CN105875469B - 自适应调节水温的立体养殖场 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够自适应调节水温的立体养殖场，包括太阳能集热器、水源热泵系统、多个蓄热水箱、多个水池、多个温度传感器和系统控制元件。立体养殖场从上至下分为多层，在每一层均设置蓄热水箱和水池，同一层的蓄热水箱和水池通过换热盘管相连，在所述换热盘管内设置有循环泵；各个蓄热水箱能够与同层水池的蓄水进行热交换，当需要水循环时，根据水池与水箱的温差，开启水池与水箱之间的电磁阀，通过循环泵利用水箱内的换热盘管进行换热；各层蓄热水箱之间由下而上通过所述单向活门连通内腔进行分层蓄热；本发明根据养殖的鱼类不同，将各层水池从上到下设计成不同的水温要求，通过太阳能、水源热泵、温差自循环和余热回收技术，能够实现低能耗立体养殖的效果。

Description

自适应调节水温的立体养殖场

技术领域

本发明涉及立体养殖技术，特别的，涉及一种能够自适应调节水温的立体养殖场。

背景技术

最为常见的淡水鱼类为四大家鱼(鲫、鲤、鲢、鳙)，比如草鱼属鲤科，喜居水体中下层和近岸水草处，为典型草食及趋冷性鱼类(适温10-22℃)。黄鳝属合鳃科、黄鳝亚科，生活于稻田、河溪、池塘、河渠、湖泊等淤泥质水底层，为变温性鱼类(适温10-32℃)。娃娃鱼亦称大鲵，属有尾目、隐鳃鲵科，喜冷凉，常生活于山区水流湍急、水质清凉的石缝、岩洞或溪、河中(适温10-22℃)。

热带鱼属高温鱼类，它们多数可在18-32度的水温内生存。一些高温鱼类要求水温在25-28度，比如神仙鱼的合适水温是24-28度，当水温在20-24度时，仅能维持生命，水温底于20度时，它会濒临死亡。一些低温鱼类要求水温在22-25度左右，比如孔雀鱼的最适宜温度是20-24度。热带鱼在水温低于18度时，绝大多数品种的生命活动会受到威胁，只有极少数品种可耐18度以下的水温，因此可以说，控制养殖池水温度是养殖渔业的重要环节。

室内养殖技术目前基本是利用养殖单一鱼类、水温要求一致的水池，现有的水产养殖场则是根据单一养殖池的温度要求，通过保温大棚或以其他主动方式，如利用太阳能、电能、燃气、热泵技术和锅炉等能源向养殖池输送热量或者向水池外排放余热，维持养殖水池的温度。这种方法的能源消耗往往比较大，余热、余冷直接向环境排放，不利于环境保护和能源梯级综合利用。因此，需要一种能够解决上述问题的立体养殖场。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自适应调节水温的立体养殖场，使用如下技术方案来实现：

所述立体养殖场，包括太阳能集热器、水源热泵系统、多个蓄热水箱、多个水池、多个温度传感器和系统控制元件。其中，水源热泵系统包括冷凝器和蒸发器，系统控制元件包括单向活门和电磁阀。

所述立体养殖场从上至下分为多层。在每一层均设置蓄热水箱和水池，同一层的蓄热水箱和水池通过换热盘管相连，在所述换热盘管内设置有循环泵。各个蓄热水箱能够与同层水池的蓄水进行热交换，当需要水循环时，根据水池与水箱的温差，开启水池与水箱之间的电磁阀，通过循环泵利用水箱内的换热盘管进行换热，以保持水池的温度。

各层蓄热水箱之间由下而上通过所述单向活门连通内腔进行分层蓄热。

在立体养殖场中，设置有一根总进水管路。所述总进水管路包括多根分支进水管路，每根分支进水管路分别与一层水池相连，所述分支进水管路的数量等于水池的个数。各层水池之间由上至下通过排水管路依次连通内腔。除最上层的水池以外，每层水池内腔均设有换热盘管与排水管路相连。最下层的水池设有一根伸出水池外的排水管路，以将水从水池中排出。在所述水池进水和排水管路上均安装有电磁阀作为控制水池进出水的开关；

安装在立体养殖场顶层的太阳能集热器与所述水源热泵系统的冷凝器相连，所述冷凝器与最下层的水箱相连，所述水源热泵系统的蒸发器与最下层的水池相连，用于从所述最下层的水池吸收热量。

所述太阳能集热器将收集的热能输送到冷凝器，通过所述冷凝器与最下层的水箱进行热交换，各层水箱利用下层水箱与其上层水箱之间的温差将热能不断的自上而下分层蓄热；再通过各层水池与水箱间的热交换将热能传递到各层水池。其中，在太阳能集热器与冷凝器的换热端的相连处管路上安装单向活门以防能量倒输。

在每个水箱和水池中均安装一个所述温度传感器用来感测水温，根据感测到的水温得出所述温差。

当所述太阳能集热器收集的热量不够时，启动水源热泵系统中的蒸发器向最下层的水池吸收热量，同时利用水源热泵系统中的冷凝器向最下层的水箱输送热量。

除最下层以外的各层水池在排水时，通过换热盘管将余热传递给下一层水池，以实现余热回用。

本发明的有益效果在于：

由于鱼池占地面积比较大，因此，通过水池的分层垒砌形成的立体养殖场，能够节约大量的土地资源。并且，由于鱼类室内养殖与温度关系密切，为了维持水温会消耗大量能源，因此，在本发明的立体养殖场中，根据养殖的鱼类的不同，分别将各层水池从上到下设计成不同的水温要求，并且通过太阳能、水源热泵、温差自循环和余热回收技术，能够实现低能耗立体养殖的有益效果。

附图说明

图1是本发明的具有余热回收功能的自适应调节水温的立体养殖场的结构图。

其中：1.太阳能集热器、2.换热盘管、3.温度传感器、4.单向活门、5.电磁阀、6.循环泵、7.水源热泵系统、8.冷凝器、9.蒸发器、10.水池、11.蓄热水箱、12.进水、13.排水

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明的立体养殖场，具体结构为：

所述立体养殖场，包括太阳能集热器1、水源热泵系统7、多个蓄热水箱11、多个水池10、多个温度传感器3和系统控制元件。其中，水源热泵系统7包括冷凝器8和蒸发器9。系统控制元件包括单向活门4和电磁阀5。

所述立体养殖场从上至下分为多层。在每一层均设置蓄热水箱11和水池10，同一层的蓄热水箱11和水池10通过换热盘管2相连，在所述换热盘管2内设置有循环泵6。各个蓄热水箱11能够与同层水池10的蓄水进行热交换，当需要水循环时，根据水池与水箱的温差，开启水池与水箱之间的电磁阀5，通过循环泵6利用水箱内的换热盘管2进行换热，以保持水池的温度。

各层蓄热水箱11之间由下而上通过所述单向活门4(图中未示出)连通内腔进行分层蓄热。

每层水池10均设有一根进水管路，各层水池之间由上至下通过排水管路依次连通内腔。除最上层的水池以外，每层水池内腔均设有换热盘管2与排水管路相连。最下层的水池设有一根伸出水池外的排水管路，以将水从水池中排出。在所述水池进水和排水管路上均安装电磁阀5作为控制水池进出水的开关；

安装在立体养殖场顶层的太阳能集热器1与所述水源热泵系统7的冷凝器8相连，所述冷凝器8与最下层的主水箱相连，所述水源热泵系统7的蒸发器9与最下层的水池相连，用于从所述最下层的水池吸收热量。这样的热量获取和热量分配，能够降低养殖冷热带鱼的能源消耗，达到低能耗立体养殖冷热带鱼的目的。

所述太阳能集热器1将收集的热能输送到冷凝器8，通过所述冷凝器8与最下层的水箱进行热交换，各层水箱利用下层水箱与其上层水箱之间的温差将热能不断的自上而下分层蓄热，这样能够将热量分层输送到各个水箱；再通过各层水池与水箱间的热交换将热能传递到各层水池。其中，在太阳能集热器1与冷凝器8的换热端的相连处管路上安装单向活门4以防能量倒输。

在每个水箱和水池中均安装一个所述温度传感器3用来感测水温，根据感测到的水温得出所述温差。

当所述太阳能集热器收集的热量不够时，启动水源热泵系统7中的蒸发器9向最下层的水池吸收热量，降低冷水鱼池的温度，同时利用水源热泵系统7中的冷凝器8向最下层的水箱输送热量，以维持整个立体养殖场对温度的需求。

除最下层以外的各层水池在排水时，通过换热盘管2将余热传递给下一层水池，以实现余热回用。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种能够自适应调节水温的立体养殖场，其特征在于：

所述立体养殖场，包括太阳能集热器、水源热泵系统、多个蓄热水箱、多个水池、多个温度传感器和系统控制元件；

其中，所述水源热泵系统包括冷凝器和蒸发器，所述系统控制元件包括单向活门和电磁阀；

所述立体养殖场从上至下分为多层，在每一层均设置蓄热水箱和水池，同一层的蓄热水箱和水池通过换热盘管相连，在所述换热盘管内设置有循环泵；各个蓄热水箱能够与同层水池的蓄水进行热交换，当需要水循环时，根据水池与水箱的温差，开启水池与水箱之间的电磁阀，通过循环泵利用水箱内的换热盘管进行换热，以保持水池的温度；各层蓄热水箱之间由下而上通过所述单向活门连通内腔进行分层蓄热；

在所述立体养殖场中，设置有一根总进水管路，所述总进水管路包括多根分支进水管路，每根分支进水管路分别与一层水池相连，所述分支进水管路的数量等于水池的个数；各层水池之间由上至下通过排水管路依次连通内腔；除最上层的水池以外，每层水池内腔均设有换热盘管与所述排水管路相连；最下层的水池设有一根伸出水池外的排水管路，以将水从水池中排出；在所述水池进水和排水管路上均安装有电磁阀作为控制水池进出水的开关；

安装在所述立体养殖场顶层的太阳能集热器与所述水源热泵系统的冷凝器相连，所述冷凝器与最下层的水箱相连，所述水源热泵系统的蒸发器与最下层的水池相连，用于从所述最下层的水池吸收热量；

所述太阳能集热器将收集的热能输送到冷凝器，通过所述冷凝器与最下层的水箱进行热交换，各层水箱利用下层水箱与其上层水箱之间的温差将热能不断的自上而下分层蓄热，再通过各层水池与水箱间的热交换将热能传递到各层水池；

在每个水箱和水池中均安装一个所述温度传感器用来感测水温，根据感测到的水温得出所述温差；

当所述太阳能集热器收集的热量不够时，启动水源热泵系统中的蒸发器向最下层的水池吸收热量，同时利用水源热泵系统中的冷凝器向最下层的水箱输送热量；除最下层以外的各层水池在排水时，通过换热盘管将余热传递给下一层水池，以实现余热回用。

2.根据权利要求1所述的立体养殖场，其特征在于：在所述太阳能集热器与所述冷凝器的换热端的相连处管路上安装所述单向活门以防能量倒输。