CN205481745U - 养殖恒温冷热双源节能热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种养殖恒温冷热双源节能热泵系统，包括通过冷媒管道连接构成制热或制冷热泵循环的压缩机、冷凝器、蒸发器以及四通阀，所述冷凝器设有与循环水进水管连接的第一接口以及与循环水出水管连接的第二接口，所述蒸发器两端的冷媒管道之间并联有外蒸发器，所述蒸发器上设有与新水进水管连接的第一接口以及与新水出水管连接的第二接口，所述新水进水管上连接有污水进水管，所述新水出水管上连接有污水出水管。所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统可实现在空气源、新水源及污水源之间的动力源选择切换，达到制冷、制热最佳效果，满足多种不同环境条件下的运行，充分回收污水废热，达到节能减排目的。

Description

养殖恒温冷热双源节能热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种养殖恒温冷热双源节能热泵系统。

背景技术

热泵技术是近年来全世界倍受关注的新能源技术，热泵系统是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质—空气、河水、海水，或者是从工业生产设备中排出助工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度，热泵从自然界的空气、水或土壤中获得低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能。

在养殖池水系统中，可以采用热泵系统来控制养殖池水水温，在冬季升温，夏季降温。但是，传统热泵系统的动力源，只能使用外蒸发器动力源或者只能使用热泵系统动力源，而不能在外蒸发器动力源和热泵动力源同时存在的情况下根据需要及热泵运行能效特性进行选择。当出现外蒸发器或热泵动力源无法使用的情况时，整个养殖系统无法运行，给予使用者带来了极大的影响和不便。此外，以往的热泵系统对排放的污水没有进行热回收处理，容易造成资源的极大浪费，无法充分将热泵系统各功能在养殖应用中有效利用，达不到节能减排的效果。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够实现多动力源选择切换、废热回收、节能减排的养殖恒温冷热双源节能热泵系统。

其技术方案如下：

一种养殖恒温冷热双源节能热泵系统，包括通过冷媒管道连接构成制热或制冷热泵循环的压缩机、冷凝器、蒸发器以及四通阀，所述冷凝器设有与循环水进水管连接的第一接口以及与循环水出水管连接的第二接口，所述蒸发器两端的冷媒管道之间并联有外蒸发器，所述蒸发器两端的冷媒管道分别设有控制冷媒管道开闭状态的二通阀一和二通阀二，所述外蒸发器两端的冷媒管道分别设有控制冷媒管道开闭状态的二通阀三和二通阀四，所述蒸发器上设有与新水进水管连接的第一接口以及与新水出水管连接的第二接口，所述新水进水管上连接有污水进水管，所述新水出水管上连接有污水出水管。

在其中一个实施例中，所述冷凝器接通冷媒管道的两端分别为冷凝器的第三接口和第四接口，所述蒸发器接通冷媒管道的两端分别为蒸发器的第三接口和第四接口，所述压缩机的出气口与所述四通阀的A管连接，所述四通阀的B管与所述冷凝器的第三接口连接，所述四通阀的C管与所述压缩机的回气口连接，所述四通阀的D管与所述蒸发器的第三接口连接，所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口连接，所述外蒸发器并联在所述蒸发器的第三接口与第四接口之间，所述四通阀通电时，所述A管与B管相通，所述C管与D管相通，所述四通阀断电时，所述A管与D管相通，所述B管与C管相通。

在其中一个实施例中，所述二通阀一位于所述四通阀的D管与所述蒸发器的第三接口之间的冷媒管道上，所述二通阀二位于所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口之间的冷媒管道上，所述二通阀三位于所述外蒸发器与所述蒸发器的第三接口之间的冷媒管道上，所述二通阀四位于所述外蒸发器与所述蒸发器的第四接口之间的冷媒管道上。

在其中一个实施例中，所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口之间的冷媒管道上依次设有电子膨胀阀、泄压开关以及次高压开关。

在其中一个实施例中，所述新水进水管上设有第一阀门，所述新水出水管上设有第二阀门，所述污水进水管连接在所述新水进水管的第一阀门与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管上设有第三阀门，所述污水出水管连接在所述新水出水管的第二阀门与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管上设有第四阀门。

在其中一个实施例中，所述新水进水管上设有第一水泵和第一流量开关,所述第一水泵和第一流量开关位于所述污水进水管的连接处与所述蒸发器之间的管道上。

在其中一个实施例中，所述循环水进水管上设有第二水泵和第二流量开关。

本实用新型的有益效果在于：

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统通过采用能够制热或制冷的热泵循环系统，能够对通过循环水进水管进入冷凝器的循环水进行加热或冷却。通过设置与蒸发器并联的外蒸发器，控制各二通阀的开合状态，可以在外蒸发器动力源和热泵动力源同时存在的情况下根据需求选择。此外，通过切换新水进水管、新水出水管、污水进水管、污水出水管的进水出水状态，使新水或污水进入蒸发器中进行换热，选择性地利用新水源或污水源作为换热动力源，对废热进行有效的回收利用。所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统可实现在空气源、新水源及污水源之间的动力源选择切换，达到制冷、制热最佳效果，满足多种不同环境条件下的运行，充分回收污水废热，达到节能减排目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、压缩机，2、冷凝器，21、冷凝器的第一接口，22、冷凝器的第二接口，23、冷凝器的第三接口，24、冷凝器的第四接口，25、循环水进水管，26、循环水出水管，27、第二水泵，28、第二流量开关，3、蒸发器，31、蒸发器的第一接口，32、蒸发器的第二接口，33、蒸发器的第三接口，34、蒸发器的第四接口，35、新水进水管，36、新水出水管，37、污水进水管，38、污水出水管，4、四通阀，5、外蒸发器，6、二通阀一，7、二通阀二，8、二通阀三，9、二通阀四，10、电子膨胀阀，11、泄压开关，12、次高压开关，13、第一阀门，14、第二阀门，15、第三阀门，16、第四阀门，17、第一水泵，18、第一流量开关。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种养殖恒温冷热双源节能热泵系统，包括通过冷媒管道连接构成制热或制冷热泵循环的压缩机1、冷凝器2、蒸发器3以及四通阀4，所述冷凝器2设有与循环水进水管25连接的第一接口21以及与循环水出水管26连接的第二接口22，所述蒸发器3两端的冷媒管道之间并联有外蒸发器5，所述蒸发器3两端的冷媒管道分别设有控制其冷媒管道开闭状态的二通阀一6和二通阀二7，所述外蒸发器5两端的冷媒管道分别设有控制其冷媒管道开闭状态的二通阀三8和二通阀四9，所述蒸发器上设有与新水进水管35连接的第一接口31以及与新水出水管36连接的第二接口32，所述新水进水管35上连接有污水进水管37，所述新水出水管36上连接有污水出水管38。

进一步的，所述新水进水管35上设有第一阀门13，所述新水出水管36上设有第二阀门14，所述污水进水管37连接在所述新水进水管35的第一阀门13与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管37上设有第三阀门15，所述污水出水管38连接在所述新水出水管36的第二阀门14与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管37上设有第四阀门16。通过控制第一阀门13与第二阀门14打开，第三阀门15与第四阀门16关闭，则可以将新水如地下水、河水、湖水或海水等输入蒸发器3中，采用新水源为动力源对蒸发器做功；通过控制第三阀门15与第四阀门16打开，第一阀门13与第二阀门14关闭，则可以将污水输入蒸发器3中，采用污水源为动力源对蒸发器做功，进而实现新水源与污水源之间的动力选择切换。所述新水进水管35上设有第一水泵17和第一流量开关18,所述第一水泵17和第一流量开关18位于所述污水进水管37的连接处与所述蒸发器3之间的管道上，用于将新水或污水抽入蒸发器中进行换热。所述循环水进水管25上设有第二水泵27和第二流量开关28，用于将循环水抽入冷凝器2中进行换热。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统通过采用能够制热或制冷的热泵循环系统，能够对通过循环水进水管25进入冷凝器2的循环水进行加热或冷却。通过设置与蒸发器3并联的外蒸发器5，控制各二通阀的开合状态，可以在外蒸发器5动力源和热泵动力源同时存在的情况下根据需求选择。此外，通过切换新水进水管35、新水出水管36、污水进水管37、污水出水管38的进水状态，使新水或污水进入蒸发器中进行换热，选择性地利用新水源或污水源作为换热动力源，实现对废热进行有效的回收利用。所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统可实现在空气源、新水源及污水源之间的动力源选择切换，达到制冷、制热最佳效果，满足多种不同环境条件下的运行，充分回收污水废热，达到节能减排目的。

进一步的，所述冷凝器2接通冷媒管道的两端分别为冷凝器2的第三接口23和第四接口24，所述蒸发器3接通冷媒管道的两端分别为蒸发器3的第三接口33和第四接口34，所述压缩机1的出气口与所述四通阀4的A管连接，所述四通阀4的B管与所述冷凝器2的第三接口23连接，所述四通阀4的C管与所述压缩机1的回气口连接，所述四通阀4的D管与所述蒸发器3的第三接口33连接，所述蒸发器3的第四接口34与所述冷凝器2的第四接口24连接，所述外蒸发器5并联在所述蒸发器3的第三接口33与第四接口34之间，所述四通阀4通电时，所述A管与B管相通，所述C管与D管相通，所述四通阀4断电时，所述A管与D管相通，所述B管与C管相通。所述压缩机1、冷凝器2、蒸发器3通过四通阀4进行连接，当所述四通阀4通电时，能够对养殖系统循环水进行升温，当所述四通阀4断电时，能够对养殖系统循环水进行冷却，冷热调节方便。

所述二通阀一6位于所述四通阀4的D管与所述蒸发器3的第三接口33之间的冷媒管道上，所述二通阀二7位于所述蒸发器3的第四接口34与所述冷凝器2的第四接口24之间的冷媒管道上，所述二通阀三8位于所述外蒸发器5与所述蒸发器3的第三接口33之间的冷媒管道上，所述二通阀四9位于所述外蒸发器5与所述蒸发器3的第四接口34之间的冷媒管道上。通过控制各二通阀的通断，能够使蒸发器处于暂行工作状态，外蒸发器5处于工作状态；或者，使外蒸发器5处于暂停工作状态，蒸发器处于工作状态。进而，能够在外蒸发器5动力源与热泵动力源之间进行选择切换。

所述蒸发器3的第四接口34与所述冷凝器2的第四接口24之间的冷媒管道上依次设有电子膨胀阀10、泄压开关11以及次高压开关12，进而对热泵循环进行压力监控与保护，保证所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统的运行稳定性。所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统中的换热器采用纯钛材料，耐海水及污水腐蚀性强。

本实施例所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统的工作过程如下：

需要对恒温养殖系统的循环水进行加热升温时，四通阀4处于通电状态，其A管与B管相通，C管与D管相通，第二水泵27处于常开状态。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统利用空气源为动力源进行工作时，二通阀四9处于通电状态，二通阀一6、二通阀二7和二通阀三8处于断电状态，此时，蒸发器处于暂停工作状态，外蒸发器5处于工作状态。空气源通过风机作用下经过外蒸发器5，通过热泵运用空气源热量对外蒸发器5做功，促进外蒸发器5的冷媒管道内的冷媒吸收空气源热量蒸发，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中吸热冷却冷媒并通过循环水出水管26流出，进而达到对循环水加热的效果，实现对养殖循环水的升温。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统利用新水源或污水源为动力源进行工作时，二通阀二7处于通电状态，二通阀一6、二通阀三8和二通阀四9处于断电状态，此时，外蒸发器5处于暂停工作状态，蒸发器处于工作状态。当系统通过判断无排污且空气源温度低于新水源温度时，可利用新水源为动力源进行工作，打开新水进水管35的第一阀门13和新水出水管36的第二阀门14，同时关闭污水进水管37的第三阀门15和污水出水管38的第四阀门16，则新水源经过蒸发器循环，通过热泵运用新水源热量对蒸发器做功，促进蒸发器的冷媒管道内的冷媒吸收新水源热量蒸发，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中吸热冷却冷媒并通过循环水出水管26流出，进而达到对循环水加热的效果，实现对养殖循环水的升温。

当系统通过判断有排污且空气源温度及新水源温度都低于排放污水源温度时，可利用污水源为动力源进行工作，关闭新水进水管35的第一阀门13和新水出水管36的第二阀门14，同时打开污水进水管37的第三阀门15和污水出水管38的第四阀门16，则污水源经过蒸发器循环，通过热泵运用污水源热量对蒸发器做功，促进蒸发器的冷媒管道内的冷媒吸收污水源热量蒸发，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中吸热冷却冷媒并通过循环水出水管26流出，进而达到对循环水加热的效果，实现对养殖循环水的升温。

需要对恒温养殖系统的循环水进行冷却降温时，四通阀4处于断电状态，其A管与D管相通，C管与B管相通，第二水泵27处于常开状态。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统利用空气源为动力源进行工作时，二通阀三8处于通电状态，二通阀一6、二通阀二7和二通阀四9处于断电状态，此时，蒸发器处于暂停工作状态，外蒸发器5处于工作状态。空气源通过风机作用下经过外蒸发器5，通过热泵运用空气源热量对外蒸发器5冷媒管道中的冷媒吸热冷却冷媒，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中与冷凝器2冷媒管道中的冷媒换热，进而达到对循环水冷却的效果，实现对养殖循环水的降温。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统利用新水源或污水源为动力源进行工作时，二通阀一6处于通电状态，二通阀二7、二通阀三8和二通阀四9处于断电状态，此时，外蒸发器5处于暂停工作状态，蒸发器处于工作状态。当系统通过判断无排污且空气源温度高于新水源温度时，可采用新水源为动力源进行工作，打开新水进水管35的第一阀门13和新水出水管36的第二阀门14，同时关闭污水进水管37的第三阀门15和污水出水管38的第四阀门16，则新水源经过蒸发器循环，通过热泵运用新水源热量对蒸发器吸热冷却冷媒，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中与冷凝器2冷媒管道中的冷媒换热，进而达到对循环水冷却的效果，实现对养殖循环水的降温。

当系统通过判断有排污且空气源温度及新水源温度都高于排放污水源温度时，可采用污水源为动力源进行工作，关闭新水进水管35的第一阀门13和新水出水管36的第二阀门14，同时打开污水进水管37的第三阀门15和污水出水管38的第四阀门16，则污水源经过蒸发器循环，通过热泵运用污水源热量对蒸发器吸热冷却冷媒，循环水通过循环水进水管25流入冷凝器2中与冷凝器2冷媒管道中的冷媒换热，进而达到对循环水冷却的效果，实现对养殖循环水的降温。

所述养殖恒温冷热双源节能热泵系统通过设置外蒸发器5，控制各二通阀的开合状态，可以在外蒸发器5动力源和热泵动力源同时存在的情况下根据需求选择，通过控制阀门间的开合来实现选择开发该养殖恒温冷热双源节能热泵系统的部分功能，让各动力源之间互补，实现新水源、空气源及污水源之间动力源切换，实现制冷、制热、恒温调节及污水源热回收效果。本实施例所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统可实现在空气源、新水源及污水源之间的动力源选择切换，同时冷热自动切换达到制冷、制热最佳效果，达到恒温模式调节效果，能够满足多种不同环境条件下的运行，充分回收污水废热，达到节能减排目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，包括通过冷媒管道连接构成制热或制冷热泵循环的压缩机、冷凝器、蒸发器以及四通阀，所述冷凝器设有与循环水进水管连接的第一接口以及与循环水出水管连接的第二接口，所述蒸发器两端的冷媒管道之间并联有外蒸发器，所述蒸发器两端的冷媒管道分别设有控制冷媒管道开闭状态的二通阀一和二通阀二，所述外蒸发器两端的冷媒管道分别设有控制冷媒管道开闭状态的二通阀三和二通阀四，所述蒸发器上设有与新水进水管连接的第一接口以及与新水出水管连接的第二接口，所述新水进水管上连接有污水进水管，所述新水出水管上连接有污水出水管。

2.根据权利要求1所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述冷凝器接通冷媒管道的两端分别为冷凝器的第三接口和第四接口，所述蒸发器接通冷媒管道的两端分别为蒸发器的第三接口和第四接口，所述压缩机的出气口与所述四通阀的A管连接，所述四通阀的B管与所述冷凝器的第三接口连接，所述四通阀的C管与所述压缩机的回气口连接，所述四通阀的D管与所述蒸发器的第三接口连接，所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口连接，所述外蒸发器并联在所述蒸发器的第三接口与第四接口之间，所述四通阀通电时，所述A管与B管相通，所述C管与D管相通，所述四通阀断电时，所述A管与D管相通，所述B管与C管相通。

3.根据权利要求2所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述二通阀一位于所述四通阀的D管与所述蒸发器的第三接口之间的冷媒管道上，所述二通阀二位于所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口之间的冷媒管道上，所述二通阀三位于所述外蒸发器与所述蒸发器的第三接口之间的冷媒管道上，所述二通阀四位于所述外蒸发器与所述蒸发器的第四接口之间的冷媒管道上。

4.根据权利要求3所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述蒸发器的第四接口与所述冷凝器的第四接口之间的冷媒管道上依次设有电子膨胀阀、泄压开关以及次高压开关。

5.根据权利要求1-4任一项所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述新水进水管上设有第一阀门，所述新水出水管上设有第二阀门，所述污水进水管连接在所述新水进水管的第一阀门与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管上设有第三阀门，所述污水出水管连接在所述新水出水管的第二阀门与蒸发器之间的管道上，所述污水进水管上设有第四阀门。

6.根据权利要求5所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述新水进水管上设有第一水泵和第一流量开关,所述第一水泵和第一流量开关位于所述污水进水管的连接处与所述蒸发器之间的管道上。

7.根据权利要求1-4任一项所述的养殖恒温冷热双源节能热泵系统，其特征在于，所述循环水进水管上设有第二水泵和第二流量开关。