一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能源回收利用領域，特別是涉及一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]家禽、家畜養(yǎng)殖業(yè)是我國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是規(guī)模化集約化程度高、與國際先進水平最接近的產(chǎn)業(yè)。家禽、家畜飼養(yǎng)品種多，數(shù)量大，包括雞、鴨、鵝、火雞、鵪鶉、鴿、豬、牛以及特種禽類等。改革開放以來，特別是近些年來，我國家禽、家畜養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)綜合生產(chǎn)能力顯著增強，已成為農(nóng)民增收的重要來源，其產(chǎn)品也是最受消費者歡迎的產(chǎn)品。
[0003]同時，集約化養(yǎng)殖場內養(yǎng)殖數(shù)量多，密度大，易滋生細菌病毒，細菌擴散到空氣中易導致動物或人感染；同時高密度養(yǎng)殖也存在耗氧量大的特點。為保證人畜健康，現(xiàn)有技術中針對養(yǎng)殖場飼養(yǎng)環(huán)境中的空氣存在的上述問題，多采用增加空氣凈化裝置和引入新風的方案加以解決。特別是在冬季，為保證養(yǎng)殖場內的室溫維持在一個較高的溫度范圍以利于家禽、家畜的存活和生長，而在新風引入過程中會加大采用空調或其他加熱設備對養(yǎng)殖場進行增溫的負擔，以上空調或其他加熱設備在此情況下一般運行在較大的負荷下，以上能源支出對養(yǎng)殖成本影響較大，同時浪費了大量家禽、家畜產(chǎn)生的生物能量。
[0004]現(xiàn)有技術中，如實用新型200920106922.5,200420017455.6等，均公開了余熱回收利用技術或裝置，這些方案中對熱泵主機本身改動很大，室內外機組也均有較大改動，還在墻體上增加開孔。熱泵技術是現(xiàn)代社會中運用廣泛的成熟技術，其安裝布局均被大家廣泛接受。這些改動將極大地增加生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)難度和營銷風險。也很難讓廣大用戶接受，不利于推廣。其熱回收利用方式并不科學，其直接將室內空氣單獨或混合室外空氣，作用于熱泵蒸發(fā)器上。由于室外空氣溫度不高但熱總量無限，室內熱量溫度高但總量是有限的。如果單獨參與蒸發(fā)器換熱，受熱總量限制可能反而導致吸熱不足，還將室內溫度降得太低。如混合室外空氣則不能有效提高蒸發(fā)器換熱溫度。所以并不能直接有效提高熱介質溫度。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術中在新風引入過程中一般會采用空調或其他加熱設備對養(yǎng)殖場進行增溫，以上空調或其他加熱設備在此情況下一般運行在較大的負荷下，以上能源支出對養(yǎng)殖成本影響較大的問題，本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)通過以下技術要點來解決問題:一種生物能吸收方法，用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過空氣能熱泵對排風管或換氣口中的熱能進行吸收利用，所述熱泵的吸熱段分為兩部分:包括前端的低品位熱能吸收部和后端的高品位熱能吸收部，所述低品位熱能吸收部中的熱載體吸收自然環(huán)境中的空氣熱量，所述熱載體流經(jīng)高品位熱能吸收部時，所述熱載體與排風管或換氣口中的氣流進行熱交換。
[0007]同時本發(fā)明提供了一種基于該種生物能吸收方法的空氣能熱泵系統(tǒng):一種空氣能熱泵系統(tǒng)，包括熱泵，所述熱泵包括通過管路依次相連的壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的出口端連接在壓縮機的入口端上，壓縮機的出口端與冷凝器的入口端相連，所述蒸發(fā)器的后端還設置有高品位熱流體入口。
[0008]進一步的技術方案為:
排風管或換氣口中的氣流與高品位熱能吸收部中熱載體完成熱交換后，全部或部分被單次或多次引入到所述熱泵的吸熱段中進行進一步的熱交換。
[0009]還包括旁通管路，所述旁通管路的入口端和出口端分別位于蒸發(fā)器的后端和前端。
[0010]所述蒸發(fā)器的熱流體進口端和熱流體出口端相鄰。
[0011]所述旁通管路內還設置有第一軸流風機。
[0012]所述蒸發(fā)器包括引風管和位于引風管中的金屬盤管，所述引風管中還設置有多塊導流隔板。
[0013]所述導流隔板固定于金屬盤管上，相鄰的導流隔板在金屬盤管上錯開布置。
[0014]所述導流隔板固定于引風管的內壁面，導流隔板呈平板狀、弧形板狀或螺旋板狀，且相鄰的導流隔板在引風管中錯開布置。
[0015]所述導流隔板為夾層結構，所述夾層結構包括兩側的為金屬材質的強度層和位于強度層之間的填充層，所述引風管中還設置有第二軸流風機。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過空氣能熱泵對排風管或換氣口中的熱能進行吸收利用。由于以上排風管或換氣口中包含生物廢熱和其他人為因素產(chǎn)生的熱量，特別是在冬天，以上排氣溫度可能高于室外環(huán)境30°c以上。本方法中，通過熱泵中熱載體流經(jīng)熱泵的吸熱段時，首先在低品位熱能吸收部中吸收自然環(huán)境中的空氣熱量、再在高品位熱能吸收部中吸收排風管或換氣口中排出的空氣流熱量，由于排風管或換氣口中排出的氣體的溫度必然高于自然環(huán)境的空氣溫度，故熱載體在蒸發(fā)過程中首先從自然環(huán)境中吸收到大量的熱量，在流動過程中溫度不斷升高，在熱載體流至吸熱段的后端時又與排風管或換氣口中排出的空氣進行換熱，以上形式的熱載體吸熱方式可使得其從自然環(huán)境中吸收到大部分熱量，在接近環(huán)境溫度時，與溫度更高的排風管或換氣口中的氣流進行熱交換，故冷熱介質仍然具有較大的溫度梯度，使得熱載體進一步升溫到高于環(huán)境溫度，這樣便能夠有效提高熱載體進入到熱泵壓縮機時的溫度，發(fā)揮熱泵對以上排風管或換氣口中排出氣體熱量的良好利用，提高熱泵的功率輸出。作為具體的一種工況，如熱泵中熱載體在冷態(tài)下溫度為-15°C，環(huán)境溫度為15°C，首先以上冷態(tài)的熱載體從環(huán)境中吸收熱量，由于環(huán)境的熱容量可視作熱總量無限，故熱載體可由環(huán)境中大量吸熱，作為一種優(yōu)選工藝，在熱載體溫度上升到12°C左右時(在溫差梯度過小時熱交換不明顯，如溫差梯度小于5°C，不利于熱交換效率)，將排風管或換氣口中排出的空氣引入，以使得熱載體與上述空氣進行熱交換，而上述空氣一般為30°C左右，這樣，以上熱載體可較為容易的升溫至28°C左右。
[0017]2、本發(fā)明提供的方法及相應的熱泵系統(tǒng)結構，不需要對現(xiàn)有通用熱泵機組和安裝系統(tǒng)有大的改動，在不提高現(xiàn)有壓縮機能耗的情況下，便能夠通過回收利用室內高品位熱能提高熱泵機組的功率輸出，本發(fā)明運用推廣方便。
[0018]3、作為本領域的技術人員，本余熱系統(tǒng)也可被運用于人類生產(chǎn)生活的其他方面，以上排風管也可以是其他區(qū)域的排風管，特別是辦公樓宇排風主管、車間廠房排風管等。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的一種空氣能熱泵系統(tǒng)一個具體實施例的結構及工藝流程示意圖；
圖2為實施例2所述的導流隔板的結構示意圖。
[0020]圖中標記分別為:1、引風管，2、壓縮機，3、冷凝器，4、蒸發(fā)器，5、第一軸流風機，6、旁通管路，7、導流隔板，71、強度層，72、填充層，8、高品位熱流體入口。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提供了一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)，用于解決:現(xiàn)有技術中在新風引入過程中一般會采用空調或其他加熱設備對養(yǎng)殖場進行增溫，以上空調或其他加熱設備在此情況下一般運行在較大的負荷下，以上能源支出對養(yǎng)殖成本影響較大的問題，以上問題的解決依賴于將生物廢熱引入到熱泵吸熱段的特定部位，使得熱泵有效吸收即將被排出的生物熱能，以將上述生物熱能轉換為其他用途，提高熱泵的功率輸出。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明不僅限于以下實施例:
實施例1:
如圖1所示，一種生物能吸收方法及基于該方法的空氣能熱泵系統(tǒng)，提供了一種生物能吸收方法，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過空氣能熱泵對排風管或換氣口中的熱能進行吸收利用，所述熱泵的吸熱段分為兩部分:包括前端的低品位熱能吸收部和后端的高品位熱能吸收部，所述低品位熱能吸收部中的熱載體吸收自然環(huán)境中的空氣熱量，所述熱載體流經(jīng)高品位熱能吸收部時，所述熱載體與排風管或換氣口中的氣流進行熱交換。
[0022]同時本發(fā)明提供了一種基于該種生物能吸收方法的空氣能熱泵系統(tǒng):該系統(tǒng)包括熱泵，所述熱泵包括通過管路依次相連的壓縮機2、冷凝器3和蒸發(fā)器4，所述蒸發(fā)器4的出口端連接在壓縮機2的入口端上，壓縮機2的出口端與冷凝器3的入口端相連，所述蒸發(fā)器4的后端還設置有高品位熱流體入口 8。
[0023]本實施例中，該方法用于空氣能熱泵系統(tǒng)中，通過空氣能熱泵對排風管或換氣口中的熱能進行吸收利用。由于以上排風管或換氣口中包含生物廢熱和其他人為因素產(chǎn)生的熱量，特別是在冬天，以上排氣溫度可能高于室外環(huán)境30°C以上。本方法中，通過熱泵中熱載體流經(jīng)熱泵的吸熱段時，