一、熱泵技術(shù)簡介

熱泵技術(shù)是以土壤、地表水或空氣能為低溫熱源，運用逆卡諾循環(huán)原理，利用少量的電量輸入，達到低位熱量向高位熱量轉(zhuǎn)移，進行能量轉(zhuǎn)換的制冷、供熱節(jié)能設(shè)備。

熱泵的節(jié)能原理是：利用輸入20-30%電量，吸取土壤、地表水或空氣中70-80%的熱量，輸出100%的熱量，也就是每耗費1度電能就可以生3-6度電的熱量。

熱泵技術(shù)在建筑供暖空調(diào)領(lǐng)域運用早已十分廣泛，運用到水產(chǎn)養(yǎng)殖中更具有優(yōu)勢，主要是熱泵在建筑供暖溫度要達到45℃以上才具有效果，制冷水溫要求降到7℃，而水產(chǎn)養(yǎng)殖水溫控制在10-30℃就可以了。

制熱溫度對熱泵的制熱系數(shù)（COP）影響非常大，制熱溫度越低，熱泵的制熱系數(shù)越大。如海水源熱泵機組，在采暖空調(diào)工作狀況下，熱源海水溫度6/1℃，制熱水溫度40/45℃，制熱性能系數(shù)COP是380；在海水養(yǎng)殖工作狀況下，熱源海水溫度6/1℃，制熱水溫度13/18℃，制熱性能系數(shù)COP是6.91，效果大幅提高；在熱源海水溫度6/1℃，制熱水溫度22/27℃，制熱性能系數(shù)COP是6.21；由此可見海水養(yǎng)殖中運用熱泵效果更好。

二、熱泵的分類

從熱源方式分熱泵形式有：地表水源熱泵、土壤源熱泵和空氣能熱泵。

2.1地表水源熱泵

從水源形式上分為：海水源熱泵，湖、河水源熱泵，地下水源熱泵。

選用地表水源熱泵制熱需要注意冬天地表水的換熱溫度不可以太低，溫度越低機組效果越低，還會發(fā)生蒸發(fā)器結(jié)冰問題，不宜北方地區(qū)使用。

地下水源熱泵地下水溫穩(wěn)定，但應在地下水源豐富和水位較高的南方地區(qū)運用，北方地區(qū)需要選用回灌技術(shù)，非常容易導致回灌困難和水源浪費，缺水地區(qū)不建議選用。

2.2土壤源熱泵

在地下土壤內(nèi)安裝密閉換熱路，利用中介防凍液在換熱管內(nèi)環(huán)，吸取土壤中的熱量達到熱量獲取。依據(jù)需求負荷和地下?lián)Q熱量，計算出地下埋管長度和鉆井數(shù)量，地源井深度一般選用100米，口徑130mm，換熱管選用直徑32的PE管，選用雙∪布局。

地源熱泵適合用在地下土質(zhì)的地質(zhì)，巖石的地質(zhì)鉆井費用會成本增加，如土壤地質(zhì)鉆井費用一般在15-20元／m，巖石鉆井費用為80-120元m。土壤源熱泵選用密閉管道循環(huán)換熱，不獲取地下水源，不會對環(huán)境導致破壞，但需要做冬天提熱和夏天排熱平衡計算，不宜只制熱不制冷的項目。

2.3空氣能熱泵

空氣能熱泵機組是以很少的電量借助傳熱工質(zhì)把空氣中的低溫熱量吸取過來，通過壓縮機壓縮后變成高溫熱量，傳到水里加熱水，在不同的運行工況下空氣源熱泵每耗費1度電能就可以從空氣中吸取2-6度電的熱量，節(jié)能效果特別明顯。

空氣能熱泵可分為普通型和低溫型，普通型空氣能熱泵適用溫度范圍是-7~-35℃，低溫型空氣能熱泵適用溫度范圍是-25-35℃。這個溫度范圍是依據(jù)采暖溫度劃分的，采暖熱水最低溫度為45℃，用在海水養(yǎng)殖上溫度控制在12-30℃即可，制熱溫度越低，空氣能熱泵蒸發(fā)溫度過高，引起蒸發(fā)量較大，壓縮機回氣量多，其制熱效率越低，適用溫度范圍越低

。

如制作30℃熱水，普通空氣能熱泵可在-15℃氣溫下使用；制作20℃熱水，普通空氣能熱泵可在-20℃氣溫下使用；制作15℃熱水，普通空氣能熱泵可在-25℃氣溫下使用。這邊還需要考慮空氣濕度，濕度過大空氣能熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜比較嚴重，除霜會造成 空氣能熱泵制熱衰減。

低溫型空氣源熱泵相比較于普通空氣能熱泵，增加了一條聯(lián)通壓縮機的噴射增焓支路，當壓縮機回氣不夠時，噴射增焓支路會給壓縮機補氣，這樣冷凝器的放熱量就會提升，因此低溫空氣能熱泵用在水產(chǎn)養(yǎng)殖使用環(huán)境溫度更低，效率更高。

空氣源熱泵從壓縮機形式分主要有：渦旋式、螺桿式和離心式。

渦旋式壓縮機的制熱范圍為8-150kW，制熱性能系數(shù)2-5，適合小型空氣源熱泵；螺桿式壓縮機的制熱范圍為100-2600kW，制熱性能系數(shù)3-6，適合中型空氣源熱泵；離心式壓縮機的制熱范圍為3000-20000kW，制熱性能系數(shù)4-8，適合大型空氣源熱泵。