CN110073983A - 热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以模块化冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机组为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，它由进风口、出风口、棚内温度传感器、棚内污染指数传感器、棚外温度传感器及包括一套主模块、三套辅模块的冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机组组成。热风机组具有复合工作模式和自动控制功能，在‑25℃‑35℃环境温度范围内既可制取80℃以上高温热风，也可制取45℃低温热风，还可制取8℃以下冷风。采用本发明，系统可根据实时环境温度和相应鸡龄要求温度，自动判断并转换热风机组工作模式，通过智能集中控制实现肉食鸡养殖大棚内温度的自动准确调节。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽压缩式空气能热泵领域，进一步说，是涉及一种肉食鸡养殖温度调节系统，更具体的说，是涉及一种以模块化冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机组为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统。
背景技术
在我国沿黄河流域的中东部地区，冬冷夏热，冬季气温低至-25℃，夏季气温高至35℃。在这些地区采用大棚养殖肉食鸡很普遍，养殖周期42天，采用循环养殖的方式。肉食鸡对养殖大棚内生长环境的温度要求非常严格，从雏鸡到成鸡，从35℃到22℃，不同鸡龄，各自不同，比如：1日龄35℃，7日龄31℃，27日龄27℃，42日龄22℃。不论养殖正值那个季节，若外界环境温度低于相应鸡龄要求的棚内温度，此时需对大棚供热；若外界环境温度高于相应鸡龄要求的棚内温度，需对大棚供冷。图1为现有肉食鸡养殖温度调节系统示意图，在肉食鸡养殖过程中，当环境温度及棚内温度低于电接点温度计设置的鸡龄要求温度时，电接点温度计接通，燃煤暖风炉的引风机启动，由2台燃煤暖风炉向棚内斜向上方吹送90℃左右的热风，直至棚内温度上升到相应鸡龄要求温度，电接点温度计断开。当鸡棚通风换气时，24个进风口、2个由引风机驱动的出风口及引风机同时开启、启动，新鲜冷空气从进风口进入，污染热空气从出风口出去，同时电接点温度计接通，燃煤暖风炉输入热风，保持棚内温度相对稳定；当环境温度及棚内温度高于电接点温度计设置的相应鸡龄要求温度时，由4台水温空调向内供冷。当鸡棚需要通风换气时，24个进风口、2个由引风机驱动的出风口及引风机同时开启、启动，新鲜热空气从进风口进入，污染冷空气从出风口出去，同时电接点温度计接通，水温空调输入冷风，保持棚内温度相对稳定。
以上肉食鸡养殖温度调节系统及其控制方法存在以下不足：
1、采用燃煤暖风炉通过燃烧煤加热空气并将空气输入棚内，以保证棚内的高温度要求，这种以燃煤为基础的加热模式因高能耗、高污染已不能适应社会可持续发展的要求。
2、燃煤暖风炉只能供热，供冷另需要水温空调完成，这样造成用户需要安装两种设备，对用户造成经济性差，使用不便的负担。
3、养殖采用半自动操作模式，手动环节繁多，包括燃煤暖风炉上煤、除渣，水温空调出风强度调节，进风口、出风口的时间控制等，对人依赖性强，劳动强度高。
4、温度调控方式粗放，准确性低，调控后棚内温度不够均匀、稳定，不利于肉食鸡的生长和防病。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种新型的以热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，该系统以模块化冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机组为主构成，该机组在-25℃-35℃环境温度范围内既可制取80℃以上高温热风，又可制取45℃低温热风，还可制取8℃以下冷风，具有复合工作模式和自动控制功能。
实现本发明的目的采用的技术方案一，属总体技术方案，它是：热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，该系统包括进风口、出风口、棚内温度传感器、棚内污染指数传感器、棚外温度传感器、热风机组辅模块、热风机组主模块。所述进风口设置24个，分成六组，其特征在于，每一组内的进风口通过电机驱动同时启闭，依靠棚内外压力差作用吸入空气；所述出风口设置两个，其特征在于，出风口由电机驱动启闭，引风机驱动排出空气；所述的棚内温度传感器设置8个，用于实时检测棚内8个位置的实时温度，其特征在于，均布悬挂于棚内与各进风口组对应的位置；所述棚内污染指数传感器设置8个，用于实时检测棚内8个位置空气中氧气、二氧化碳等的含量，其特征在于，均匀悬挂于棚内与各进风口组对应的位置；所述棚外温度传感器设置1个，用于实时检测棚外大气环境的实时温度；所述热风机组主模块、辅模块均包括模块内机和模块外机两部分，模块内机与模块外机间通过管路相接，形成一个模块整体；所述热风机组辅模块共三组，热风机组主模块共一组，共同组成热风机组，其特征在于，各模块相对独立运行，各自具有完整的复叠式空气能热泵热风运行系统，能够通过模式变换，实现制冷、低温制热和高温制热；所述热风机组主模块拥有主电控单元，辅模块拥有独自的辅电控单元，其特征在于，主电控单元通过电气线路将各进风口组、各出风口、各棚内温度传感器、各棚内污染指数传感器、棚外温度传感器、各辅电控单元都与自己相连接。
采用技术方案一，通过智能集中控制可实现肉食鸡养殖温度的自动准确调节：系统运行前，用户通过主电控单元的面板触摸屏先将养殖周期内各鸡龄温度信息输入主电控单元内；系统起动时，主电控单元根据接受到的棚内温度传感器、棚外温度传感器等的实时输入信号及所储存对应鸡龄温度的信息，经运算后输出控制信号到各辅电控单元，控制各模块逐台步进起动，并采用Y-Δ转换减小模块启动电流对电网的冲击；系统运行中，根据棚内、外温度传感器提供的热负荷变化情况自动加卸载，使输出热量与所需热量最佳匹配，整个能量调节过程中，系统都是按所需热负荷在最大效率工况下运行；当某一部位的污染指数传感器发出报警信号，对应方位的进风口组、出风口开启，使该部位的污染空气周转置换成新鲜空气，同时对应位置的模块对温度的变动做出及时反应，自动加卸载，匹配热负荷变化。
本发明进一步设置为：系统各模块电控单元均选用先进的控制器；主模块电控单元选用大屏幕液晶触摸屏中文显示，具有参数设定、查询、密码保护、启停、运行指示等功能。
通过采用上述技术方案，使系统功能完善，操作方便。
本发明进一步设置为：系统运行中采用自适应调节技术，随着鸡龄要求温度和环境温度的不断变化，自动调节运行参数。
通过采用上述技术方案，可恰当的满足鸡棚对温度调节的需要。
本发明进一步设置为：用户可设定系统一个养殖周期内的运行程序，实现自动运行，无人值守。
采用上述技术方案，可减少劳动力占用，降低养殖成本。
本发明进一步设置为：系统可采用RS485、RJ45、DP-BUS等接口，通过计算机及云服务+手机APP实现联网智能远程监控，随时掌握系统的运行状态及对系统设定参数更改。
采用上述技术方案，可使操作更简单，管理更便捷，更加节约人力及运行成本。
实现本发明的目的采用的技术方案二，属局部技术方案，它是：冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统，该系统包括双向电磁阀I、双向电磁阀II、压力传感器I、冷凝蒸发器、四通换向阀、高压开关I、排温传感器I、压缩机I、低压开关I、气液分离器I、压力传感器II、单向阀、风机I、空气侧翅片换热器、干燥过滤器I、翅片温度传感器、电磁阀I、储液罐I、经济器、管道过滤器、电子膨胀阀I、电子膨胀阀II、高压开关II、排温传感器II、压力传感器III、压缩机II、低压开关II、压力传感器IV、气液分离器II、盘管I、盘管II、风机II、电子膨胀阀III、电磁阀II、干燥过滤器II、热风温度传感器、储液罐II，
所述冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统由低温热泵回路和高温热泵回路复叠而成。
所述低温热泵回路包括双向电磁阀I、双向电磁阀II、冷凝蒸发器、四通换向阀、压缩机I、气液分离器I、单向阀、空气侧翅片换热器、干燥过滤器I、电磁阀I、储液罐I、经济器、管道过滤器、电子膨胀阀I、电子膨胀阀II、盘管I。所述压缩机I的排气腔内设置着排温传感器I。所述压缩机I的排气口连接四通换向阀的R管口，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着高压开关I。所述四通换向阀的T管口并接出两路：一路由T管口依次串接双向电磁阀II、冷凝蒸发器C-D口，与储液罐I的a口相连接，其特征在于，四通换向阀的T管口与双向电磁阀II的进口间的连接管路中间设置着压力传感器I；另一路由T管口依次串接双向电磁阀I、盘管I，与储液罐I的a口相接。所述储液罐I的b口与干燥过滤器I的进口相连接。所述干燥过滤器I的出口并接出两路：一路由干燥过滤器I出口依次串接电磁阀I、电子膨胀阀I、经济器之蒸发腔M-K口、单向阀，与压缩机I的补气口相接；另一路由干燥过滤器I出口依次串接经济器之过冷腔P-N口、电子膨胀阀II、管道过滤器、空气侧翅片换热器W-Y口，与四通换向阀的V管口相接，其特征在于，还包括风机I、翅片温度传感器和压力传感器II，风机I设置于空气侧翅片换热器外侧，翅片温度传感器设置于空气侧翅片换热器的多个翅片上，压力传感器II设置于空气侧翅片换热器的Y管口与四通换向阀的V管口间的连接管路的中间。所述四通换向阀的S管口与气液分离器I的d口相接。所述气液分离器I的m口与压缩机I的吸气口相接，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着低压开关I。
所述高温热泵回路包括冷凝蒸发器、压缩机II、气液分离器II、盘管II、电子膨胀阀III、电磁阀II、干燥过滤器II、储液罐II。所述压缩机II的排气腔内安装着排温传感器II。所述压缩机II的排气口连接盘管II的G管口，其特征在于，在两者间相连接的管路中间依次设置着高压开关II、压力传感器IV。所述盘管II的H管口与储液罐II的g口相接，其特征在于，还包括风机II、热风温度传感器及盘管I，盘管I、风机II与盘管II等共同构成模块内机，风机II设置于模块内机之外，热风温度传感器设置于模块内机出风口侧。所述储液罐II的h口依次串接干燥过滤器II、电磁阀II、电子膨胀阀III后与冷凝蒸发器的B口相接。所述冷凝蒸发器的A口与气液分离器II的f口相接，其特征在于，压力传感器III设置于两者相连接的管路中间。所述气液分离器II的e口与压缩机II的吸气口相接，其特征在于，低压开关II设置于两者相连接的管路中间。
采用技术方案二，通过变换四通换向阀的两种工作状态，以及电磁阀和双向电磁阀的开启与关断，可实现热风机组或其数个模块在单级制冷、单级制热运行时鸡棚内空气与低温热泵回路制冷剂换热，及在双级复叠制热运行时鸡棚内空气与高温热泵回路制冷剂换热。
本发明进一步设置为：所述低温热泵回路组成的系统是由喷气增焓压缩机、喷气增焓技术、高效过冷却器组成的新型系统，这是一个有机的整体，即高效的喷气增焓压缩机、高效过冷却器及电子膨胀阀形成的经济器、高效换热器共同构成了高效节能的喷气系统。
通过采用上述技术方案，低温热泵回路系统在低环温下运行时高效节能，尤其能够显著提升严寒下的制热性能。
本发明进一步设置为：所述低温回路所用制冷剂为R410A，高温回路所用制冷剂为杜邦高温环保HFOS制冷剂DR-2。
通过采用上述技术方案，用R410A作为低温热泵回路的制冷剂，及用DR-2作为高温热泵回路的制冷剂，可保证复叠系统达到最优的制冷、环保效果。
本发明进一步设置为：所述压缩机I采用专为R410A环保冷媒设计的喷气增焓全封闭涡旋压缩机，对热泵的低温应用工况进行特殊优化。
通过采用上述技术方案，可显著提高压缩机I超低温制热性能，适应空气能热泵系统对压缩机高压比、大排量、高排气温度的性能要求。
本发明进一步设置为：所述压缩机II为特制全封闭涡旋高温压缩机，采用大容量高效率电机、较常温型热泵系统更高的压缩比及排气量；采用浮动密封以适应压缩机高压比；采用定涡旋盘及动态排气阀以适应压缩机高压差。
通过采用上述技术方案，可保证压缩机II在制取80℃以上热风的高温工况下高效平稳运行。
本发明进一步设置为：
所述模块内机是由盘管I、盘管II和风机II等共同构成的组合换热器，盘管I与盘管II选用Y型翅型铜管，换热面积是光管的3.7倍，管内里脊能引起冷媒的强烈紊流，管外肋片能增加与棚内空气的换热面积。
通过采用上述技术方案，一套装置集成两种功能，结构紧凑，且具较高的换热效率。
本发明进一步设置为：所述风侧翅片换热器选用二氧化钛纳米钛金蒸发器，耐腐蚀、抗磨损、高导热率，其表面不易积水、沾尘、形成水桥和堵塞风道。
通过采用上述技术方案，风侧翅片换热器能效高、寿命长、性能稳定。
本发明进一步设置为：所述风机I、风机II采用大扭矩高效率低噪轴流风机。
通过采用上述技术方案，风机I、风机II气流噪音降低，对鸡的惊扰减轻，且系统换热效果改善。
本发明进一步设置为：所述低温热泵回路的主膨胀阀、补气膨胀阀及高温热泵回路的主膨胀阀采用电子膨胀阀。
通过采用上述技术方案，因电子膨胀阀，灵敏度高，控制精准，热泵回路可根据实际工况快速调整制冷剂流量，提高系统满负荷及部分负荷性能。
本发明进一步设置为：所述低温热泵回路与高温热泵回路的切换温度调整区间为5℃-10℃。
通过采用上述技术方案，能够在调整区间为5℃-10℃的切换温度范围内进行温度的调整，使系统可在北方较广的区域内均可高效的工作。
本发明进一步设置为：当环境温度高于正养殖鸡的鸡龄要求温度时，系统以低温热泵回路单级制冷模式运行：当环境温度高于切换温度较多，低于正养殖鸡的鸡龄要求温度，单级低温热泵制热量足以满足鸡棚热量需求时，系统以低温热泵回路单级普通制热模式运行：当环境温度稍高于切换温度，低于正养殖鸡的鸡龄要求温度，单级热泵制热量不能满足鸡棚热量需求时，系统以低温热泵普通回路与高温热泵回路双级复叠制热模式运行：当环境温度低于切换温度时，系统以低温热泵喷气增晗回路与高温热泵回路双级复叠制热模式运行。
通过采用上述技术方案，系统根据环境温度及鸡龄要求温度自动转换制热或制冷模式，可准确保证系统制热或制冷的效率和质量。
本发明进一步设置为：双级复叠运行时，先启动低温热泵回路，根据压力传感器I检测的低温热泵回路系统的高压压力，该压力大于设置压力30bar(设置范围可25bar～35bar)时，启动高温热泵回路；停机时先停高温热泵回路，低温热泵回路高压压力大于设置压力40bar(设置范围可37bar～42bar)时，停低温热泵回路。
通过采用上述技术方案，实现了低温热泵回路与高温热泵回路开启与关断的有序控制，减少了故障的发生。
本发明进一步设置为：系统自适应智能融霜。低温热泵回路在制热运行过程中，若翅片温度传感器采集的空气侧翅片换热器的翅片温度低于设定温度，PLC开始计时，连续运行设定时间T1后，进入融霜程序，四通换向阀换向，制冷剂进入翅片换热器冷凝散热融霜，若融霜过程中翅片温度回升到设定温度值，终止融霜，转入正常运行。融霜过程同时受时间控制，连续融霜超过设定时间T2后自动终止融霜，转入正常运行，确保机组可靠高效运转。通过融霜时间长短判断霜层厚度及环温状况，自动调整融霜参数，智能控制融霜和融霜间隔时间。
通过采用上述技术方案，系统可实现精准除霜，减少无效融霜，提高制热效率。
由于上述技术方案一、方案二的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点；
1、系统引入新的热源-空气能热泵热风机，实现了煤改电的转换，消除了燃煤对大气的污染，绿色环保，社会效益显著；
2、空气能热泵热风机消耗一份电能，可转化为四份热能，既环保更节能；低环温空气能热泵在低温工况-20℃时，相对普通空气能热泵，制热能效能够提升20％左右；可实现在-20℃、-25℃的环境下制热量几乎无衰减；
3、复叠式空气能热泵热风机组，一套系统既可供冷，也可供热，这样避免用户需要安装两种设备，对用户造成经济性差，使用不便的负担；
4、复叠式空气能热泵热风机组可实现在-25℃低温环境下稳定制取80℃以上热风，满足在寒冷温度下鸡养殖对高热量的需求。
5、系统以冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机组为主，整合鸡棚各控温环节，实现对鸡棚的全自动调温，从而解除鸡养殖对人力的占用和依赖，且控制精准，节能环保，有利于鸡的生长和疫病防护。
附图说明
图1为现有肉食鸡养殖温度调节系统示意图，箭头所指为空气及热量(或冷量)流动的方向；
图2为本发明热风机为主构成地肉食鸡养殖温度调节系统示意图，箭头所指为空气及热量(或冷量)流动的方向；
图3为本发明冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统示意图，实心箭头所指为系统正常制热时制冷剂流动方向，空心箭头所指为系统除霜或正常制冷时制冷剂流动方向。
图中1、燃煤暖风炉，2、水温空调，3、进风口，4、出风口，5、电接点温度计，6、棚内温度传感器，7、棚内污染指数传感器，8、棚外温度传感器，9、热风机组辅模块，10、热风机组主模块，11、模块内机，12、模块外机，13、双向电磁阀I，14、双向电磁阀II，15、压力传感器I，16、冷凝蒸发器，17、四通换向阀，18、高压开关I，19、排温传感器I，20、压缩机I，21、低压开关I，22、气液分离器I，23、压力传感器II，24、单向阀，25、风机I，26、空气侧翅片换热器，27、干燥过滤器I，28、翅片温度传感器，29、电磁阀I，30、储液罐I，31、经济器，32、管道过滤器，33、电子膨胀阀I，34、电子膨胀阀II，35、高压开关II，36、排温传感器II，37、压力传感器III，38、压缩机II，39、低压开关II，40、压力传感器IV，41、气液分离器II，42、盘管I，43、盘管II，44、风机II，45、电子膨胀阀III，46、电磁阀II，47、干燥过滤器II，48、热风温度传感器，49、储液罐II；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图2所示，热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，它包括进风口(3)、出风口(4)、棚内温度传感器(6)、棚内污染指数传感器(7)、棚外温度传感器(8)、热风机组辅模块(9)、热风机组主模块(10)。进风口(3)共24个，分成六组，每一组内的进风口(3)通过电机驱动同时启闭，空气依靠棚内外压力差作用吸入；出风口(4)共两个，由电机驱动启闭，由引风机驱动排出棚内空气；棚内温度传感器(6)共8个，均布悬挂于棚内与进风口(3)各组对应的位置，用于实时检测棚内8个位置的实时温度；棚内污染指数传感器(7)共8个，均布悬挂于棚内与进风口(3)各组对应的位置，用于实时检测棚内8个位置空气中氧气、二氧化碳等的含量；棚外温度传感器(8)1个，用于检测棚外大气环境的实时温度；热风机组主模块(10)、热风机组辅模块(9)均各包括模块内机(11)和模块外机(12)两部分，模块内机(11)与模块外机(12)间通过管路相接，形成一个模块整体；热风机组辅模块(9)共三组，热风机组主模块(10)共一组，共同组成热风机组，各组模块相对独立运行，各自具有完整的复叠式空气能热泵热风系统，能够通过模式变换，实现单级制冷、单级低温制热和复叠高温制热；热风机组主模块(10)拥有主电控单元，热风机组辅模块(9)拥有各自的辅电控单元，主电控单元通过电气线路将进风口(3)各组、各出风口(4)、各棚内温度传感器(6)、各棚内污染指数传感器(7)、棚外温度传感器(8)、各辅电控单元都与主电控单元相连接，接受主电控单元的集中控制。
采用本发明，热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统运行时：启动前，用户通过主电控单元的面板触摸屏先将养殖周期内各鸡龄要求温度的信息等程序输入主电控单元控制器内；启动时，主电控单元根据接受到的棚内温度传感器(6)、棚外温度传感器(8)的实时输入信号及所储存对应鸡龄温度的信息，经主电控单元控制器运算后输出控制信号到各辅电控单元，控制各模块逐台步进起动，并采用Y-Δ转换减小机组启动电流对电网的冲击；系统运行中，根据棚内温度传感器(6)、棚外温度传感器(8)提供的热负荷变化情况机组自动加卸载，使输出热量与所需热量最佳匹配，整个能量调节过程中，机组都是按所需热负荷在最大效率工况下运行。当某一部位的污染指数传感器(7)发出报警信号，对应方位的进风口(3)组、出风口(4)开启，使该部位的污染空气周转置换成新鲜空气，同时对应位置的热风机组模块对温度的变动做出及时反应，自动加卸载，匹配热负荷变化。
实施例2
如图3所示，冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统，它包括双向电磁阀I(13)、双向电磁阀II(14)、压力传感器I(15)、冷凝蒸发器(16)、四通换向阀(17)、高压开关I(18)、排温传感器I(19)、压缩机I(20)、低压开关I(21)、气液分离器I(22)、压力传感器II(23)、单向阀(24)、风机I(25)、空气侧翅片换热器(26)、干燥过滤器I(27)、翅片温度传感器(28)、电磁阀I(29)、储液罐I(30)、经济器(31)、管道过滤器(32)、电子膨胀阀I(33)、电子膨胀阀II(34)、高压开关II(35)、排温传感器II(36)、压力传感器III(37)、压缩机II(38)、低压开关II(39)、压力传感器IV(40)、气液分离器II(41)、盘管I(42)、盘管II(43)、风机II(44)、电子膨胀阀III(45)、电磁阀II(46)、干燥过滤器II(47)、热风温度传感器(48)、储液罐II(49)。
该系统包括低温热泵回路和高温热泵回路，由低温热泵回路和高温热泵回路复叠而成。
低温热泵回路包括双向电磁阀I(13)、双向电磁阀II(14)、冷凝蒸发器(16)、四通换向阀(17)、压缩机I(20)、气液分离器I(22)、单向阀(24)、空气侧翅片换热器(26)、干燥过滤器I(27)、电磁阀I(29)、储液罐I(30)、经济器(31)、管道过滤器(32)、电子膨胀阀I(33)、电子膨胀阀II(34)、盘管I(42)。压缩机I(20)的排气腔内设置着排温传感器I(19)。压缩机I(20)的排气口连接四通换向阀(17)的R管口，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着高压开关I(18)。四通换向阀(17)的T管口并接出两路：一路由T管口依次串接双向电磁阀II(14)、冷凝蒸发器(16)的C-D口，与储液罐I(30)的a口相连接，其特征在于，四通换向阀(17)的T管口与双向电磁阀II(14)的进口间的连接管路中间设置着压力传感器I(15)；另一路由T管口依次串接双向电磁阀I(13)、盘管I(42)，与储液罐I(30)的a口相接。储液罐I(30)的b口与干燥过滤器I(27)的进口相连接。干燥过滤器I(27)的出口并接出两路：一路由干燥过滤器I(27)出口依次串接电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)、经济器(31)之蒸发腔M-K口、单向阀(24)，与压缩机I(20)的补气口相接；另一路由干燥过滤器I(27)出口依次串接经济器(31)之过冷腔P-N口、电子膨胀阀II(34)、管道过滤器(32)、空气侧翅片换热器(26)W-Y口，与四通换向阀(17)的V管口相接，其特征在于，还包括风机I(25)、翅片温度传感器(28)和压力传感器II(23)，风机I(25)设置于空气侧翅片换热器(26)外侧，翅片温度传感器(28)设置于空气侧翅片换热器(26)的多个翅片上，压力传感器II(23)设置于空气侧翅片换热器(26)的Y管口与四通换向阀(17)的V管口间的连接管路中间。四通换向阀(17)的S管口与气液分离器I(22)的d口相连接。气液分离器I(22)的m口与压缩机I(20)的吸气口相接，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着低压开关I(21)。
高温热泵回路包括冷凝蒸发器(16)、压缩机II(38)、气液分离器II(41)、盘管II(43)、电子膨胀阀III(45)、电磁阀II(46)、干燥过滤器II(47)、储液罐II(49)。所述压缩机II(38)的排气腔内安装着排温传感器II(36)。压缩机II(38)的排气口连接盘管II(43)的G管口，其特征在于，在两者间相连接的管路中间依次设置着高压开关II(35)、压力传感器IV(40)。盘管II(43)的H管口与储液罐II(49)的g口相接，其特征在于，还包括风机II(44)、热风温度传感器(48)及盘管I(42)，盘管I(42)、风机II(44)与盘管II(43)等共同构成模块内机(11)-组合风换热器，风机II(44)设置于模块内机(11)外侧，热风温度传感器(48)设置于模块内机(11)出风口侧边。储液罐II(49)的h口依次串接干燥过滤器III(47)、电磁阀II(46)、电子膨胀阀III(45)后与冷凝蒸发器(16)的B口相接。冷凝蒸发器(16)的A口与气液分离器II(41)的f口相接，其特征在于，压力传感器III(37)设置于两者相连接的管路中间。气液分离器II(41)的e口与压缩机II(38)的吸气口相接，其特征在于，低压开关II(39)设置于两者相连接的管路中间。
采用本发明，系统可变换4种模式，满足变化的环境温度下不同鸡龄养殖温度的要求。
1、当室外环境温度高于正养殖鸡的鸡龄要求温度时，双向电磁阀II(14)失电关闭，双向电磁阀I(13)得电打开，高温热泵回路断电不运行，系统以低温热泵回路单级制冷模式运行：电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)失电关闭，低温热泵补气回路不运行，风机I(25)、风机II(44)通电转动，四通换向阀(17)得电，其R管口与V管口连通，T管口与S管口连通，经压缩机I(20)压缩后排出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀(17)进入空气测翅片换热器(26)与棚外空气热交换，冷凝散热，变成高压液态，高压液态制冷剂流经管道过滤器(32)，通过电子膨胀阀II(34)节流为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂流经经济器(31)N-P口(过冷腔)、干燥过滤器I(27)、储液罐I(30)后进入盘管I(42)，进入盘管I(42)的低温低压气液两相制冷剂与鸡棚内空气热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，模块内机(11)排出变为8℃以下冷风，鸡棚内空气则散热降温，低压气态制冷剂流经双向电磁阀I(13)、四通换向阀(17)、气液分离器I(22)返回压缩机I(20)，完成单级制冷循环；
进一步详细说明是：
排温传感器I(19)用来控制压缩机I(20)的排气温度，避免压缩机I(20)因超温运行而损坏；
高压开关I(18)用来控制压缩机I(20)的排气压力，避免压缩机I(20)因排气压力过高，偏离正常运行范围而损坏；
低压开关I(21)用来控制压缩机I(20)的吸气压力，避免压缩机I(20)因吸气压力过低，偏离正常运行范围而损坏；
压力传感器I(15)用来采集系统的实时蒸发压力信息；
压力传感器II(23)用来采集系统的实时冷凝压力信息；
热风温度传感器(48)用来采集模块内机输出冷风的实时温度信息。
风机I(25)用来吹送棚外空气，使棚外空气对空气侧翅片换热器(26)形成强制对流，加速棚外空气与高温制冷剂间的换热；
风机II(44)用来吹送棚内空气，使棚内空气对盘管I(42)形成强制对流，加速棚内空气与低温制冷剂间的换热；
管道过滤器(32)用来过滤系统中的杂质，避免电子膨胀阀II(34)脏堵；
电子膨胀阀II(34)用以通过设定的程序，根据压力传感器I(15)采集的蒸发压力信息，自动调整阀体开启度，恰当的满足鸡棚的制冷量需求；
气液分离器I(22)用来分离过热湿蒸气中的制冷剂液滴，防止压缩机I(20)液击；
空气侧翅片换热器(26)用来使高温高压制冷剂与棚外空气热交换，冷凝散热，变成常温高压制冷剂液体；
储液罐I(30)用以避免制冷剂在空气侧翅片换热器(26)中积存过多而使其传热面积变小，影响换热效果，及适应其后端连接的盘管I(42)的负荷变动对制冷剂供应量的需求；
2、当室外环境温度高于切换温度较多，低于正养殖鸡的鸡龄要求温度，但单级热泵制热量足以满足鸡棚热量需求时，双向电磁阀II(14)失电关闭，双向电磁阀I(13)得电打开，高温热泵回路断电不运行，系统以低温热泵回路单级普通制热模式运行：电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)失电关闭，低温热泵补气回路不运行，风机I(25)、风机II(44)通电转动，四通换向阀(17)失电，其R端口与T端口连通，V端口与S端口连通，经压缩机I(20)压缩后排出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀(17)进入盘管I(42)与棚内空气热交换，冷凝散热降温，变成高压液态，模块内机(11)排出45℃上下热风，棚内空气吸热升温，高压液态制冷剂流经储液罐I(30)、干燥过滤器I(27)、经济器(31)P-N口(过冷腔)，通过电子膨胀阀II(34)节流为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂流经管道过滤器(32)进入空气测翅片换热器(26)，进入空气测翅片换热器(26)的低温低压气液两相制冷剂与棚外空气热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经四通换向阀(17)、气液分离器I(22)返回压缩机I(20)，完成单级普通制热循环；
进一步详细说明是：
压力传感器I(15)用来采集系统的实时冷凝压力信息；
压力传感器II(23)用来采集系统的实时蒸发压力信息；
热风温度传感器(48)用来采集模块内机输出热风的实时温度信息。
风机I(25)用来吹送棚外空气，使棚外空气对空气侧翅片换热器(26)形成强制对流，加速棚外空气与低温制冷剂间的换热；
风机II(44)用来吹送棚内空气，使棚内空气对盘管I(42)形成强制对流，加速棚内空气与高温制冷剂间的换热；
干燥过滤器I(27)用来过滤系统中的杂质和水分，避免电子膨胀阀II(34)脏堵和冰堵；
电子膨胀阀II(34)用以通过设定的程序，根据压力传感器II(23)采集的蒸发压力信息，自动调整阀体开启度，恰当的满足鸡棚的热量需求；
储液罐I(30)用以避免制冷剂在盘管I(42)中积存过多而使其传热面积变小，影响换热效果，及适应其后端连接的空气侧翅片换热器(26)的负荷变动对制冷剂供应量的需求；
空气侧翅片换热器(26)用来使低温低压气液两相制冷剂在沸腾过程中吸收空气的热量，变成低温低压制冷剂过热湿蒸气；
3、当室外环境温度稍高于切换温度，低于正养殖鸡的鸡龄要求温度，但单级热泵制热量不能满足鸡棚热量需求时，双向电磁阀I(13)失电关闭，双向电磁阀II(14)得电开启，系统以低温热泵普通回路与高温热泵回路双级复叠制热模式运行：电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)失电关闭，低温热泵补气回路不运行，风机I(25)、风机II(44)通电转动，四通换向阀(17)失电，其R端口与T端口连通，V端口与S端口连通，低温回路系统先行运行，经压缩机I(20)压缩后排出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀(17)进入冷凝蒸发器(16)与高温回路制冷剂热交换，冷凝降温，变成高压液态，高压液态制冷剂流经储液罐I(30)、干燥过滤器I(27)、经济器(31)之过冷腔，经过电子膨胀阀II(34)节流变为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂流经管道过滤器(32)，进入空气侧翅片换热器(26)，进入空气侧翅片换热器(26)的低温低压气液两相制冷剂，与鸡棚外空气热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经四通换向阀(17)、气液分离器I(22)，返回压缩机I(20)；
当压力传感器I(15)测定的低温回路系统的蒸发压力大于系统设定压力时，高温回路系统启动运行，经压缩机II(38)压缩后排出的高温高压气态制冷剂进入盘管II(43)与棚内空气热交换，冷凝降温，变成高压液态，棚内与之热交换的空气则可变成80℃以上高温，排出模块内机(11)，棚内温度升高，高压液态制冷剂流经储液罐II(49)、干燥过滤器II(47)、电磁阀II(46)，通过电子膨胀阀III(45)节流变为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂进入冷凝蒸发器(16)与低温回路制冷剂热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经气液分离器II(41)，返回压缩机II(38)，系统完成低温热泵普通回路与高温热泵回路双级复叠制热循环。
进一步详细说明是：
排温传感器II(36)用来控制压缩机II(38)的排气温度，避免压缩机II(38)因超温运行而损坏；
压力传感器III(37)用来采集高温热泵回路的实时蒸发压力信息；
压力传感器IV(40)用来采集高温热泵回路的实时冷凝压力信息；
风机II(44)用来吹送棚内空气，使棚内空气对盘管II(43)形成强制对流，加速棚内空气与高温回路的高温制冷剂间的换热；
干燥过滤器II(47)用以过滤高温回路系统中的水分和杂质，防止电子膨胀阀III(45)冰堵和脏堵；
储液罐II(49)用以避免制冷剂在盘管II(43)中积存过多而使其传热面积变小，影响换热效果，及适应其后端连接的冷凝蒸发器(16)的负荷变动对制冷剂供应量的需求。
电磁阀II(46)用以随压缩机II(38)启停，控制高温回路的启闭，防止压缩机II(38)停机时高压制冷剂进入冷凝蒸发器(16)，开机时引起压缩机II(38)液击。
电子膨胀阀III(45)用以通过设定的程序，根据压力传感器III(37)采集的蒸发压力信息，自动调整阀体开启度，合理的满足鸡棚的热量需求；
4、当室外温度低于切换温度，低于正养殖鸡的鸡龄要求温度时，双向电磁阀I(13)失电关闭，双向电磁阀II(14)得电开启，系统以低温热泵喷气增晗回路与高温热泵回路双级复叠制热模式运行：电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)得电开启，低温热泵补气回路运行，风机I(25)、风机II(44)通电转动，四通换向阀(17)失电，其R端口与T端口连通，V端口与S端口连通，低温回路系统先行运行，经压缩机I(20)压缩后排出的高温高压气态低温回路制冷剂通过四通换向阀(17)进入冷凝蒸发器(16)与高温回路制冷剂热交换，冷凝降温，变成高压液态，高压液态制冷剂流经储液罐I(30)、干燥过滤器I(27)后并分成两路：一路流经电磁阀I(29)，通过电子膨胀阀I(33)节流变为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂进入经济器(31)之蒸发腔，与流经经济器(31)之过冷腔的液态制冷剂热交换，吸热蒸发变为气态制冷剂，气态制冷剂流经单向阀(24)进入压缩机I(20)补气口；另一路流经经济器(31)之过冷腔，经过与流经经济器(31)之蒸发腔的低温低压气液两相制冷剂热交换，得到过冷，过冷液态制冷剂流经电子膨胀阀II(34)，经节流变为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂流经管道过滤器(32)，进入空气侧翅片换热器(26)，进入空气侧翅片换热器(26)的低温低压气液两相制冷剂，与鸡棚外空气热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经四通换向阀(17)、气液分离器I(22)返回压缩机I(20)；
当压力传感器I(15)测定的低温回路系统的蒸发压力大于系统设定压力时，高温回路系统启动运行：经压缩机II(38)压缩后排出的高温高压气态制冷剂进入盘管II(43)与棚内空气热交换，冷凝降温，变成高压液态，棚内与之热交换的空气则可变成80℃以上高温排出模块内机(11)，棚内温度升高，高压液态制冷剂流经储液罐II(49)、干燥过滤器II(47)、电磁阀II(46)，通过电子膨胀阀III(45)节流变为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂进入冷凝蒸发器(16)与低温回路制冷剂热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经气液分离器II(41)返回压缩机II(38)，系统完成低温热泵喷气增晗回路与高温热泵回路双级复叠制热模式运行；
当翅片温度传感器(28)采集的翅片温度信息低于系统设定温度，低温回路系统进入除霜程序：压缩机I(20)停机，电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)失电关闭，补气回路不运行，风机I(25)失电停转。四通换向阀(17)得电，其R端口与V端口连通，T端口与S端口连通，压缩机I(20)开机，经压缩机I(20)压缩后排出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀(17)进入空气测翅片换热器(26)冷凝散热，融化附在翅片上的霜层，变成高压液态，高压液态制冷剂流经管道过滤器(32)，通过电子膨胀阀II(34)节流为低温低压气液两相制冷剂，低温低压气液两相制冷剂流经经济器(31)之过冷腔、干燥过滤器I(27)、储液罐I(30)，进入冷凝蒸发器(16)，进入冷凝蒸发器(16)的低温低压气液两相制冷剂与高温回路制冷剂热交换，吸热蒸发为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂流经双向电磁阀II(14)、四通换向阀(17)、气液分离器I(22)返回压缩机I(20)，低温回路完成除霜循环。压缩机I(20)停机，四通换向阀(17)失电，其R端口与T端口连通，V端口与S端口连通，压缩机I(20)开机，电磁阀I(29)、电子膨胀阀I(33)得电开通，补气回路运行，风机I(25)通电转动，低温热泵回路重新转入正常制热循环。
进一步详细说明是：
经济器(31)是个高效过冷却换热器，用来通过热交换，一使流过其蒸发腔的经节流降温的低温制冷剂蒸发成气态制冷剂，二使流过其过冷腔的高压液体制冷剂得到过冷，以提高液态制冷剂的稳定性，提高系统的容量和效率；
翅片温度传感器(28)用来采集空气测翅片换热器(26)翅片的实时温度信息；
单向阀(24)防止压缩机I(20)停机或补气回路关闭时，制冷剂从补气口倒流；
电磁阀I(29)用以随压缩机I(20)启停，控制补气回路的启闭，防止压缩机I(20)停机或补气回路关闭时，高压液态制冷剂进入经济器(16)蒸发腔，压缩机I(20)开机时液态制冷剂从补气口进入压缩机I(20)，引起压缩机I(20)液击；
压缩机I(20)正常制热时，从其吸气口和补气口同时吸入低温低压和压力相对稍高的气态制冷剂，其压缩过程被补气过程分割成两段，变为准二级压缩过程，它通过中低压时边压缩边喷气混合冷却，然后高压时正常压缩，排出高温高压制冷剂气体，同时降低排气温度，提高排气量，保证系统低温工况的制热能力和运行稳定性。
Claims (4)
1.热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，它包括进风口、出风口、棚内温度传感器、棚内污染指数传感器、棚外温度传感器、热风机组辅模块、热风机组主模块。所述进风口设置24个，分成六组，其特征在于，每一组内的进风口通过电机驱动同时启闭，依靠棚内外压力差作用吸入空气；所述出风口设置两个，其特征在于，出风口由电机驱动启闭，引风机驱动排出空气；所述的棚内温度传感器设置8个，用于实时检测棚内8个位置的实时温度，其特征在于，均布悬挂于棚内与各进风口组对应的位置；所述棚内污染指数传感器设置8个，用于实时检测棚内8个位置空气中氧气、二氧化碳等的含量，其特征在于，均匀悬挂于棚内与各进风口组对应的位置；所述棚外温度传感器设置1个，用于实时检测棚外大气环境的实时温度；所述热风机组主模块、辅模块均包括模块内机和模块外机两部分，模块内机与模块外机间通过管路相接，形成一个模块整体；所述热风机组辅模块共三组，热风机组主模块共一组，共同组成热风机组，其特征在于，各模块相对独立运行，各自具有完整的复叠式空气能热泵热风运行系统，能够通过模式变换，实现制冷、低温制热和高温制热；所述热风机组主模块拥有主电控单元，辅模块拥有独自的辅电控单元，其特征在于，主电控单元通过电气线路将各进风口组、各出风口、各棚内温度传感器、各棚内污染指数传感器、棚外温度传感器、各辅电控单元都与主电控单元相连接。
2.根据权利要求1所述的热风机为主构成的肉食鸡养殖温度调节系统，其特征在于，本系统由包括1套主模块，3套辅模块的热风机组为主构成，主、辅模块各拥有相对独立的热泵系统，它是：冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统，该系统包括双向电磁阀I、双向电磁阀II、压力传感器I、冷凝蒸发器、四通换向阀、高压开关I、排温传感器I、压缩机I、低压开关I、气液分离器I、压力传感器II、单向阀、风机I、空气侧翅片换热器、干燥过滤器I、翅片温度传感器、电磁阀I、储液罐I、经济器、管道过滤器、电子膨胀阀I、电子膨胀阀II、高压开关II、排温传感器II、压力传感器III、压缩机II、低压开关II、压力传感器IV、气液分离器II、盘管I、盘管II、风机II、电子膨胀阀III、电磁阀II、干燥过滤器II、热风温度传感器、储液罐II。
所述冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统由低温热泵回路和高温热泵回路复叠而成。
3.根据权利要求2所述的冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统，其特征在于，所述低温热泵回路包括双向电磁阀I、双向电磁阀II、冷凝蒸发器、四通换向阀、压缩机I、气液分离器I、单向阀、空气侧翅片换热器、干燥过滤器I、电磁阀I、储液罐I、经济器、管道过滤器、电子膨胀阀I、电子膨胀阀II、盘管I。所述压缩机I的排气腔内设置着排温传感器I。所述压缩机I的排气口连接四通换向阀的R管口，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着高压开关I。所述四通换向阀的T管口并接出两路：一路由T管口依次串接双向电磁阀II、冷凝蒸发器C-D口，与储液罐I的a口相连接，其特征在于，四通换向阀的T管口与双向电磁阀II的进口间的连接管路中间设置着压力传感器I；另一路由T管口依次串接双向电磁阀I、盘管I，与储液罐I的a口相接。所述储液罐I的b口与干燥过滤器I的进口相连接。所述干燥过滤器I的出口并接出两路：一路由干燥过滤器I出口依次串接电磁阀I、电子膨胀阀I、经济器之蒸发腔M-K口、单向阀，与压缩机I的补气口相接；另一路由干燥过滤器I出口依次串接经济器之过冷腔P-N口、电子膨胀阀II、管道过滤器、空气侧翅片换热器W-Y口，与四通换向阀的V管口相接，其特征在于，还包括风机I、翅片温度传感器和压力传感器II，风机I设置于空气侧翅片换热器外侧，翅片温度传感器设置于空气侧翅片换热器的多个翅片上，压力传感器II设置于空气侧翅片换热器的Y管口与四通换向阀的V管口间的连接管路的中间。所述四通换向阀的S管口与气液分离器I的d口相接。所述气液分离器I的m口与压缩机I的吸气口相接，其特征在于，两者相连接的管路中间设置着低压开关I。
4.根据权利要求2所述的冷暖型复叠式低环温空气能热泵高温热风机系统，其特征在于，所述高温热泵回路包括冷凝蒸发器、压缩机II、气液分离器II、盘管II、电子膨胀阀III、电磁阀II、干燥过滤器II、储液罐II。所述压缩机II的排气腔内安装着排温传感器II。所述压缩机II的排气口连接盘管II的G管口，其特征在于，在两者间相连接的管路中间依次设置着高压开关II、压力传感器IV。所述盘管II的H管口与储液罐II的g口相接，其特征在于，还包括风机II、热风温度传感器及盘管I，盘管I、风机II与盘管II等共同构成模块内机，风机II设置于模块内机之外，热风温度传感器设置于模块内机出风口侧。所述储液罐II的h口依次串接干燥过滤器II、电磁阀II、电子膨胀阀III后与冷凝蒸发器的B口相接。所述冷凝蒸发器的A口与气液分离器II的f口相接，其特征在于，压力传感器III设置于两者相连接的管路中间。所述气液分离器II的e口与压缩机II的吸气口相接，其特征在于，低压开关II设置于两者相连接的管路中间。
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