專利名稱：節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種養(yǎng)殖系統(tǒng)水恒溫技術(shù)，特別涉及一種節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在海洋養(yǎng)殖業(yè)中，經(jīng)常遇到水溫度要求很高的情景，比如魚苗的培育， 一些珍稀海產(chǎn)品 的培育，往往需要比較恒定的水溫；而且還需要流動的新鮮海水。
前對于這些特殊的水恒溫需要，通常是給養(yǎng)殖池建立海水循環(huán)系統(tǒng)，不斷排出陳舊海 水，補(bǔ)充新鮮海水，而在新鮮海水補(bǔ)充過程中，采用鍋爐加熱補(bǔ)充海水的辦法，就是在新鮮 海水補(bǔ)充管路上，用一個加熱鍋爐給補(bǔ)充管線中的海水加溫，加溫后的海水送入養(yǎng)殖池中， 以此法保持養(yǎng)殖池中海水溫度的恒定。
由于養(yǎng)殖池很大，需要循環(huán)的海水量也很大，加熱補(bǔ)充海水需要消耗大量的能源。例如 一個2000立方米的魚苗池，需要恒溫在1(TC一15。C的范圍，當(dāng)海水溫度為3'C時，每置換 1/10的海水，就是200立方米，就需要相當(dāng)2000千瓦的能耗。
同時，在養(yǎng)殖地區(qū)燒鍋爐，還會造成對地區(qū)環(huán)境的污染，惡化當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，破環(huán)當(dāng)?shù)?生態(tài)鏈，嚴(yán)重時會造成一些海洋生物物種的消失。
2004年4月5日公開的中國發(fā)明專利200410080524. 2號(公開號為CN1755294A)《江河 湖海低品位能量提取系統(tǒng)》，該系統(tǒng)公開了依次以耦合換熱連接的能量采集裝置、第一閉式熱 傳遞回路、熱泵、第二閉式熱傳遞回路和負(fù)載散熱器，在第一和第二閉式熱傳遞回路之間共 設(shè)有2組8個控制閥，根據(jù)需要使散熱器從熱泵冷凝器獲取高溫?zé)崮芑驈臒岜谜舭l(fā)器獲取低 溫?zé)崮?。本申請是該系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容
為彌補(bǔ)鍋爐加熱的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能減小能耗、保護(hù)環(huán)境的節(jié)能環(huán) 保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)。
本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖池及其換水升降溫裝置，所述換水升 降溫裝置包括以耦合換熱方式依次連接的第一閉式循環(huán)熱傳遞回路、熱泵、第二閉式循環(huán)熱 傳遞回路，在所述第一、第二閉式循環(huán)熱傳遞回路之間設(shè)有使養(yǎng)殖池中的水升溫或降溫的二 組共八個換向閥門，其中，所述換水升降溫裝置還包括海水補(bǔ)水管線、第一開式熱傳遞回路、 第二開式熱傳遞回路、排水管線、第一排水分流支線，所述海水補(bǔ)水管線由依次串接的補(bǔ)水 口、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水換熱器的受熱側(cè)和所述養(yǎng)殖池相連的補(bǔ)水管組成；所述第一開式熱傳遞回 路由依次串接的冷熱水管線、補(bǔ)水換熱器的供熱側(cè)、控水閥和第一排水支線組成；所述第二 開式熱傳遞回路由依次串接的冷熱水管線、補(bǔ)水換熱器的供熱側(cè)、熱泵閥、低熱能換熱器的 供熱側(cè)和第二排水支線組成；所述排水管線由依次串接的與所述養(yǎng)殖池相連的排水管、排水 泵、排水閥、排水口組成；所述第一排水分流支線由依次串接的與排水管線相通的管路、第 一排水分流閥、高熱能換熱器的受熱側(cè)、補(bǔ)熱閥及和所述冷熱水管線相通的管線組成；所述 冷熱水管線經(jīng)第二排水分流閥與排水管線相通；所述第一閉式循環(huán)熱傳遞回路的受熱側(cè)與所 述低熱能換熱器的供熱側(cè)相耦合；所述第二閉式循環(huán)熱傳遞回路供熱側(cè)與所述高熱能換熱器 的受熱側(cè)相耦合。
本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，還包括海水地?zé)峁芫€，所述海水地?zé)峁芫€由依 次串接的海灘地?zé)峋⒌責(zé)岜?、地?zé)衢y及和所述冷熱水管線相通的管路組成。
本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，采用收集地?zé)峄蚺懦龊Ｋ臒崃考訜嵫a(bǔ)充新鮮 海水，大幅度地減少了能耗，使用地?zé)釙r，置換200立方米海水僅耗能30千瓦；使用熱泵時， 耗能105千瓦。同時在天熱養(yǎng)殖池溫度高時，還可以通過更換熱泵的連接方向變加熱為制冷， 去降低補(bǔ)充新鮮海水的溫度，保持養(yǎng)殖池中保持低于環(huán)境溫度的低溫。本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保 海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)無需燃煤，基本上不會產(chǎn)生對環(huán)境的污染，可以達(dá)到完全環(huán)保的目標(biāo)。


圖1是本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，下面結(jié)合實(shí)施例作更詳盡的說明。 圖1是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的示意圖，圖中為一循環(huán)養(yǎng)殖池，由養(yǎng)殖池2、補(bǔ)水口 41，補(bǔ)水泵12、排水泵15、排水管線16、排水閥23和排水口 42組成。 一般為了盡量減小 排除海水對補(bǔ)充海水的污染，排水口 42要遠(yuǎn)離補(bǔ)水口 41，同時補(bǔ)水口 41要選擇在比較干凈 的海水區(qū)域中，補(bǔ)水泵12是提升新鮮海水，排水泵15是提升養(yǎng)殖池2中的海水排除用。
在補(bǔ)水泵12到養(yǎng)殖池2的進(jìn)水管線上，串連一補(bǔ)水換熱器5的受熱側(cè)，因換熱器是由兩 路互相隔離但可以通過隔板傳熱的通道組成，兩股流媒在兩路通道中逆向流動，通過隔板交 換所攜帶的熱量；從原理上講，兩路可以互換使用，在此為敘述清楚，把一路稱為供熱側(cè)， 另一路稱為受熱側(cè)。
補(bǔ)水換熱器5的受熱側(cè)串聯(lián)在第一開式熱傳遞回路10中，第一開式熱傳遞回路10由依 次串接的冷熱水管線43、補(bǔ)水換熱器5的供熱側(cè)、控水閥35、第一排水支線46組成，其入
端經(jīng)支路閥22連接排水管線16，這樣，新鮮海水和排出海水分別從補(bǔ)水換熱器5的兩側(cè)通 過，在補(bǔ)水換熱器5中完成熱能的交換，以排出水的熱能提升補(bǔ)充水的熱能。
但是由于1、換熱器的效率小于1; 2、排水溫度不會高于養(yǎng)殖池中水溫。僅此循環(huán)，
必然致使養(yǎng)殖池中水溫越來越低，達(dá)不到恒溫的目的。
為此，在冷熱水管線43上需要增加熱量補(bǔ)充裝置。 本實(shí)施例中，采用了兩種熱量補(bǔ)充裝置。
一是海灘地?zé)峋甽，就是在養(yǎng)殖池2附近的沙質(zhì)海灘上打海灘地?zé)峋?，用地?zé)岜?1抽取 井下高于海水溫度的地?zé)岷Ｋ⒔?jīng)地?zé)衢y24連接到冷熱水管線43上(見圖1)，和其中的 排出水相混合，提升水溫，再送到補(bǔ)水換熱器5的供熱側(cè)，就可以達(dá)到恒定養(yǎng)殖池水溫的目 的。調(diào)節(jié)地?zé)衢y24的開度，可以改變地?zé)岷Ｋc排出水的比例，達(dá)到調(diào)節(jié)水溫的目的。
但是由于海灘地?zé)岵皇侨丝梢钥刂频?，所以單靠地?zé)峋a(bǔ)熱很難達(dá)到時時恒溫的目的。 為此，本實(shí)施例中還設(shè)置了換水升降溫裝置。
眾所周知，熱泵是一種利用蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥組成的一個閉路循環(huán)系統(tǒng)， 可以通過蒸發(fā)器收集低溫?zé)崮?，通過冷凝器傳送高能熱能，達(dá)到提升熱能目的設(shè)備。
本實(shí)施例中的換水升降溫裝置包括第一開式熱傳遞回路10、第二開式熱傳遞回路11、第 一閉式循環(huán)熱傳遞回路7、熱泵3、第二閉式循環(huán)熱傳遞回路8、第一排水分流支線17。由依 次串接的補(bǔ)水口 41、補(bǔ)水泵12、補(bǔ)水換熱器5的受熱側(cè)和養(yǎng)殖池2相連的補(bǔ)水管組成海水補(bǔ) 充管線；由依次串接的冷熱水管線43、補(bǔ)水換熱器5的供熱側(cè)、控水閥35和第一排水支線 46組成第一開式熱傳遞回路10;由依次串接的冷熱水管線43、補(bǔ)水換熱器5的供熱側(cè)、熱 泵閥26、低熱能換熱器4的供熱側(cè)和第二排水支線47組成第二開式熱傳遞回路11;第一閉 式循環(huán)熱傳遞回路7由低熱能換熱器4的受熱側(cè)、制熱閥一27、第一閉式循環(huán)熱傳遞回路7 的與熱泵3的蒸發(fā)器相耦合的供熱側(cè)、制熱閥二 28依次串接而成；熱泵3由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、 冷凝器和膨脹閥依次串接而成，其中充有制冷劑；第二閉式循環(huán)熱傳遞回路8由和熱泵3冷 凝器相耦合的受熱側(cè)、制熱閥一 29、高熱能換熱器6的供熱側(cè)、供熱循環(huán)泵14、制熱閥二 30依次串接而成。在第一和第二閉式循環(huán)熱傳遞回路之間還裝有四個制冷閥一31、制冷閥二 32、制冷閥三33、制冷閥四34，其安裝位置和連接方式如圖所示。因其是己知技術(shù)，在背景 技術(shù)中提到的20041080524.2號《江河湖海低品位能量提取系統(tǒng)》中己作了詳細(xì)描述，為避 免繁瑣本文不再贅述。由依次串接的與排水管線16相通的管路、第一排水分流閥21、高熱 能換熱器6的受熱側(cè)、補(bǔ)熱閥25及和冷熱水管線43相通的管線組成第一排水分流支線17; 冷熱水管線43經(jīng)第二排水分流閥22與排水管線16相通；第一閉式循環(huán)熱傳遞回路7的受熱
側(cè)與所述低熱能換熱器4的供熱側(cè)相耦合；第二閉式循環(huán)傳熱回路8供熱側(cè)與所述高熱能換
熱器6的受熱側(cè)相耦合。
本例中，圖1所示的狀態(tài)式表示給補(bǔ)充海水加熱的狀態(tài)，其中的四個制熱閥27、 28、 29、 30表示開啟狀態(tài)；制冷閥31、 32、 33、 34 (符號涂黑)表示關(guān)閉狀態(tài)。熱能的傳遞過程是 第二開式熱傳遞回路11—第一閉式循環(huán)熱傳遞回路7—熱泵3—第二閉式循環(huán)熱傳遞回路8 —第一排水分流支線17—第二開式熱傳遞回路11 —補(bǔ)水換熱器5;制冷時是使第二閉式循 環(huán)熱傳遞回路8的供熱側(cè)(即高熱能換熱器6的供熱側(cè))與第一閉式循環(huán)熱傳遞回路7的供 熱側(cè)相連，獲得低溫，進(jìn)而使高熱能換熱器6的受熱側(cè)獲得低溫，再傳給補(bǔ)水換熱器5的受 熱側(cè)給補(bǔ)充海水降溫。
因?yàn)闊岜玫臏囟忍嵘幸粋€最小值(本例中采用的熱泵的最小提升溫度為5'C)。所以在 排水管線16上，除連接一冷熱水管線43外，再連接一第一排水分流支路17，而僅僅第一排 水分流支路17中的水能夠得到熱泵3的加熱(或制冷)；第一排水分流支路17中的水在被加 熱后再和冷熱水管線43中的水混合后送到補(bǔ)水換熱器5中進(jìn)行熱交換。調(diào)節(jié)分流閩21和支 路閥22的開度，可以調(diào)節(jié)補(bǔ)熱水的比例。本實(shí)施例中是從分流閥21分出1/5的水，經(jīng)熱泵 提升溫度5°C，然后再和冷熱水管線43中的4/5的水混合，達(dá)到冷熱水管線43中的水提升1 r的目的。
在地?zé)峋?和熱泵3可以根據(jù)實(shí)際情況決定使用一種或者兩種。在兩種都配置的情況下， 地?zé)衢y24和補(bǔ)熱閥25就是決定使用哪一個補(bǔ)熱的選擇工具，打開地?zé)衢y24、關(guān)閉補(bǔ)熱閥25， 使用地?zé)峋a(bǔ)熱，此時還需要打開控水閥35，關(guān)閉熱泵閥26;反之打開補(bǔ)熱閥25、關(guān)閉地 熱閥24、打開熱泵閥26、關(guān)閉控水閥35，使用熱泵補(bǔ)熱。當(dāng)然也可以同時使用地?zé)峋?和 熱泵3兩個系統(tǒng)，就是同時打開地?zé)衢y24和熱泵閥26，而關(guān)閉控水閥35。這種情況通常是 在地?zé)峋?能提供一些熱量、熱量又不足的時候。同時使用地?zé)峋蜔岜孟到y(tǒng)，比起單用熱 泵，可以減少電能的消耗。
在排水管線16上還需要設(shè)置一排水閥23，這個閥通常是關(guān)閉的，以保證排出水均經(jīng)過 補(bǔ)水換熱器5進(jìn)行熱能交換；但是在特殊情況下，比如清洗養(yǎng)殖池需要直排時，打開它。
可見本實(shí)用新型可以通過地?zé)岷蜔岜脙煞N方式達(dá)到恒溫的目的，僅消耗少量電能，而無 需消耗燃煤燃油，決不會對環(huán)境造成污染，還可以節(jié)約能源；同時既可以冬天提溫，又可以 夏天降溫。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖池(2)及其換水升降溫裝置，所述換水升降溫裝置包括以耦合換熱方式依次連接的第一閉式循環(huán)熱傳遞回路(7)、熱泵(3)、第二閉式循環(huán)熱傳遞回路(8)，在所述第一、第二閉式循環(huán)熱傳遞回路(7、8)之間設(shè)有使養(yǎng)殖池(2)中的水升溫或降溫的二組共八個換向閥門，其特征在于所述換水升降溫裝置還包括海水補(bǔ)水管線(9)、第一開式熱傳遞回路(10)、第二開式熱傳遞回路(11)、排水管線(16)、第一排水分流支線(17)，所述海水補(bǔ)水管線由依次串接的補(bǔ)水口(41)、補(bǔ)水泵(12)、補(bǔ)水換熱器(5)的受熱側(cè)和所述養(yǎng)殖池(2)相連的補(bǔ)水管組成；所述第一開式熱傳遞回路(10)由依次串接的冷熱水管線(43)、補(bǔ)水換熱器(5)的供熱側(cè)、控水閥(35)和第一排水支線(46)組成；所述第二開式熱傳遞回路(11)由依次串接的冷熱水管線(43)、補(bǔ)水換熱器(5)的供熱側(cè)、熱泵閥(26)、低熱能換熱器(4)的供熱側(cè)和第二排水支線(47)組成；所述排水管線(16)由依次串接的與所述養(yǎng)殖池(2)相連的排水管、排水泵(15)、排水閥(23)、排水口(42)組成；所述第一排水分流支線(17)由依次串接的與排水管線(16)相通的管路、第一排水分流閥(21)、高熱能換熱器(6)的受熱側(cè)、補(bǔ)熱閥(25)及和所述冷熱水管線(43)相通的管線組成；所述冷熱水管線(43)經(jīng)第二排水分流閥(22)與排水管線(16)相通；所述第一閉式循環(huán)熱傳遞回路(7)的受熱側(cè)與所述低熱能換熱器(4)的供熱側(cè)相耦合；所述第二閉式循環(huán)熱傳遞回路(8)供熱側(cè)與所述高熱能換熱器(6)的受熱側(cè)相耦合。
2、 按照權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于還包括海水地?zé)峁芫€ (18),所述海水地?zé)峁芫€(18)由依次串接的海灘地?zé)峋?1)、地?zé)岜?51)、地?zé)衢y(24)及和所述冷熱水管線(43)相通的管路組成。
專利摘要一種節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖池及其換水升降溫裝置，換水升降溫裝置包括以耦合換熱方式依次連接的第一閉式循環(huán)熱傳遞回路、熱泵、第二閉式循環(huán)熱傳遞回路，換水升降溫裝置還包括海水補(bǔ)水管線、第一開式熱傳遞回路、第二開式熱傳遞回路、排水管線、第一排水分流支線，第一閉式循環(huán)熱傳遞回路的受熱側(cè)與低熱能換熱器的供熱側(cè)相耦合；第二閉式循環(huán)熱傳遞回路供熱側(cè)與高熱能換熱器的受熱側(cè)相耦合。第二開式熱傳遞回路還接一海灘地?zé)峒療峋?。本?shí)用新型節(jié)能環(huán)保海洋生物養(yǎng)殖系統(tǒng)，采用收集地?zé)峄蚺懦龊Ｋ臒崃考訜峄蛑评溲a(bǔ)充新鮮海水，大幅度地減少了能耗，無需燃煤，不會產(chǎn)生對環(huán)境的污染，可以達(dá)到完全環(huán)保的目標(biāo)。
文檔編號A01K61/00GK201069946SQ200720170080

公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者徐生恒 申請人:徐生恒