全文摘要
本实用新型涉及一种养殖场热能回收及供热系统，包括排风集热系统、进风加热系统、室内供热系统、保温水箱和外部热源；排风集热系统与保温水箱的第一上端入口和保温水箱的第一下端出口连通，形成排风集热循环回路；进风加热系统与保温水箱的第二上端出口和保温水箱的第二下端入口连通，形成进风加热循环回路；室内供热系统与保温水箱的第二上端出口和保温水箱的第二下端入口连通，形成室内供热循环回路；外部热源与保温水箱的第一上端入口和保温水箱的第一下端出口连通，形成外部热源循环回路；保温水箱的上端连接有补水管。本实用新型降低了供热成本，提高了养殖场的经济效益，降低了养殖风险。
主设计要求
1.一种养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：包括排风集热系统、进风加热系统、室内供热系统、保温水箱（3）和外部热源；所述排风集热系统与保温水箱（3）的第一上端入口和保温水箱（3）的第一下端出口连通，形成排风集热循环回路；所述进风加热系统与保温水箱（3）的第二上端出口和保温水箱（3）的第二下端入口连通，形成进风加热循环回路；所述室内供热系统与保温水箱（3）的第二上端出口和保温水箱（3）的第二下端入口连通，形成室内供热循环回路；所述外部热源与保温水箱（3）的第一上端入口和保温水箱（3）的第一下端出口连通，形成外部热源循环回路；所述保温水箱（3）的上端连接有补水管（4）。
设计方案
1.一种养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：包括排风集热系统、进风加热系统、室内供热系统、保温水箱（3）和外部热源；
所述排风集热系统与保温水箱（3）的第一上端入口和保温水箱（3）的第一下端出口连通，形成排风集热循环回路；
所述进风加热系统与保温水箱（3）的第二上端出口和保温水箱（3）的第二下端入口连通，形成进风加热循环回路；
所述室内供热系统与保温水箱（3）的第二上端出口和保温水箱（3）的第二下端入口连通，形成室内供热循环回路；
所述外部热源与保温水箱（3）的第一上端入口和保温水箱（3）的第一下端出口连通，形成外部热源循环回路；
所述保温水箱（3）的上端连接有补水管（4）。
2.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述排风集热系统由排风集热热泵机组和热能传输系统组成；
排风集热热泵机组包括排风集热蒸发器（16）、压缩机（19）、冷凝器（18）和膨胀阀（20）；排风集热蒸发器（16）的出口连接压缩机（19）的吸入口，压缩机（19）的输出口连接冷凝器（18）的冷媒输入口，冷凝器（18）的冷媒输出口连接膨胀阀（20）的输入口，膨胀阀（20）的输出口连接排风集热蒸发器（16）的输入口，构成一个循环系统；
热能传输系统包括冷凝器（18）、混水器a（11）、保温水箱（3）、分水器b（10）和液体循环泵c（7）；冷凝器（18）的传热介质流道出口连接混水器a（11）的入口、混水器a（11）的出口连接保温水箱（3）的第一上端入口、保温水箱（3）的第一下端出口连接分水器b（10）的入口、分水器b（10）的出口连接液体循环泵c（7）、液体循环泵c（7）出口连接冷凝器（18）的传热介质流道入口构成一个循环系统；
排风集热热泵机组和热能传输系统的两个循环系统构成排风集热循环回路。
3.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述排风集热系统包括排风集热热泵机组（15）、混水器a（11）、保温水箱（3）、分水器b（10）和液体循环泵c（7）；排风集热热泵机组（15）的冷凝器输出端连接混水器a（11）的输入端，混水器a（11）的输出端连接保温水箱（3）的第一上端入口，保温水箱的第一下端出口连接分水器b（10）的输入端，分水器b（10）的输出端连接液体循环泵c（7）的输入端，液体循环泵c（7）的输出端连接排风集热热泵机组（15）冷凝器的输入端，构成排风集热循环回路。
4.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述进风加热系统包括进风加热器（1）、分水器a（9）、保温水箱（3）、混水器b（12）和液体循环泵b（6）；进风加热器（1）的输入端连接液体循环泵b（6）的输出端，液体循环泵b（6）的输入端连接分水器a（9）的输出端，分水器a（9）的输入端连接保温水箱（3）的第二上端出口，保温水箱（3）的第二下端入口连接混水器b（12）的输出端，混水器b（12）的输入端连接进风加热器（1）的输出端构成进风加热的循环回路。
5.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述室内供热系统包括有散热器（2）、分水器a（9）、保温水箱（3）、混水器b（12）和液体循环泵a（5）；散热器（2）的输入端连接液体循环泵a（5）的输出端，液体循环泵a（5）的输入端连接分水器a（9）的输出端，分水器a（9）的输入端连接保温水箱（3）的第二上端出口，保温水箱（3）的第二下端入口连接混水器b（12）的输出端，混水器b（12）的输入端连接散热器（2）的输出端，构成室内供热循环回路。
6.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述外部热源包括热源、混水器a （11）、保温水箱（3）、分水器b（10）和液体循环泵d（8）；热源出水口（13）连接混水器a （11）的输入端，混水器a （11）的输出端连接保温水箱（3）的第一上端入口，保温水箱（3）的第一下端出口连接液体循环泵d（8）的输入口、液体循环泵d（8）的输出口连接热源回水口（14）构成外部热源循环回路，该循环回路对保温水箱进行加热。
7.根据权利要求1所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述保温水箱（3）中拥有多个不同流量、不同温差和不同温度独立的循环子系统，保温水箱将这些各具功能的子系统形成一个具有集热、供热和加热功能的完整的系统；保温水箱外层主体为保温结构。
8.根据权利要求2所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述冷凝器（18）替换为换热器。
9.根据权利要求2所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述排风集热蒸发器（16）连接有排水管（17）。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：所述外部热源能够制热也能够制冷，外部热源制冷时或外部热源制热通过四通换向阀反向切换时，排风集热系统就变成了排风散热系统，室内供热系统变成室内降温或除湿系统，进风加热系统也变成进风降温或除湿系统。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种养殖场热能回收及供热系统。
背景技术
养殖场在不同的养殖时期、不同的养殖阶段、在不同的气候季节，其适合的温度、湿度是养殖成功的关键条件，禽畜的密集养殖会在室内产生较高的湿度和较重的氨气等，通风是最重要的调节手段。
目前养殖场温度、湿度和室内空气的调节手段主要是通过养殖场室内的供暖设备和风机以“从室外进风同时向室外排风”的方式进行通风调节，从养殖专业的角度希望“通风要好、温差要小”，而多数情况下“通风要好”就要加大进风量和排风量，而“温差要小”就是在加大进风量和排风量的同时不能引起室内温度变化过大，否则控制不好就会造成养殖失败、损失极大。以养殖鸡场为例，一年四季其室内养殖温度及排风温度平均在30℃左右，湿度大、热焓值高，其通风时变化的温差不能超过3℃。这势必加大养殖场的供热能耗，大大提高了养殖成本，特别是北方地区一年四季环境温差大、昼夜温差也大，其冬季的供热成本占约1\/3的冬季养殖成本，这给广大北方地区的养殖场带来了极大的挑战，目前尚未发现解决养殖场该类问题的解决方案和适合养殖场的专门设备。
实用新型内容
实用新型目的
本实用新型提出一种适合于与养殖场建筑物有类似需求的热能回收及空气调节系统。该系统可以在满足养殖场通风调节要求的同时，降低室内温差变化幅度，减少供热能耗，进而降低养殖风险、提高经济效益。
技术方案
一种养殖场热能回收及供热系统，其特征在于：包括排风集热系统、进风加热系统、室内供热系统、保温水箱和外部热源；
所述排风集热系统与保温水箱的第一上端入口和保温水箱的第一下端出口连通，形成排风集热循环回路；
所述进风加热系统与保温水箱的第二上端出口和保温水箱的第二下端入口连通，形成进风加热循环回路；
所述室内供热系统与保温水箱的第二上端出口和保温水箱的第二下端入口连通，形成室内供热循环回路；
所述外部热源与保温水箱的第一上端入口和保温水箱的第一下端出口连通，形成外部热源循环回路；
所述保温水箱的上端连接有补水管。
所述排风集热系统由排风集热热泵机组和热能传输系统组成；
排风集热热泵机组包括排风集热蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；排风集热蒸发器的出口连接压缩机的吸入口，压缩机的输出口连接冷凝器的冷媒输入口，冷凝器的冷媒输出口连接膨胀阀的输入口，膨胀阀的输出口连接排风集热蒸发器的输入口，构成一个循环系统；
热能传输系统包括冷凝器、混水器a、保温水箱、分水器b和液体循环泵c；冷凝器的传热介质流道出口连接混水器a的入口、混水器a的出口连接保温水箱的第一上端入口、保温水箱的第一下端出口连接分水器b的入口、分水器b的出口连接液体循环泵c、液体循环泵c出口连接冷凝器的传热介质流道入口构成一个循环系统；
排风集热热泵机组和热能传输系统的两个循环系统构成排风集热循环回路。
所述排风集热系统另一种方案包括排风集热热泵机组、混水器a、保温水箱、分水器b和液体循环泵c；排风集热热泵机组的冷凝器输出端连接混水器a的输入端，混水器a的输出端连接保温水箱的第一上端入口，保温水箱的第一下端出口连接分水器b的输入端，分水器b的输出端连接液体循环泵c的输入端，液体循环泵c的的输出端连接排风集热热泵机组冷凝器的输入端，构成排风集热循环回路。
所述进风加热系统包括进风加热器、分水器a、保温水箱、混水器b和液体循环泵b；进风加热器的输入端连接液体循环泵b的输出端，液体循环泵b的输入端连接分水器a的输出端，分水器a的输入端连接保温水箱的第二上端出口，保温水箱第二下端入口连接混水器b的输出端，混水器b的输入端连接进风加热器的输出端构成进风加热的循环回路。
所述室内供热系统包括有散热器、分水器a、保温水箱、混水器b和液体循环泵a；散热器的输入端连接液体循环泵a的输出端，液体循环泵a的输入端连接分水器a的输出端，分水器a的输入端连接保温水箱的第二上端出口，保温水箱的第二下端入口连接混水器b的输出端，混水器b的输入端连接散热器的输出端，构成室内供热循环回路。
所述外部热源包括热源、混水器a 、保温水箱、分水器b和液体循环泵d；热源出水口连接混水器a 的输入端，混水器a 的输出端连接保温水箱的第一上端入口，保温水箱的第一下端出口连接液体循环泵d的输入口、液体循环泵d的输出口连接热源回水口构成外部热源循环回路，该循环回路对保温水箱进行加热。
所述保温水箱中拥有多个不同流量、不同温差和不同温度独立的循环子系统，保温水箱将这些各具功能的子系统形成一个具有集热、供热和加热功能的完整的系统；保温水箱外层主体为保温结构。
所述冷凝器替换为换热器。
所述排风集热蒸发器连接有排水管。
所述外部热源能够制热也能够制冷，外部热源制冷时或外部热源制热通过四通换向阀反向切换时，排风集热系统就变成了排风散热系统，室内供热系统变成室内降温或除湿系统，进风加热系统也变成进风降温或除湿系统。
优点及效果
1、降低了供热成本，提高了养殖场的经济效益。
2、通过对养殖场进风的加热、降低了室内通风时的温差变化，降低了养殖风险。
3、采用以一个热源可以连接多个保温水箱及其所属系统，实现更大规模的系统应用。
4、通过保温水箱与外部热源连接提供基本热源，以及热泵机组运行方式的切换，使其应用更为灵活、应用的环境和地域范围更广、具有极强的功能扩展性和极大的系统扩展性。
5、为养殖行业技术的升级换代，实现养殖行业的自动化和智能化提供了必要的技术条件。
附图说明
图1养殖场热能回收及供热系统实施例1示意图；
图2养殖场热能回收及供热系统实施例2示意图。
附图标记说明：
1.进风加热器、2.散热器、3.保温水箱、4.补水管、5.液体循环泵a、6.液体循环泵b、7.液体循环泵c、8.液体循环泵d、9.分水器a、10.分水器b、11.混水器a、12.混水器b、13.热源出水口、14.热源回水口、15.排风集热热泵机组、16.排风集热蒸发器、17.排水管、18.冷凝器、19.压缩机、20.膨胀阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
实施例1
如图1所示，一种养殖场热能回收及供热系统，包括排风集热系统、进风加热系统、室内供热系统、保温水箱3和外部热源；排风集热系统与保温水箱3的第一上端入口和保温水箱3的第一下端出口连通，形成排风集热循环回路；进风加热系统与保温水箱3的第二上端出口和保温水箱3的第二下端入口连通，形成进风加热循环回路；室内供热系统与保温水箱3的第二上端出口和保温水箱3的第二下端入口连通，形成室内供热循环回路；外部热源与保温水箱3的第一上端入口和保温水箱3的第一下端出口连通，形成外部热源循环回路；保温水箱3的上端连接有补水管4。
具体的来说：所述排风集热系统由排风集热热泵机组和热能传输系统组成；
排风集热热泵机组包括排风集热蒸发器16、压缩机19、冷凝器18和膨胀阀20；排风集热蒸发器16的出口连接压缩机19的吸入口，压缩机19的输出口连接冷凝器18的冷媒输入口，冷凝器18的冷媒输出口连接膨胀阀20的输入口，膨胀阀20的输出口连接排风集热蒸发器16的输入口，构成一个循环系统；排风集热蒸发器16可以是一台也可以是并联运行的多台组成的集热器机组，压缩机19可以是一台也可以是多台并联运行，还可以是不同数量的排风集热蒸发器16与不同数量的压缩机19共同组成的排风集热机组。热能传输系统包括冷凝器18、混水器a 11、保温水箱3、分水器b 10和液体循环泵c 7；冷凝器18的传热介质流道出口连接混水器a 11的入口、混水器a 11的出口连接保温水箱3的第一上端入口、保温水箱3的第一下端出口连接分水器b 10的入口、分水器b 10的出口连接液体循环泵c 7、液体循环泵c 7出口连接冷凝器18的传热介质流道入口构成一个循环系统；在液体循环泵c 7的驱动下，保温水箱3下端冷水层的冷水经冷凝器18被排风集热热泵机组加热，加热后的水输送到保温水箱3上端的热水层，将排风集热热泵机组回收的热能传输给保温水箱；排风集热热泵机组和热能传输系统的两个循环系统构成排风集热循环回路。所述排风集热蒸发器16还连接有排水管17。
所述进风加热系统包括进风加热器1、分水器a 9、保温水箱3、混水器b 12和液体循环泵b 6；进风加热器1的输入端连接液体循环泵b 6的输出端，液体循环泵b 6的输入端连接分水器a 9的输出端，分水器a 9的输入端连接保温水箱3的第二上端出口，保温水箱3的第二下端入口连接混水器b 12的输出端，混水器b 12的输入端连接进风加热器1的输出端构成进风加热的循环回路。在该系统液体循环泵b 6的驱动下，保温水箱3中的上层热水经进风加热器1加热并提高养殖室进风的温度。
所述室内供热系统包括有散热器2、分水器a 9、保温水箱3、混水器b 12和液体循环泵a 5；散热器2的输入端连接液体循环泵a 5的输出端，液体循环泵a 5的输入端连接分水器a 9的输出端，分水器a 9的输入端连接保温水箱3的第二上端出口，保温水箱3的第二下端入口连接混水器b 12的输出端，混水器b 12的输入端连接散热器2的输出端，构成室内供热循环回路。散热器2可以是暖气片、风机盘管或地热盘管等，在该系统液体循环泵a 5的驱动下，保温水箱3中的热水经散热器2提高养殖室内的温度。
所述外部热源包括热源、混水器a 11、保温水箱3、分水器b 10和液体循环泵d 8；热源出水口13连接混水器a 11的输入端，混水器a 11的输出端连接保温水箱3的第一上端入口，保温水箱3的第一下端出口连接液体循环泵d 8的输入口、液体循环泵d 8的输出口连接热源回水口14构成外部热源循环回路，该循环回路对保温水箱进行加热。热源可以是热力网、换热站、电热炉、太阳能集热器、地源热泵、空气能热泵机组或储热装置等各种热源，为本系统提供基本的热能来源。
所述保温水箱3中拥有多个不同流量、不同温差和不同温度独立的循环子系统，保温水箱将这些各具功能的子系统形成一个具有集热、供热和加热功能的完整的系统；保温水箱可以是水箱、水罐、多流道容积式换热器或容积式电热水器等，可根据现场需要设计选择。保温水箱外层主体为保温结构。外部热源通过与多个以保温水箱为中心构成的养殖场排风热能回收及供热系统相互连接组合可以满足更大规模养殖场的供热通风需求。
实施例2
将实施例1所述排风集热系统替换，其他子系统均与实施例1相同：
如图2所示，排风集热系统替换为排风集热热泵机组15、混水器a 11、保温水箱3、分水器b 10和液体循环泵c 7；排风集热热泵机组15的冷凝器输出端连接混水器a 11的输入端，混水器a 11的输出端连接保温水箱3的第一上端入口，保温水箱的第一下端出口连接分水器b 10的输入端，分水器b 10的输出端连接液体循环泵c 7的输入端，液体循环泵c 7的的输出端连接排风集热热泵机组15冷凝器的输入端，构成排风集热循环回路；排风集热热泵机组15可以是一台也可以的多台并联运行；在液体循环泵c 7的驱动下，保温水箱3下端冷水层的冷水经排风集热机组冷凝器加热后变成热水输送到保温水箱3的上端，将排风集热系统回收的热能传输给保温水箱3。
上述两个实施例的工作方式步骤：
以采用水罐做为保温水箱的水系统为例，从开机到正常运行分以下三个阶段：
第一阶段：通过补水管向养殖场排风热能回收及供热系统中的系统耦合器注水，液体循环泵a 5、液体循环泵b 6、液体循环泵c 7、液体循环泵d 8开动，通过耦合器给其所带的集热、供热、加热和外部热源各子系统注满水；第二阶段：热源开始工作，给保温水箱3并通过保温水箱3给整个系统加热，期间液体循环泵a 5、液体循环泵d 8连续工作，液体循环泵b 6和液体循环泵c 7停止工作或为管道防冻间断式工作，散热器3使室内温度开始上升达到温度要求；第三阶段：当养殖室内的温度、湿度和空气需要通风调节时，液体循环泵b6和液体循环泵c 7开始连续工作、同时排风集热系统中的热泵机组和进风加热系统工作、养殖室的排风机组工作将室内的空气通过实施例1的集热蒸发器或实施例2的集热热泵机组向室外排出，排风集热系统提取排出室外的空气中的热能并传输给保温水箱，在养殖室排风机组向室外排风的同时，在风机的驱动下，室外冷空气经进风加热器加热后被吸入室内，补充室内空气、完成养殖场的通风调节。
本专利的冷凝器18替换为换热器，冷媒经水箱中的换热器冷凝的方式同应属于本专利的保护范围。
本专利外部热源能够制热也能够制冷，外部热源制冷时或外部热源制热通过四通换向阀反向切换时，排风集热系统就变成了排风散热系统，室内供热系统变成室内降温或除湿系统，进风加热系统也变成进风降温或除湿系统。将进风加热器和散热器制成专门设备、配上排水系统，就可实现冬季节能供热、夏季降温除湿，该方式适合夏季南方高温高湿地区使用。该种方式同属于本专利保护范围。
本专利采用热泵技术，通过分别在养殖场排风口处和进风口加装专门集热和加热设备来提取养殖场室内向室外排风中的低品位热能，同时加热并提高进风口处的进风温度，通过保温水箱，将排风热能回收系统、进风加热系统、室内供热系统和外部热源构成一个完整的养殖场排风热能回收及供热系统。该系统可以在满足养殖场通风调节要求的同时，降低室内温差变化幅度，减少供热能耗，进而降低养殖风险、提高经济效益。采用热泵技术通过对养殖场排风的热能回收、实现节能供热。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920009682.0
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:89(沈阳)
授权编号:CN209376399U
授权时间:20190913
主分类号:A01K 1/00
专利分类号:A01K1/00;A01K31/00;F25B13/00;F25B41/04
范畴分类:12B;
申请人:廖滨;夏魁荣
第一申请人:廖滨
申请人地址:110006 辽宁省沈阳市和平区振兴街52号5-7-1
发明人:廖滨;夏魁荣
第一发明人:廖滨
当前权利人:廖滨;夏魁荣
代理人:宋铁军
代理机构:21115
代理机构编号:沈阳智龙专利事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计