一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統的制作方法
【專利摘要】一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，包括海水源毛細管網前端換熱系統、水源熱泵系統、養殖毛細管換熱系統、殖用海水輸送系統，海水源毛細管網前端換熱系統包括毛細管前端換熱器，支路閥門I、J，循環水泵L，水源熱泵系統包括蒸發器，冷凝器，及與蒸發器與冷凝器的a-h接口對應連接的閥門A-H，養殖毛細管換熱系統包括循環水泵M，毛細管換熱器，換熱池，供水管道，殖用海水輸送系統包括閥門K，循環水泵N及鮮海水池；本實用新型充分利用低品位能源，提高了換熱效率、有效的減少污染，并且具有造價低廉、換熱均勻、耐高溫高壓、易清洗等優點，克服了海水養殖中調節供水溫度問題上的諸多不足，是一種節能環保、經濟高效的熱泵系統。
【專利說明】一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種毛細管海水源熱泵系統，特別涉及一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統。
【背景技術】
[0002]作為低品位能源熱利用的主要方式之一，熱泵系統可以通過少量的電能輸入，從低溫熱源(例如空氣、地下水、海水、土壤等)吸熱，然后放熱至所需區域，目前多用于建筑的空調和供暖系統以及生活熱水系統中。作為冷熱源的一種形式，也可以應用于海水的加熱和冷卻，為海產品的育苗和養成提供合適的水溫環境。由于溫度控制精度高，可有效的解決水產養殖的水溫控制問題。
[0003]水源熱泵具有高效節能、運行穩定可靠、環境效益顯著等優點，但水源熱泵對地下水的要求比較高，需要良好的地下水源條件，開式系統使用的板式換熱器造價較高，需設置較為復雜的海水過濾系統，投資較大，維護復雜。閉式系統前端換熱器采用塑料盤管換熱器，盤管換熱器管徑較大，一般采用20mm、25mm、.32mm、40mm幾種規格的塑料管。占地面積大，換熱效率低，對水深有一定的要求。然而由于水源的情況復雜多樣，普通的地表水前端換熱系統不能有效的適應各種水源，因此如何尋找到能夠適應各種水域且換熱效率高、造價低廉的前端換熱系統成為解決地表水前端取熱的一個重要問題。
【發明內容】
[0004]為解決上述現有技術不足，本實用新型提出一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，具有換熱效率高、造價低廉、換熱均勻、壓力損失小、高效節能、綠色環保、安裝方便、耐高溫高壓、易清洗的優點。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，包括海水源毛細管網前端換熱系統、水源熱泵系統、養殖毛細管換熱系統、殖用海水輸送系統，其中，海水源毛細管網前端換熱系統包括毛細管前端換熱器I，支路閥門1、J，循環水泵L，水源熱泵系統包括蒸發器2，冷凝器3，及與蒸發器2與冷凝器3的a-h接口對應連接的閥門A-H，養殖毛細管換熱系統包括循環水泵M，毛細管換熱器4，換熱池6，供水管道5，殖用海水輸送系統包括閥門K，循環水泵N及鮮海水池7 ；
[0007]整個系統通過管路連接，其中，蒸發器2的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應連接，冷凝器3的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應連接，閥門A、C與循環水泵L相連，循環水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器I出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器I入口端，閥門E、G與循環水泵M連接，循環水泵M及閥門F、H連接換熱池6，毛細管換熱器4位于換熱池6內與換熱池6換熱，鮮海水池7通過循環水泵N及閥門K連接毛細管換熱器4入口端,毛細管換熱器4出口端連接供水管道5。
[0008]所述的毛細管前端換熱器I和毛細管換熱器4均采用4.3X0.85mm標準毛細管，毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe_rt管材。
[0009]所述的毛細管前端換熱器I主要由毛細管席構成，多個毛細管席并聯形成一個網箱，連接方式采用同程式連接，多個網箱進行并聯形成系統總體，網箱之間相互沒有影響，網箱各支路設有閥門，可根據換熱量的變化調節使用網箱個數。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型由于采用了海水養殖的毛細管海水源熱泵系統代替了原有的鍋爐供熱系統，符合目前我國能源、環保的基本政策和國民經濟可持續發展的戰略要求，可以置于海中，從海水提取能量，把傳統開式取水系統變成閉式循環系統，而且充分利用低品位能源，提高了換熱效率、有效的減少污染，并且具有造價低廉、換熱均勻、耐高溫高壓、易清洗等優點，克服了海水養殖中調節供水溫度問題上的諸多不足，是一種節能環保、經濟高效的熱泵系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖為本實用新型的結構示意圖。
[0012]其中:1-毛細管前端換熱器，2-蒸發器，3-冷凝器，4-毛細管換熱器，5-供水管道，6-換熱池，1、J-支路閥門，L,M,N-循環水泵，A,B,C,D,E,F,G,H,K-閥門。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖詳細說明本實用新型的實施方式:
[0014]如圖所示，本實用新型的結構原理為:
[0015]一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，包括海水源毛細管網前端換熱系統、水源熱泵系統、養殖毛細管換熱系統、殖用海水輸送系統，其中，海水源毛細管網前端換熱系統包括毛細管前端換熱器I，支路閥門1、J，循環水泵L，水源熱泵系統包括蒸發器2，冷凝器3，及與蒸發器2與冷凝器3的a-h接口對應連接的閥門A-H，養殖毛細管換熱系統包括循環水泵M，毛細管換熱器4，換熱池6，供水管道5，殖用海水輸送系統包括閥門K，循環水泵N及鮮海水池7 ；
[0016]整個系統通過管路連接，其中，蒸發器2的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應連接，冷凝器3的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應連接，閥門A、C與循環水泵L相連，循環水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器I出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器I入口端，閥門E、G與循環水泵M連接，循環水泵M及閥門F、H連接換熱池6，毛細管換熱器4位于換熱池6內與換熱池6換熱，鮮海水池7通過循環水泵N及閥門K連接毛細管換熱器4入口端,毛細管換熱器4出口端連接供水管道5。
[0017]所述的毛細管前端換熱器I和毛細管換熱器4均采用4.3X0.85mm標準毛細管，毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe_rt管材。
[0018]所述的毛細管前端換熱器I主要由毛細管席構成，多個毛細管席并聯形成一個網箱，連接方式采用同程式連接，多個網箱進行并聯形成系統總體，網箱之間相互沒有影響，網箱各支路設有閥門，可根據換熱量的變化調節使用網箱個數。
[0019]所述的毛細管網前端換熱系統可以置于海中，從海水提取能量，把傳統開式取水系統變成閉式循環系統。
[0020]本實用新型的工作原理為:[0021]在夏季供冷時，閥門A、B、G、H關閉，閥門C、D、E、F開啟，冷凝器3釋放出來的余熱通過閥門C進入毛細管前端換熱系統將熱量釋放到海水中，然后冷卻的毛細管中的溶液通過閥門D進入冷凝器3繼續循環。同時蒸發器2制出的冷水經閥門E進入換熱池6中，從鮮海水池7中抽取的海水經循環水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4與換熱池6中介質進行換熱。冷卻后進入供水管道5。換熱池6中介質在循環泵M的帶動下經過閥門F返回蒸發器2。
[0022]夏季供冷毛細管前端換熱器I內換熱介質的循環路線為在毛細管內與海水進行換熱，排出多余熱量，通過閥門D進入冷凝器3，被加熱后經過閥門C離開冷凝器3，通過循環水泵L，經過支路閥門1、J返回前端毛細管換熱器I。
[0023]換熱池6內換熱介質的循環路線為換熱介質在換熱池6內與毛細管換熱器4進行換熱釋放冷量，被加熱后經過閥門F進入蒸發器2，在蒸發器2內換熱冷卻后通過閥門E流出，經過循環水泵M返回換熱池。
[0024]鮮海水池中供給用水流動路線為在循環水泵N的帶動下在鮮海水池7中流出，經過循環水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4，吸收熱量之后由供水管道5供出。
[0025]在冬季供熱時，閥門A、B、G、H開啟，閥門C、D、E、F關閉，毛細管前端換熱器I從海水中提取熱量，管內溶液通過閥門B進入蒸發器2換熱，循環完畢后經閥門A回到毛細管前端換熱器I。同時冷凝器3釋放出來的熱量經閥門G由換熱介質帶入換熱池6。從鮮海水池7中抽取的海水經循環水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4與換熱池6中介質進行換熱。加熱后進入供水管道5。換熱池6中介質在循環泵M的帶動下經過閥門H返回冷凝器3。
[0026]冬季供熱毛細管前端換熱器I內換熱介質的循環路線為在毛細管內與海水進行換熱，加熱后通過閥門B進入蒸發器2，被冷卻后經過閥門A離開蒸發器2，通過循環水泵L，經過支路閥門1、J返回毛細管前端換熱器I。
[0027]換熱池6內換熱介質的循環路線為換熱介質在換熱池6內與毛細管換熱器4進行換熱釋放熱量，被加熱后經過閥門H進入冷凝器3，在冷凝器3內加熱后通過閥門G流出，經過循環水泵M返回換熱池6。
[0028]鮮海水池7中供給用水流動路線為在循環水泵N的帶動下在鮮海水池7中流出，經過循環水泵N和閥門K進入毛細管換熱器4，吸收冷量之后由供水管道5供出。
【權利要求】
1.一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，其特征在于，包括海水源毛細管網前端換熱系統、水源熱泵系統、養殖毛細管換熱系統、殖用海水輸送系統，其中，海水源毛細管網前端換熱系統包括毛細管前端換熱器(I)，支路閥門1、J，循環水泵L，水源熱泵系統包括蒸發器(2)，冷凝器(3)，及與蒸發器(2)與冷凝器(3)的a-h接口對應連接的閥門A-H，養殖毛細管換熱系統包括循環水泵M，毛細管換熱器(4)，換熱池(6)，供水管道(5)，殖用海水輸送系統包括閥門K，循環水泵N及鮮海水池(7)； 整個系統通過管路連接，其中，蒸發器(2)的出口 a、b、e、f與閥門A、B、E、F對應連接，冷凝器⑶的出口 c、d、g、h與閥門C、D、G、H對應連接，閥門A、C與循環水泵L相連，循環水泵L通過支路閥門1、J連接毛細管前端換熱器(I)出口端，閥門B、D連接毛細管前端換熱器(I)入口端，閥門E、G與循環水泵M連接，循環水泵M及閥門F、H連接換熱池(6)，毛細管換熱器(4)位于換熱池(6)內與換熱池(6)換熱，鮮海水池(7)通過循環水泵N及閥門K連接毛細管換熱器(4)入口端，毛細管換熱器(4)出口端連接供水管道(5)。
2.如權利要求1所述的一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，其特征在于，所述的毛細管前端換熱器(I)和毛細管換熱器(4)均采用4.3X0.85mm標準毛細管,毛細管間距為10mm、20mm或40mm,管材為ppr管材或pe_rt管材。
3.如權利要求1所述的一種用于海水養殖的毛細管海水源熱泵系統，其特征在于，所述的毛細管前端換熱器(I)由毛細管席構成，多個毛細管席并聯形成一個網箱，連接方式采用同程式連接，多個網箱進行并聯形成系統總體，網箱之間相互沒有影響，網箱各支路設有閥門，可根據換熱量的變`化調節使用網箱個數。
【文檔編號】F25B30/06GK203615649SQ201320782671
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】劉國丹, 施志鋼, 常忠, 胡松濤, 王剛, 李緒泉, 王海英, 于慧俐 申請人:青島理工大學