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热泵机组在海产品、水产养殖中的应用
地热是清洁的能源, 利用地源热泵技术进行工厂化循环养殖系统的温度调控是一项全新的课题, 一方面可以降低养殖的成本, 另一方面达到了节能减排的目的。利用燃煤锅炉产生热水的加热方法如今已经禁用,燃油锅炉和电锅炉的运行费用都比较高,不是很经济,对于一些养殖户来讲锅炉运行费用高,环境污染严重,更经济更节能的新方式才是他们所需要的,而电加热的方式不仅运行费用高,一次能源利用率低,能源浪费严重,也不是最佳的方法。
为什么利用地源热泵就可以呢?地源热泵是用地热能进行冷热交换的,它可以在冬季将热量提取出来,夏季将热量存储,作为养殖冷热源时地源热泵机组的吸热端和放热端采用闭环水系统。
目前, 我国水产养殖耗水量约占地热水总用水量的5.7%左右, 主要养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。但是, 利用地热资源进行海水工厂化养殖系统的温度调控还未见研究报道, 因此, 利用地源热泵技术在我国低温地热地区进行水产养殖系统的研究对新能源的开发利用和节能减排具有重大意义。

一、燃煤、燃气或电锅炉缺点
1、传统的养殖水体加热方案主要是采用燃煤、燃气或电锅炉加热,但这些做法存在如下问题:
1)采用燃煤锅炉造价虽然较低,但存在严重的大气污染,燃煤锅炉已不符合国家节能减排的基本国策,不符合蓝色海洋经济的政策,属于国家限制取缔的能源方式。
2) 采用燃气锅炉运行费用较高,还存在气源稳定和安全问题。燃气属于不可再生能源,越大的用量只会造成越紧张的供应问题,在高气价的时代采用燃气锅炉加热对海水养殖成本太高,不经济而且不可持续。
3) 采用直接用电加热不仅运行费用高,而且一次能源利用率低,造成能源的浪费,是不可取的。
二、热泵控温在养殖中的形式介绍
通过和大量养殖客户交流发现,每当提到养殖水体用热泵控温时,许多客户想到的都是打井从地下取水换热。针对这种情况,我们从热泵技术原理及低位能源方式上介绍一下水产养殖中热泵的几种常用应用形式。
1、空气源热泵
空气源热泵是一种以室外空气为热源的热泵,设备通过和室外空气进行热交换,将室外的低温空气能量回收,供养殖水体升温的一种热泵形式。
优点:由于这种空气源热泵换热的媒介是空气,随处可得,所以其应用不会受到地区的限制,而且系统工艺简单,安装简单,一机两用,自动控制。
缺点:空气源热泵与空气的换热效率较低,随着空气温度逐步降低,效率也会发生衰减,易受到环境温度的影响。
2、地源热泵
地源热泵是从土壤中提取能量的热泵设备。通常在地下进行垂直或水平方向埋管,通过管中载热介质从地下收集热量,再通过热泵系统把热量带给养殖水体;夏季降温时,系统逆向运行,通过热泵系统把养殖水体中的热量运送到土壤中,实现热量转移,一机两用,自动控制。
优点:由于地表一定深度以下全年土壤温度稳定,可以分别在夏、冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。其次,由于不直接抽取地下水,可以有效避免对地下水资源的破坏。是一种合理开发利用地热资源的冷热源方式。
缺点:由于地下埋管内流体与土壤的热交换速率低,需要大量的管材和面积才能满足热泵应用的要求,使初投资成本较高。并且埋管施工麻烦一些。
地源热泵水产养殖系统运行原理
地源热泵水产养殖恒温系统就是利用地源热泵系统,给养殖池提供恒定温度的一套新型技术系统.。
浅谈地源热泵在水产养殖中的应用
(1)地源热泵系统,通过地埋管换热系统,将土壤中的热量收集起来并通过地埋管管循环泵输送到地源热泵主机,完成能量的采集过程。
(2)通过地源热泵主机内部的压缩机做功,提高能量的品位,消耗1单元的能量,获得3~4单元的能量;进而由保温循环泵②将获得能量输送到养殖池恒温散热系统。
(3)由水产养殖池中的热敏水温探头来判断,当温度低于养殖适宜温度时,开启保温循环泵以及地源热泵主机,完成池水的加热保温;当池水达到适宜温度时,则关闭保温循环泵以及地源热泵主机,停止供热。
(4)整个系统通过膨胀补水箱以及软化水处理设备,完成水路的不断循环与补充。
水产养殖用地源热泵,从已有的例子来看,效果较好,养殖死亡率低,生长速度快,而且无需专人看守,使用起来更方便,经过无数例应用证明,地源热泵在水产养殖中表现出色。

三、设计配置方案时考虑的因素
充分考虑养殖工艺,详细了解养殖流程中各项指标是做好控温方案的前提,要充分考虑水体大小、循环流量、补水量及补水温度、厂房保温情况等因素,根据现有条件和各参考指标设计出最合理的方案。
1、养殖模式
养殖所需温度是我们想要达到的控温目标,而养殖模式直接决定了养殖水体的冷热负荷和控温形式,如采用流水方式,就要充分考虑采用余热回收形式,避免高温废水排走浪费,如采用循环水方式,则控温的冷热负荷需要考虑循环流量及补水量等因素。
2、养殖水体情况
养殖水体情况包括养殖水体的体积、循环周期、循环流量以及补水的流量。养殖水体的大小直接影响冷热负荷从而影响机组的多少,进而就影响着整个初期投资;循环周期和循环流量和加热或降温的时间是呼应的,运行中随意改变补充新水流量,会改变加热和降温的时间,因此在设计之初应根据养殖品种特性,应明确或充分考虑循环次数及补水流量,从而从根本上解决养殖户觉得效果不行的问题;还有就是池子的表面积,在没有很好的经验知道单位时间内的回水温度,通过池子散热量计算会给控温系统所需冷热负荷提供理论基础。
3、温度
养殖品种所需温度和能够采用的水源、土壤源温度或空气源温度,以及补水温度。因为整个循环水控温系统冷热负荷来源为两部分,一部分是维持循环水体散失或吸取的热量,另一部分是给补充的新鲜水升温或降温到所需温度所需要的负荷。因此,全方面了解各个工艺环节中的温度至关重要。
4、保温形式及厂区配电情况
有了水体及流量温度的充分考虑,合理的配置一套控温方案,还要注意保温的重要性,尤其对热泵控温,做好保温至关重要,做好保温才能使该控温系统最大化节能和效果稳定和显著;在配置机组时要考虑厂区电力情况,冷热负荷高的机组的电功率也就随之增加,因此,要考虑电力增容的费用和实施性。
对传统锅炉改造项目,还要考虑它原有的系统管路形式,充分利用原有设施设备及管路,将投资最低化,节能效果最大化。详细的工艺确定好后,才能完成一项合格的控温系统。机组实现自动控制,系统运行维护方便,设定温度范围,当温度偏离此设定温度,系统机组会自行启动,并有报警功能。
随着在环保方面的管控越来越严,燃煤锅炉逐渐被淘汰,而燃气运行成本费用高,用以热泵技术为依托的控温机组进行养殖水体控温很好的解决了养殖户的水体升温降温的问题,为养殖户提供了很好的能源应用形式,并可结合养殖废水余热回收技术,降低运行成本。虽然初期投资高一些,但在一定时间内通过节省运行成本可实现投资回收,能很好的代替其它的能源形式。
恒星集团创建于1992年,从事空调、供热及工业设备,集研发、生产、工程于一体。专注于冷冻机、制冷机组、螺杆冷水机、空调设备、工业制冷设备、空气处理设备以及各类定制设备(防爆、防腐、净化、超低温、高温热水、热回收、冷回收、节能设备)等,产品多应用于食品加工、化工、制药、冷藏及各种特殊低温要求的工商业冷却系统。

【【这些人 这座城】从农民到企业家,他在天津成就梦想】过去的十年
各项发展策略在天津次第展开
“三个着力”为发展指明方向、标注路径
“京津冀协同发展”同下一盘棋
“一基地三区建设”功能明确定位清晰
“制造业立市”传承历史发挥优势
“871生态工程”取得阶段性成效
“双城发展”格局初步形成
这座城市
在高质量发展的道路上笃定前行
民生为大
在这座有温度的城市里
时代发展的大成就
也写着你我的小成长
学了新手艺,有了新工作
做出了新成绩,获得新荣誉
换了新车,买了新房,开了新店
……
有衣食住行里的小确幸
也有民生温度里的获得感
那些从各地来到这里的新天津人
都在努力奔跑实现自己的梦想
也将自己与这座城市融在一起
天津这十年
你见证了城市的发展
城市也感谢你的付出
  2005年,孟祥山从黑龙江来到天津,他扛过沙袋、做过装卸工,一个偶然的机会,成为了一名工程潜水员。
  2012年,孟祥山成立天津浩淼海洋工程有限责任公司,公司成立十年来,在水下工程行业拥有了不错的业绩和口碑。
  如今,孟祥山已经落户天津,带着妻儿在天津生活,他说,天津实现了他的梦想,他也见证了天津的发展变化。

  到天津闯荡
  31岁以前,孟祥山从未想过自己会成为一名工程潜水员。牡丹江家中100多亩田地,是他生活的全部来源。
  “在大家的印象里,安逸的农村生活,家里有这么多地,肯定不愁温饱问题。然而事实上,靠田地根本挣不到钱。”孟祥山说。用一句玩笑话形容他的世界,宇宙的尽头,就是牡丹江。
  “之前我和父母提过,想要到外面闯一闯,但是父母不同意,说家里这么多地......”可是眼看着身边的小伙伴们,陆陆续续外出打工,“难道我要在家种一辈子地吗?今后我的孩子也要种地吗?”
  孟祥山下定决心,离开家乡。2005年,他来到天津,在塘沽扛沙袋、装卸盐......一天50块钱的体力活,他坚持了三个月。
  之后,孟祥山把省吃俭用存下的2000块钱,加上借来的2000块钱作为本钱,和朋友一起投资开了一家烧烤店。“原本是想靠自己在天津站稳脚跟,没想到遇到了改变我一生的人。”
  2006年春节,孟祥山在烧烤店盯店。下午,几个年轻小伙子进店吃饭,孟祥山一人正无聊,和几名顾客多聊了几句。
  小伙子问孟祥山,知不知道周边哪里可以租船。“我有船啊。”塘沽临海,此前孟祥山结识了不少渔民,“大家都打鱼,所以我也买了条渔船。”
  几个小伙子告诉孟祥山,他们是工程潜水员,到附近海域做清淤工作,所以要租条船装设备。孟祥山欣然应允。“就是那几天,我第一次知道,还有工程潜水员这项工作,而且,他们挣的还挺多。”
  “工程潜水员的工作就是把陆地的工程作业换成了水下进行而已,比如水下安装焊接、水下碎石平整、混凝土挡块安装、水下排水管包封等,一听也不难。”孟祥山自己算了笔账,潜水员一天工资200块钱,下水还要再加100,“我扛一天麻袋才50块钱,这个工作好啊。”一颗种子在他心底萌芽。
  转眼到了2007年,饭店经营不善,自己又不懂打鱼,孟祥山琢磨着出路。
  “我想当潜水员。”孟祥山联系了曾经租自己船的潜水员。用他的话说,可能当初就觉得自己会投奔他们,所以这一年都没断了联系。
  “你没学过潜水,做不了啊,这行不是你想得那么简单,很危险......”
  “我可喜欢在水下了,我可以去试试。”孟祥山回答。
  “这样,你到滨州来吧,我们公司在这里,而且这边还可以学潜水。”孟祥山一听有了机会,马上赶往滨州。来到滨州,正赶上工程队要去曹妃甸执行任务恰巧缺人,孟祥山跟着到了滨州。

  第一次下水
  站在曹妃甸矿石码头,孟祥山换上潜水服,跳进海里。水深3米,这是他争取来的机会。
  第一次下水之前,孟祥山给媳妇打了通电话,“我要万一出什么事,老板赔40万......这样也够你们娘俩生活的。”
  孟祥山坦言,“说不害怕是不可能的。”但是想挣钱的心超越了恐惧。
  水下两个小时,孟祥山细心完成了工作。“结束后,我坐在码头边,很疲惫,但是也更坚定了我要走这条路的决心。”
  孟祥山说,从业十余年,时至今日,即使比常人更熟悉水下环境,每次面对未知的海域时,工程潜水员也会产生一种混合着刺激和恐惧的感觉。
  最危险的一次,让孟祥山至今心有余悸。那次下水之前,孟祥山就觉得胃不太舒服,他没太在意。3米、5米,随着潜水越深,压力随之增大,不适感再度袭来,吐在了面罩里。
  “然后我就直接把面罩摘了下去。”这个动作,意味着他中断了氧气的供给。“这是个很危险的动作。”所幸监测人员发现了异常,直接把他拉了上去。
  现如今,先进潜水技术和设备,已经可以规避绝大部分的水下风险,但对潜水员来说,他们从事的仍然是地球上离死亡最近的职业之一。
  孟祥山解释,潜水员带着气瓶下去,单靠一根气管连着上面,气管一旦被卡住或被锋利物割断,生命线就断了。如果是深潜,潜水员呼吸的是高压氧气,身体内大气压达11个以上,返回时不能直接游到水面,而需要经过逐步减压......
  “安全第一”,是孟祥山对潜水员们说过最多的四个字。“因为我们这个行业,不出事则已,出事就是大事。”

  成立自己的公司
  从事水下工作,孟祥山觉得自己选对了,尤其是天津在港口领域的快速发展,为他提供了广阔的施展舞台。
  天津港大港港区渤化液体化工码头工程阳极块水下安装焊接;天津港北疆港区C段智能化集装箱码头潜水进行水下碎石平整、混凝土挡块安装、水下排水管包封;莆田石城海上风电场项目首批风机基础施工工程进行吊装及水下焊接安装、牺牲阳极块水下捆绑固定、水下焊接、水下摄影摄像、水下探摸、打捞、切割......
  经过多年的实战磨砺及经验累积,孟祥山练就一身过硬的本领,如今,尽管水下作业环境十分险恶、海况极其恶劣,他都能凭借其丰富的专业理论及实战经验,以其高超的水下施工技艺顺利优质完成任务。
  不仅如此,孟祥山还带出了一批优秀的工程潜水员,多是老家的亲戚、朋友投靠他,如今已经有不少人独立创业。
  2012年,孟祥山成立天津浩淼海洋工程有限责任公司,且已获得中国潜水打捞行业潜水作业信用和潜水作业安全三级资质认证。“天津的发展前景和政策非常好,这也是我决定在天津扎根、发展的原因。”
  随着企业不断发展,孟祥山开创了海上风电安装、市政管道施工、水下切割焊接、码头防腐施工四种工程类别并驾齐驱的格局,目前有20多名工程潜水员。
  “最主要的是,不论是我的团队,还是我带出来的潜水员,都是零事故,每一项潜水作业任务,都能够安全、圆满、顺利地完成。”孟祥山说,这是一个非常危险的职业,但是同时是一个非常值得尊重的职业。因为,总要有人去做。
  如今,孟祥山已经落户天津,带着妻儿在天津生活,这里早已成为他的第二故乡。说起这些年的变化,孟祥山感触颇深,他亲历了滨海新区的发展壮大,也赚到了自己满意的收入,从牡丹江农民到如今经营企业,天津实现了他的梦想。
https://t.cn/A66Jo0Uc


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