地源热泵孵化系统加温热源的设计与试验.pdf

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1、第35卷第3期中国农机化学报Vo1．35No．32014年5月JournalofChineseAgTjculturalMechanizationMay．2014DOI：10．137336．jcam．issn．2095-5553．2014．03．050地源热泵孵化系统加温热源的设计与试验木林俊．蒙健(广西大学机械工程学院，广西南宁，530004)摘要：针对现代孵化设备能耗高、污染环境等问题。设计了地源热泵孵化系统的加温热源，该系统用地源热泵冷凝热作为孵化机的加温热源。文中对孵化系统主要装置的设计进行了简述，并对孵化系统进行了测试。确定加热保温水箱热水最节能的温度范围，实测的各项

2、指标为孵化率92．5％，单羽孵化耗电量0．0335kW．h，成本为0．O2元，24h的能耗为15．86kW．h．为现代孵化设备的低碳节能设计提供理论依据。关键词：热泵；热水；孵化；低碳节能中图分类号：TU831．3文献标识码：A文章编号：2095—5553f2014103—0202—07林俊，蒙健．地源热泵孵化系统加温热源的设计与试验[J]．中国农机化学报，2014，35(3)：202～208LinJun，MengJian．Designandexperimentoftheheatingsourceofgroundsourceheatpumpincubationsystem[J

3、]．JournalofChineseAgriculturalMechanization，2014，35(3)：202-208fPU管1组成。0引言1．2工作过程目前。我国蛋鸡业规模庞大．占世界蛋鸡饲养总在地源热泵热水加温系统中．当储热水箱4量的40％以上fn．能源的问题直接影响着孵化场的生内热水温度低于设定温度下限值时．系统接通地产成本．节能永远是孵化场和孵化设备生产厂家追求源热泵热水机组5及地能循环泵6的电源．启动的目标。传统孵化设备的加温热源主要采用电热管、地源热泵热水机组5对储热水箱4中的热水加电热丝加温．也有电+热水锅炉相结合的加温孵化方温：当储热水箱4中的热水温度高

4、于设定温度式。这些方式一般存在电能耗过大、均温风扇功率要时．系统切断热泵热水机组5及地能循环泵6的求高等缺点电源，停止加温：当储热水箱4中的热水温度再本文设计的地源热泵孵化系统．与传统孵化设备次低于设定温度下限值时．系统开始新一轮加热相比最大区别是用地源热泵制取热水圈．用热水作孵过程。化机的加温热源。孵化机温控范围为36～39℃之间。在孵化系统的加温热源中．孵化机1内的热量是在保证孵化质量的条件下．通过试验确定出加热保温由布设于孵化机内加温水管中的热水辐射散热来提水箱热水最节能的温度范围．从而达到孵化过程的低供．孵化所需的热水存储于保温的储热水箱4中。碳节能目的当孵化机内部孵

5、化温度低于设定的温度下限时．系统启动热水循环泵3．热水循环泵3把热水泵向孵化1结构特点及工作过程机体内循环加温热水管路．辐射放热后经回水管21．1结构特点回到储热水箱4中．热水不断循环使得孵化机内部地源热泵孵化系统如图l所示，由孵化机体1、温度不断升高：当孵化机内部温度高于设定上限时．孵化机回水管2、热水循环泵3、储热水箱4、地源系统切断热水循环泵3的电源停止供热：当孵化机热泵热水机组5、地能循环泵6、地埋管换热器7等内部温度下降到低于设定温度下限值时．系统再次构成。其中孵化系统的加热热源由储热水箱4、热水启动热水循环泵3给孵化机供热．并重复以上加温循环泵3、热水管路2以及均

6、布于孵化机内的散热管过程收稿日期：2013年7月10日修回日期：2013年9月4日$基金项目：广西自然科学基金项目(2Ol0GXNSFA013022)——夏热冬暖地区地源热泵高效应用关键技术研究；广西制造系统与先进制造技术重点实验室项目(o9—007)一05S02地源热泵技术推广应用和技术标准第一作者：林俊，男，1959年生，广西玉林人，副教授；研究方向为新能源及节能系统的研发。E—mail：Linjun@gxu．edu．cn第3期林俊等：地源热泵孵化系统加温热源的设计与试验3456图1地源热泵孵化系统原理图Fig．1Schematicdiagramofgroundsourc

7、eheatpumpincubationsystem1．孵化机2．孵化机回水管3．热水循环泵4．储热水箱5．地源热泵热水机组6．地能循环泵7．地埋管换热器A——加温装置PU管传热面积，mz；2主要部件设计△卜热、冷流体的对数平均温差，K。2．1地源热泵热水机组的选择对数平均温差△可由下式计算：假定能效比COP=3．则压缩机功率为：P=Q／COP△7-_L(3=4／31．33kW．即选取功率为1．33kW的压缩机即能In[～满足设计要求。但鉴于厂家一般不批量生产小于2．2kW以下的涡旋式压缩机。用一台型号为