121006309
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者姜衍禮 申請人:姜衍禮