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  • 鰻魚恒溫養殖項目設計方案

    返回列表 來源:本站 發布日期: 2022.10.25

    一、工程概況該工程地址位于福建省,共有4個鰻魚養殖池,其中1個為高溫加熱池,另外3個為養殖池,水源為地下水;池塘規格約250㎡-320㎡,幼苗水深為0.5m-0.8m,成魚的水深為0.50m-0.8m;魚苗水深為0.5m-0.8m。

    原供暖方式為:鍋爐向高溫水池加溫熱水,再通過管道供給其它3個養殖池,每天12小時補熱水2次,共補熱水量200噸以內,將鍋爐產的高溫蒸汽直接加熱3個養殖池,再通過管道供給其它3個養殖池,每天補熱水2次。

    二、氣象參數。

    三明境內位于低緯度的沿海地區,氣候屬中亞熱帶季風氣候區,年平均氣溫17℃-19.4℃,月最冷的時候是1月,各地變化也較大,最低氣溫可達-10℃,最高氣溫可達-10℃。七月最熱的月份,平均氣溫27-28℃,最高溫度達到40.5℃。

    三、需求分析。

    本工程全年使用,且鰻魚養殖周期較長,冷水補水采用地下井水,每天換水2次,養殖池水的水溫保持在30℃左右。日用水量:滿足養殖池日熱量要求;提供熱水方式:高溫水池空氣和空氣動力設備直接制熱,養殖池空氣源熱泵設備間接與池水換熱;基礎水溫:本項目取用地下水,采用地下水換熱。

    項目特性四。

    該項目屬于水產養殖類項目,對溫度的控制要求精確,允許的波動偏差小,所以對技術方案的可靠性和安全性要求較高;受魚類生活環境限制,水質較差,因此對換熱系統用材的耐腐蝕性要求很高;綜合已知有關條件,本項目主要涉及高溫池水、養殖池水恒溫兩部分溫度的維持。該方案具有實驗驗證的性質,所以最終選擇要考慮多樣性,進行實驗對比驗證。

    五、技術方案。

    1(圖一)技術方案。當池溫低于設定溫度時,空氣源熱泵啟動,所產生的熱量通過循環泵輸送到池內,導致水溫上升。達到設定溫度后,空氣源熱泵停止工作,該系統僅對高溫水池進行加熱,恒溫采用原蒸汽加熱。

    2(圖二)技術方案。當池溫小于設定溫度時,空氣源熱泵啟動,所產生的熱量通過循環泵輸送到池內,使水溫升高,當水溫達到設定溫度時,熱泵停止工作。養殖恒溫系統,采用空氣源熱泵給蓄熱水箱一次側加熱,工作原理與高溫水池加熱系統相同;養殖池恒溫部分以池水溫度為控制因子,低于設定溫度-2℃時,供熱循環泵開啟;達到設定溫度,停止循環。

    該系統將高溫水池加熱,并給一間320平米的養殖池保持恒溫。

    六、熱載計算。

    1.項目概況。

    養鱔池有4個,其中1個為高溫加熱池,另外3個為養殖池,水源為地下水;養殖池中250㎡~320㎡左右,幼苗水深為0.5m-0.6m,養殖水溫要求為30℃。每日補水12小時,共補足熱水2次,共補水200噸,3個養殖池保持恒溫30℃。

    2.冷熱水設計參數。

    3.高溫水池熱負荷計算:高溫水池熱水量為200m3/h,冷水計算法溫度20℃,熱水計算法溫度30℃,加熱時間12小時(設計依據8小時計算)。算:Q=200×(30-15)×4。187×100083600=3053kW。

    4.計算池內恒溫耗熱量時,養殖池水總熱耗量Qa包括兩項:池面水分蒸發損失的熱量Qs和池壁、池底、管道和水處理設備的散熱量。

    4.1水表面蒸發損失熱量:Qz=4.187r(0.0174Vi+0.0229)(Pb-Pc)A(760/B)。形式:Qz--養殖水體表面蒸發損失的熱量(KJ/h);“飽和蒸汽的蒸發蒸發潛熱(KJ/Kg);580.4Kcal/KgVi一養殖池水面的風速(ms);“飽和蒸汽與養殖池水溫相同”(KJ/Kg);580.4Kcal/KgVi一養殖池水面上的風速(mmHg);A—養殖池的水表面面積(ms);A—養殖池的水表面面積(m);B—Qz-水體壓力(kg);

    代入數據Qz=4.187r(0.0174Vi+0.0229)Pb-Pc)A(760/B)=4.187×580.4×(0.0174×0.2+0.0229)(31.8-5.55)×320×(760/748.7)=151.8kWh。

    4.2養殖水體表面、池底、池壁、管道、設備等傳熱損失量,應按養殖水體表面蒸發熱量的20%計算,即:Qd=Qz×0.2=151.8×0.2=30.36kW。

    綜合來看,320平方米養殖單元保持恒溫總耗熱量為:Qz+Qd=151.8+30.36kWh=182.16kW。

    七、主要設備選型。

    根據格瑞沃空氣能空氣源熱泵機組5OHP(KFDLN200/ⅡMR3N1B1)的性能參數:室外環境計算溫度10℃,在室外環境溫度下,50HP空氣源熱泵制熱能力為164.5kW,輸入功率44.26kW。

    技術方案1:空氣源熱泵機組只加熱高溫水池,養殖池溫保持恒溫靠原蒸汽供熱;總熱負荷為305.3kW,主機熱源設備選型計算臺數N=305.3/164.5臺,選取格瑞沃空氣能5HP熱泵共2臺或25HP空氣源熱泵共4臺。

    技術方案2:空氣源熱泵機組加熱高溫水池,空氣源熱泵機組保持1個養殖池恒溫,剩余1個養殖池恒溫靠原蒸汽供熱;總熱負荷為:3053KW+182.16HP=487.46kW,主機熱源設備選型計算臺數為487.46/164.5臺,選取格瑞沃空氣動力系統共3臺。

    八、水槽大小的確定。

    對于養殖項目,為了避免一次系統中空氣源熱泵設備化霜或停機期間造成供熱溫度不穩定而影響養殖供熱效果,建議采用二次系統增設儲能水箱,將空氣源熱泵與養殖池分開,并將系統分為熱源側、使用側兩個獨立系統。

    1.熱源端、使用端獨立運行,互不干擾,循環水泵可根據各部分實際情況適當縮小型號的選擇,避免運行后期泵運行耗能的浪費;

    2.蓄能罐可減輕熱泵化霜過程中的冷卻效應;

    3.儲能水箱可以根據項目所在地的具體電價進行谷電蓄熱,進一步降低運行費用。

    此項目考慮降低空氣源熱泵化霜的降溫影響即可,一般空氣源熱泵化霜時間3-8min,安全考慮,取10min時間內儲能水箱溫度下降不超過5℃,Q=Q/60×1=27.4kW,M=Q/1=27.4kW。

    九、運行能耗分析。

    該項目運行能耗分析:每個月的環境平均溫度從《中國氣象數據網》查自格瑞沃空氣能50HP(KFDLN-20O/ⅡMR31B1)的性能參數。

    冷熱水設計參數。

    十、實際運行情況項目最終決定選擇設計方案1,安裝了2臺格瑞沃空氣能50HP空氣源熱泵機組。根據運行監測數據,4個鰻魚養殖池均達到預期理想效果,整個技術方案日均運行能源消耗在1319.33kW,按農業用電電價算,日均運行費用約897元。

    值得一提的是,這并不是格瑞沃空氣能首次做水產養殖類項目,早在此前,格瑞沃空氣能就在湖南省常德市完成了首個甲魚水產養殖項目的落地,該項目不僅成功入圍魯班獎評選項目,還為空氣源熱泵水產養殖的應用提供了很好的參照及宣傳價值。相信隨著國家對清潔能源的重視和大力推廣,格瑞沃空氣能的產品與技術方案將應用到更多養殖工程中,幫助全國更多的養殖戶解決問題,一起創造更美好。

    東莞市格尚節能設備有限公司

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