空氣能采暖是甲魚養(yǎng)殖水溫的解決方案

　　一、項目簡介
 

 
　　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氣候向北亞熱帶濕潤季風氣候過渡的地帶。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：空氣能設備制熱，間接與養(yǎng)殖池水換熱；
 
　　3、基礎水溫：本項目取用地下水，參照《建筑給排水設計規(guī)范》GB50015標準，取全年平均環(huán)境溫度，本項目基礎水溫取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)殖池設計規(guī)格尺寸110㎡，為不通風式大棚結(jié)構(gòu)，水深為0.6~0.7m，總水量約為77m3；
 
　　2、冷熱水設計參數(shù)
 
　　進水溫度為17.4℃水池恒溫為29.5℃
 
　?。ǘB(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)當地熱源條件、熱負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
 
　?。ㄈB(yǎng)殖池的熱負荷計算
 
　　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，故在設計時，為降低成本及熱量負荷，在補水過程中不進行加熱，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、設備選型
 
　?。ㄒ唬?a href="/Article-detail-id-1371387.html" title="空氣源熱泵">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，常德平均最低氣溫5.2℃，故可考慮最低使用溫度為5℃。本項目擬選用5P空氣能機組，其運行參數(shù)數(shù)據(jù)及曲線如下：

　　該設備在5℃的制熱功率為14.89KW，故可選擇2臺該設備，小時制熱量為29.78KW＞28.85KW，可滿足項目使用需求。
 
　　該機組可分為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，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，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。
 
　?。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)定必須設計輔助能源，同時考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性，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)殖池換熱，考慮換熱溫差，最低出水溫度為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，最終確定1m3圓形水箱一臺。
 
　　（四）換熱面積計算
 
　　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