地表水源用于地热农业育苗的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地表水源用于地热农业育苗的装置，包括蒸发器、冷凝器、强制循环水泵、除铁锰装置、苗床换热管。本发明专利技术所设计的地热农业育苗的装置通过合理的管路设计及阀门控制，能够使得苗床换热均匀、快速，并且整个换热管道结垢较少，所结污垢便于除去，从而提高整个系统的使用寿命，能够长期保障育苗所需温度要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业供热领域，具体涉及一种地表水源用于地热农业育苗的装置及其控制方法。
技术介绍
地表水源含有丰富的热量资源，可以对地下井中的水进行换热利于其热能，由于其绿色环保，能效利用率较传统加热方式高，对其开发利用的研究也逐年增加。现有技术中，鲜有将其用于农业育苗恒温控制中，主要是四季气温变化，但对地热水的热量需求不同，如冬季需对地下井水进行取热，而夏季需对地下井水进行散热，这样单台地热利用设备在只能单向制冷或制热，不便于利用。此外，现有技术中工业上对地下井水的热量的利用率还较低，主要是由于其换热管通常较大，公称直径在65mm左右，而其换热效率较低。且地表水源的地热系统的使用寿命较短，清理难度较大，主要是由于地表水含有各种矿物质及微生物，杂质含量较高且各地的杂志成分也不相同，所以在换热系统中各个管道内极易形成水垢造成堵塞。这都是制约地热利用在农业育苗中的发展因素。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种方便控制、不易结垢的地表水源用于地热农业育苗的装置及方法。第一方面，本专利技术提供的一种地表水源用于地热农业育苗的装置包括蒸发器、冷凝器、强制循环水泵、除铁锰装置、苗床换热管；所述苗床换热管出水端通过管路连接所述强制循环水泵的进水端，所述循环水泵的出水端通过并联的两条管路与地下井水连通，进水处的并联点为第一并联点，出水处的并联点为第二并联点；第一并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器进口连通的第一冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器进口连通的第一蒸发支管；所述第一并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第一并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第二并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第二并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述苗床换热管进水端通过并联的两条管路与地下井水连通，出水处的并联点为第三并联点，进水处的并联点为第四并联点；第三并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器出口连通的第二冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器出口连通的第二蒸发支管；所述第三并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第三并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第四并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第四并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述第二并联点与地下井水之间设置除铁锰装置；所述第四并联点与地下井水之间也设置除铁锰装置。上述进水处和出水处均是针对并联管路整体而言，即进水处指水进入并联管路的地方，出水处指水流出并联管路的地方。这样通过设置并联的管路，仅对制热控制阀和制冷控制阀进行控制则可以实现冷质和热质在蒸发器和冷凝器中进行转换，从而使得即可对地下井水的热量进行利用，也可以对其冷量进行利用。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中所述苗床换热管内设置螺旋流道组件；所述螺旋流道组件包括与苗床换热管平行的螺旋轴，所述螺旋轴上设置螺旋叶片。也就是在苗床换热管内设置了有螺旋叶片的轴，这样可以使得整个换热介质的流道长度增加，流速增大，换热效果更好。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置还包括电机；所述螺旋叶片的螺旋直径与苗床换热管的内直径相同，所述螺旋轴有所述电机带动绕轴向旋转。也即螺旋轴在电机的带动下可以旋转，这样可以使得苗床换热管内的结垢物质在螺旋轴的旋转下由螺旋叶片带出，便于清理和维护。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中所述苗床换热管的进水端和出水端的管路上设置过滤器；所述强制循环水泵出水口设置单向截止阀。这是为了进一步减少苗床换热管内的结垢物质，同时保证水循环方向，使得整个系统更加稳定。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置还包括膨胀水箱；所述膨胀水箱底部通过管路连接所述苗床换热管的出水端。膨胀水箱的作用是保证管路中的压力，防止其热胀冷缩使得管路承受应力发生变形甚至是爆裂。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中所述除铁锰装置包括第一潜水泵、曝气池、微生物过滤装置、第二潜水泵、反冲洗池和清水池；所述曝气池与地下井之间设置有第一潜水泵，曝气池和微生物过滤装置顺序连接，微生物过滤装置的下端设置有出口三通分别与反冲洗池和清水池连接，反冲洗池和出口三通之间设置有第二潜水泵；所述微生物过滤装置包括顶盖、滤柱、底盖和横移小车，顶盖、滤柱和底盖自上而下连接，为可拆卸连接，横移小车用于支撑滤柱。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中，所述顶盖上端设置有入水管道，入水管道与顶盖内部的喷淋装置相连接；所述滤柱包括柱壳、滤料和底板，所述柱壳的上部设置有溢水管道，柱壳的中部设置有耳子，底板呈多孔状，布置在柱壳的下端，底板上的孔径为0.3-0.5mm；所述滤料包括承托层和过滤层，过滤层、承托层和底板在滤壳中呈上下布置；所述底盖的下端设置有出口三通和脚架；所述横移小车包括框架平台和支撑架，框架平台呈长方形框架结构，框架平台上设置有两个用于放置滤柱的存放位，存放位上设置有与柱壳中部的耳子适配的定位槽，框架平台的四个角部和四个支撑架垂直连接，四个支撑架分别设置有抬升或下降框架平台的电动缸，支撑架的脚部设置有脚轮。所述横移小车设置有两个存放位，存放位设置有与柱壳中部的耳子适配的定位槽，用于放置和支撑滤柱，方便对滤柱进行更换，以对滤柱内部的壁垢进行清洗，保证了滤柱的过滤空间，避免了一些支路管道的阻塞。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中所述曝气池采用弱爆气，曝气后水中的溶解氧的浓度为4-6mg/L；所述微生物过滤装置的出口三通与第二潜水泵和清水池之间分别设置有反冲洗球阀和清水池球阀；所述入水管道上设置有入口球阀。所述曝气池采用弱爆气，曝气后水中的溶解氧的浓度控制在4-6mg/L，降低曝气成本，避免浪费能源。优选地，上述地表水源用于地热农业育苗的装置中所述滤料的过滤层从下至上依次布置有石英砂、锰砂和活性炭颗粒，石英砂、锰砂和活性炭颗粒的粒径为0.6-1.5mm，石英砂、锰砂和活性炭颗粒的质量比为5:3:2。即所述滤料自下而上布置有石英砂、锰砂和活性炭颗粒，滤料主要是作为微生物的载体，锰砂在拥有除锰的功能，活性炭颗粒能够吸附一些重金属。第二方面，如上所述的地表水源用于地热农业育苗的装置的控制方法为：当苗床换热管内水温低于21℃，则开启制热控制阀，关闭制冷控制阀；当苗床换热管内水温高于29℃，则开启制冷控制阀，关闭制热控制阀。通过对苗床换热管内水温进行监测来控制育苗过程中苗床的温度，可以使得控制快速，在此温度下进行转换，可以使得整个苗床温度控制在15-32℃内，适于大规模的育苗。综上所述，本专利技术所设计的地热农业育苗的装置通过合理的管路设计及阀门控制，能够使得苗床换热均匀、快速，并且整个换热管道结垢较少，所结污垢便于除去，从而提高整个系统的使用寿命，能够长期保障育苗所需温度要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术一实施例提供的地表水源用于地热农业本文档来自技高网...

【技术保护点】
地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、强制循环水泵、除铁锰装置、苗床换热管；所述苗床换热管出水端通过管路连接所述强制循环水泵的进水端，所述循环水泵的出水端通过并联的两条管路与地下井水连通，进水处的并联点为第一并联点，出水处的并联点为第二并联点；第一并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器进口连通的第一冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器进口连通的第一蒸发支管；所述第一并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第一并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第二并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第二并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述苗床换热管进水端通过并联的两条管路与地下井水连通，出水处的并联点为第三并联点，进水处的并联点为第四并联点；第三并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器出口连通的第二冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器出口连通的第二蒸发支管；所述第三并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第三并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第四并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第四并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述第二并联点与地下井水之间设置除铁锰装置；所述第四并联点与地下井水之间也设置除铁锰装置。...

【技术特征摘要】
1.地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、强制循环水泵、除铁锰装置、苗床换热管；所述苗床换热管出水端通过管路连接所述强制循环水泵的进水端，所述循环水泵的出水端通过并联的两条管路与地下井水连通，进水处的并联点为第一并联点，出水处的并联点为第二并联点；第一并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器进口连通的第一冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器进口连通的第一蒸发支管；所述第一并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第一并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第二并联点与所述第一蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第二并联点与所述第一冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述苗床换热管进水端通过并联的两条管路与地下井水连通，出水处的并联点为第三并联点，进水处的并联点为第四并联点；第三并联点处的一条并联管路上设置与所述冷凝器出口连通的第二冷凝支管，另一条并联管路上设置与所述蒸发器出口连通的第二蒸发支管；所述第三并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制冷控制阀，所述第三并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制热控制阀；所述第四并联点与所述第二蒸发支管之间的管路上设置制热控制阀，所述第四并联点与所述第二冷凝支管之间的管路上设置制冷控制阀；所述第二并联点与地下井水之间设置除铁锰装置；所述第四并联点与地下井水之间也设置除铁锰装置。2.根据权利要求1所述的地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，所述苗床换热管内设置螺旋流道组件；所述螺旋流道组件包括与苗床换热管平行的螺旋轴，所述螺旋轴上设置螺旋叶片。3.根据权利要求2所述的地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，还包括：电机；所述螺旋叶片的螺旋直径与苗床换热管的内直径相同，所述螺旋轴有所述电机带动绕轴向旋转。4.根据权利要求2所述的地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，所述苗床换热管的进水端和出水端的管路上设置过滤器；所述强制循环水泵出水口设置单向截止阀。5.根据权利要求2所述的地表水源用于地热农业育苗的装置，其特征在于，还包括：膨胀水箱；所述膨胀水箱底部通过管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺辉，
申请(专利权)人：湖南中大经纬地热开发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43