一种养殖池调温系统

1.一种养殖池调温系统，其特征在于：包括土壤换热器、地热铺管、循环水泵、高位膨胀补水箱、地暖模块、温控开关，所述土壤换热器与地热铺管形成循环系统；所述循环水泵设置于土壤换热器与地热铺管之间；所述高位膨胀补水箱位于循环水泵吸入口后端；所述温控开关自动控制循环水泵启停，温控开关的感温探头置于养殖池内；所述地暖模块介于地热铺管与养殖池内壁和/或底之间，固定地热铺管。
2.根据权利要求1所述养殖池调温系统，其特征在于：土壤换热器埋入恒温层以下，深度地表以下60~180米范围内。
3.根据权利要求1所述养殖池调温系统，其特征在于：地热铺管管间距在5~18厘米范围内调节。
4.根据权利要求1所述养殖池调温系统，其特征在于：地热铺管水平布置于养殖池底和/或竖直布置于养殖池内壁。
5.根据权利要求1所述养殖池调温系统，其特征在于：高位膨胀补水箱高于循环系统
3~4米。
6.根据权利要求1所述养殖池调温系统，其特征在于：土壤换热器、地热铺管均采用同程并联方式。

一种养殖池调温系统
技术领域
[0001] 本实用新型为农业工程技术领域，涉及一种水产养殖水温调节方法及系统，适用于工厂化养殖水温调节。。
背景技术
[0002] 水温是水产养殖的重要影响因素之一，为保持水温恒定于养殖适宜温度，通常采用燃烧燃料、电加热等方法升温，采用注入冷井水等方法降温，在工厂化养殖中向来是升温容易降温难，降温对冷水水质、水量都有要求，因此降温受到地域限制和发展规模限制。传统工厂化养殖模式的发展受到能源价格上涨、地下水资源过度消耗、社会环保意识增强等方面的制约，工厂化养殖模式向节能、环保的养殖模式转变已经是必然趋势。
[0003] 恒温层中的地热能资源：从地表向下，太阳辐射的影响逐渐减弱，在达到一定的深度时，这种影响基本消失，此处太阳辐射与地球内热之间的影响达到平衡状态，温度的年变化幅度接近于零。在此恒温面以下，地温场完全由地球内热所控制，地温随深度的增加而升高，其热量的主要来源是地球内部的热能。较经济的开采深度一般小于200米，是低品位地热能源，温度略高于当地年平均气温1℃~2℃，相对稳定，赋存面广，一般可就地提取利用。
利用恒温层温度在夏季低于气温、冬季高于气温的特性，使养殖水与恒温层土壤换热，对水温调节范围可实现气温~接近恒温层温度。例如盘锦地区年平均气温9.2℃，实测盘锦地区
100米竖直地埋换热器出水温度为11.7℃，理论水温调节范围为气温~接近11.7℃。
[0004] 通过以上分析，利用恒温层换热调节养殖水温具有可行性，尤其在降温方面十分有益。辽宁、河北、天津、山东等地区的温度调节范围与冷水鱼养殖水温相吻合，恒温层换热养殖水调温技术可以方便地解决适养水温有效保持的难题，并且技术又具有节能、环保等优点，将该技术融入到冷水鱼循环水处理系统中，可促进冷水鱼工厂化封闭养殖的发展，产生一定的社会效益和经济效益。
发明内容
[0005] 本实用新型解决了冷水鱼循环水养殖适养水温保持的难题，提出了一种养殖池调温系统。
[0006] 技术方案：包括土壤换热器、地热铺管、循环水泵、高位膨胀补水箱、地暖模块、温控开关。所述土壤换热器与地热铺管形成循环系统；所述循环水泵设置于土壤换热器与地热铺管之间；所述高位膨胀补水箱位于循环水泵吸入口后端；所述温控开关自动控制循环水泵启停，温控开关的感温探头置于养殖池内；所述地暖模块介于地热铺管与养殖池内壁和/或底之间，固定地热铺管。
[0007] 所述地热铺管水平布置于养殖池底或垂直布置于养殖池四壁，采用同程并联方式布置，用地暖模块固定，实施方法在常规地热工艺基础上进行加密布置，根据生产需要管间距缩小至在5~18厘米范围内调节，材质为PE。
[0008] 地热铺管水平布置于养殖池底和/或竖直布置于养殖池内壁。
[0009] 所述地暖模块介于地热铺管与养殖池内壁和/或底之间，底部固定于养殖池内壁和/或底，顶部凹槽卡住地热铺管。
[0010] 所述土壤换热器为U型PE管阵列，埋入恒温层以下，深度在地表以下60~180米范围内均可，根据土地面积和地质条件选取，通常竖直埋深100米经济性较高，每组间距4~5米，采用同程并联布置，实施方法参照地源热泵地埋管工艺。
[0011] 所述高位膨胀补水箱设置于循环水泵吸入口后端，高于循环系统3~4米。
[0012] 所述温控开关控制循环水泵启停，温度感应探头置于养殖水中，根据用户设定温度实现自动控制。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型优点在于：结构简单、高效节能；运转部件仅为一台循环泵，便于维护、运行费用低廉；换热材料均为PE材质可使用50年以上，并且免于维护；
自动控温，节省人力，操作方便；无排放、无污染符合国家可持续发展战略思想，利用地能资源国家提倡；降温不依赖水资源、不受地域限制；能够在一定温度范围内独立有效地调节养殖水温；配合其它技术能够更优地满足生产的需要。
[0014] 应用此实用新型工程上可以近似认为水温调节范围为气温~接近当地年平均气温+3℃。
[0015] 以下列举国内部分省市年平均气温与本实用新型理论温度调节范围 地区 年平均气温（℃） 本实用新型理论调节范围（℃）
黑龙江牡丹江 5.1 气温~接近8.1
吉林长春 4.8 气温~接近7.8
辽宁葫芦岛 9.1 气温~接近12.1
河北唐山 11.1 气温~接近14.1
天津 12.3 气温~接近15.3
山东青岛 12.2 气温~接近15.2
江苏连云港 14 气温~接近17
浙江宁波 16.2 气温~接近19.2
福建泉州 19.7 气温~接近22.7
广东汕头 21.3 气温~接近24.3
广西北海 22.9 气温~接近25.9
海南海口 23.8 气温~接近26.8
[0016] 附图说明：
[0017] 图1系统结构示意图：1、土壤换热器；2、地热铺管；3、循环水泵；4、高位膨胀补水箱；5、阀门。
[0018] 图2电路控制示意图：6、循环水泵；7、温控开关；8、断路开关；9、感温探头。
[0019] 图3养殖池内布置示意图：10、地暖模块；11、地热铺管；12、养殖池内壁；13、养殖池底。
[0020] 图4夏季运行折线图。
[0021] 图5冬季运行折线图。
[0022] 具体实施方式：
[0023] 负荷计算：可参照室内游泳池负荷指标200~350 W/㎡，也可根据生产需要在此基础上放大指标。
[0024] 土壤换热器计算：参照热交换器初步设计指南，垂直式环路管道长度为300米每冷吨。
[0025] 水力计算：地埋管内流速在0.4m/s~0.6 m/s区间时，热力半径呈线性上升，当流速>0.6 m/s时，热力半径随流速变化的增幅有所减少，并有趋于水平的趋势。流速在0.4m/s~0.6 m/s取值换热效果较好。
[0026] 以盘锦地区360立方米室内养殖池改造为例。盘锦地区年平均气温9.2℃，实测盘锦地区100米竖直地埋换热器出水温度为11.7℃。水温调节范围为气温~接近11.7℃。
[0027] 经计算总负荷126KW，需10747米换热管道，土壤换热器1选用DE32、PE管，采用双U型结构，埋深100米，需打井27口，总流量约为52立方米/小时，选用流量50立方米/小时扬程34米循环水泵3。选取一块15米*25米开阔地用于打地源井，井间距5米，深
100米，双U型PE管土壤换热器1直埋入井，回填，各支管采用同程并联方式接入干管，埋深2米防冻防压。养殖池底13平铺地热铺管11，由下至上依次是养殖池底13、塑料地暖模块10、地热铺管11。地热铺管11选用DE25、PE管，间距15CM，按地暖模块10轨道U型布置，各支路采用同程并联方式接入干管。地暖模块10固定于养殖池底13，上部凹槽将地热铺管11卡住。高位膨胀补水箱4置于循环水泵3后端，高于系统3M，自来水管接入高位膨胀补水箱4自动补水。感温探头9置于养殖池内，温控开关7接入电路控制循环水泵6启停，设定夏季养殖水温18℃，冬季养殖水温8℃。
[0028] 运行监测数据折线图，图4、图5。
[0029] 通过实施证明本实用新型可以有效调节养殖池水温，有利于提高生产效益。