隨著國內(nèi)智慧養(yǎng)殖業(yè)的興起和發(fā)展,對于不具備采暖地區(qū)的農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)而言,已經(jīng)由原來粗放式采暖逐漸轉(zhuǎn)變成精準(zhǔn)、節(jié)能、高效、舒適的采暖方式,四季沐歌空氣能采暖產(chǎn)品憑借其優(yōu)勢也被眾多養(yǎng)殖戶所接受認(rèn)可,成為了農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)采暖的*佳選擇方案。 該工程地址位于湖南省常德市,養(yǎng)殖池規(guī)格約為110㎡,水深為0.6m~0.7m,養(yǎng)殖池總?cè)莘e為77m3,原系統(tǒng)為燃煤鍋爐,因涉及能源浪費及環(huán)保問題,計劃將原燃煤系統(tǒng)改造為清潔能源,采用空氣能熱泵來進(jìn)行有效替代。 該項目使用時間為9月至來年4月,冷水補水采用地下井水,在冬季每周需要換水30%,春秋季每兩天需換水30%,養(yǎng)殖池水水溫需維持在28~31℃之間,池水需保持渾濁狀態(tài)。 二、項目所在地地理氣象參數(shù) 常德市屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候向北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候過渡的地帶。氣候溫暖,四季分明,春秋短,夏冬長;熱量豐富,雨量豐沛,春溫多變,夏季酷熱,秋雨寒秋,冬季嚴(yán)寒。 常德市年平均氣溫16.7℃,年降水量1200-1900毫米,無霜期272天,適宜水稻、棉花、油料等作物生長。由于受地形影響,該地氣候呈現(xiàn)非地帶規(guī)律。西部山區(qū),東部比西部略低,石門東山峰農(nóng)場年平均氣溫9.2℃,而石門等澧水河谷地帶年平均氣溫16.8℃。中部丘陵區(qū)、太浮山與太陽山對峙形成向北敞開的簸箕形盆地,致使臨澧、桃源一帶冬季易受冷空氣襲擊。平原區(qū)安鄉(xiāng)縣年降水量在1500毫米以上。 三、用戶需求 1、設(shè)計日用水量:滿足養(yǎng)殖池每日的熱量需求; 2、熱水供給方式:空氣能設(shè)備制熱,間接與養(yǎng)殖池水換熱; 3、基礎(chǔ)水溫:本項目取用地下水,參照《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GB50015標(biāo)準(zhǔn),取全年平均環(huán)境溫度,本項目基礎(chǔ)水溫取17.4℃; 4、池水溫度選用29.5℃(換水時水溫不低于25℃)。 甲魚能適應(yīng)的溫度從0℃--32℃左右,甲魚的生長溫度為25—30℃,25℃以下食欲減退,15℃停止攝食,活動呆滯,10—12℃時進(jìn)入冬眠狀態(tài)。小甲魚*好生長在25℃--30℃的溫度下,這樣才能保證它有旺盛的食欲。 四、養(yǎng)殖池日需熱水量計算 (一)用戶基本情況及要求 1、用戶基本情況 養(yǎng)殖池設(shè)計規(guī)格尺寸110㎡,為不通風(fēng)式大棚結(jié)構(gòu),水深為0.6~0.7m,總水量約為77m3; 2、冷熱水設(shè)計參數(shù) 進(jìn)水溫度為17.4℃水池恒溫為29.5℃ ?。ǘB(yǎng)殖池初次加熱 所謂”初次加熱”是指養(yǎng)殖池建成或大修灌水后的加熱,也包括養(yǎng)殖池因各種原因停運一段時間后的加熱。 Th—游泳池和水上游樂池池水的初次加熱時間要根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)嵩礂l件、熱負(fù)荷和使用要求等因素確定。初次加熱時間一般24h(快速)—48h(慢速),本項目取48h。 根據(jù)實際數(shù)據(jù),可計算出本項目=4.187×77×(29.5-17.4)*1000/48/3600=22.58KW (三)養(yǎng)殖池的熱負(fù)荷計算 補充新鮮水加熱 由于新鮮水的補充屬于不定時補充,且補水量較大,故在設(shè)計時,為降低成本及熱量負(fù)荷,在補水過程中不進(jìn)行加熱,只需保證池水溫度不低于25℃。原水池中有30℃池水77噸,再補充換取23噸17.4℃冷水后,即養(yǎng)殖池內(nèi)為54噸30℃池水和23噸17.4℃池水,充分混合后,養(yǎng)殖池水溫約為25.8℃。在48h內(nèi)將水溫升高到29.5攝氏度。(注:冬季每周補充新水30%) 五、設(shè)備選型 ?。ㄒ唬?a href="http://www.03699.net">空氣源熱泵選型 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù),僅考慮維持水溫,設(shè)備小時提供熱量為28.85KW(22.58kw+6.77kw),由于使用時間段為9月至來年4月,由氣象數(shù)據(jù)分析,常德平均*低氣溫5.2℃,故可考慮*低使用溫度為5℃。本項目擬選用5P空氣能機(jī)組,其運行參數(shù)數(shù)據(jù)及曲線如下:
該機(jī)組可分為220V/50HZ及380V/50HZ兩種類型,針對已完成電改區(qū)域,電壓穩(wěn)定,建議客戶采用220V/50HZ主機(jī),減少用戶前期的三相電開戶費用(約4000元),針對未完成電改區(qū)域,仍可采用380V/50HZ主機(jī),系統(tǒng)運行穩(wěn)定。結(jié)合本項目所在地情況,采用380V/50HZ主機(jī)。 ?。ǘ┹o助熱源選型 考慮到項目只有兩臺空氣源熱泵,為使項目運行穩(wěn)定必須設(shè)計輔助能源,同時考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,因此本項目選用30kw電加熱作為輔助熱源,輔助熱源手動開啟。 ?。ㄈ┧浯笮〈_定 為保證設(shè)備效率及成本(防止空氣能頻繁啟停,系統(tǒng)排污),水箱考慮儲存55℃熱水(水箱與養(yǎng)殖池?fù)Q熱,考慮換熱溫差,*低出水溫度為30℃,水箱儲水溫差25℃),儲存1小時熱量28.85MJ,可選取有效容積為0.99m3水箱一臺,*終確定1m3圓形水箱一臺。 ?。ㄋ模Q熱面積計算 式中:——換熱器換熱面積,㎡; ——加熱器的加熱功率,按池水表面蒸發(fā)數(shù)據(jù)計算,取28850W 1.1~1.15——附加系數(shù); K——換熱器傳熱系數(shù)[W/(㎡·℃)],擬選用不銹鋼管; ——對數(shù)平均換熱溫度差,℃,取5-10℃; ——污垢系數(shù),B=0.8-0.7 計算:采用DN25薄壁不銹鋼管道,長度約為45m。 故,本項目*終采用2臺5P四季沐歌空氣能,外配30KW電輔熱,1臺1噸儲熱水箱,同時配45米DN25薄壁不銹鋼管道換熱,滿足系統(tǒng)使用需求。 同時,了解到甲魚需定期到水面活動,空溫過低影響其活動,所以增設(shè)一路兩個FP-34的風(fēng)機(jī)盤管給空氣加溫。 通過監(jiān)測數(shù)據(jù),據(jù)統(tǒng)計平均每天運行耗電量66kwh,池水溫度恒定在28~29℃,池面10~30cm內(nèi)空氣溫度比水溫高1~2℃,運行良好。 |