食用菌栽培室地源热泵空调送风系统

摘要

本发明的食用菌栽培室地源热泵空调送风系统，包括食用菌栽培室和位于其一旁侧的热泵机房，其特征在于：所述食用菌栽培室与机房上侧横设有送风管，所述送风管靠近进风口一侧段依次设置有新风热值交换器、回风口、初效过滤器、混合风热值交换器、中效过滤器、紫外线消毒灭菌灯、增湿机和送风机，位于食用菌栽培室上方的送风管出风口上设置有终端增湿机，所述食用菌栽培室下部设有通向回风口输入口的回风通道，位于热泵机房内的地源热泵机组的热值交换回路流经新风热值交换器和混合风热值交换器，实现对送风管内气体温度和湿度的调节，本发明在地源热泵空调送风管内对空气进行增湿，即空调送风点和增湿机增湿点重合，这样可方便于确定温湿度探头的位置，准确且同时反映栽培室内空气的温度和湿度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种食用菌栽培室地源热泵空调送风系统。该送风系统属于设施农业领域，主要用于集约化、工厂化食用菌生产。

背景技术

食用菌的集约化、工厂化生产，其基本原理就是利用空调类设备及有关温湿度和光照等自动测控装置，在类似于冷库的封闭式食用菌栽培“室”内，通过对“室”内的温度、湿度、                                                浓度、光照等主要环境条件的自动测控，形成一种最适合于食用菌生长的最佳环境条件，并通过食用菌栽培设施化的逐步发展和完善，形成了一整套完整的食用菌人工生产体系。采用工厂化生产设施和采用先进的测控装备来人工设置食用菌生长的最佳环境条件，不仅可以缩短食用菌生长的周期，从且可以大大提高食用菌生产的效率和质量；而且可以在食用菌常规生产的淡季甚至常年来生产食用菌，从而可以像反季节蔬菜一样弥补淡季的不足和提升食用菌鲜品的价格。由于生产食用菌的环境条件优越，并可根据不同的要求进行调节，因此更有利于食用菌新品种的引进、更新和规模化生产。

在食用菌工厂化生产总能耗中，食用菌栽培室夏天制冷，冬季供热所消耗的能量占了相当大比例。对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，导致运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用时，所受到的影响尤为明显。地源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此地源热泵的运行效率是最高的，稳定性能也是最好的。从地源热泵的整个运行原理来看，地源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对室外大气环境造成不良影响。目前，地源热泵系统已是世界能源市场的成熟技术之一，如果考虑到包括环境效益、能源保障和长期利用在内，地源热泵系统是最好、技术含量最高的替代产品。地下水地源热泵具备结构简单、施工容易等诸多优点，已逐步得到应用推广。

现有的地下水地源热泵大多是利用地下水直接冷却热泵机组的冷凝器或直接加热热泵机组的蒸发器。中国专利公开号CN1854645公开的一种地源热泵系统，它是由蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀构成，在冬季制热和夏季制冷过程中，分别切换阀门组，使室内循环水和井水分别按需要流经蒸发器或冷凝器，充分利用地下水体与环境空气的温差实现室内循环水温度的调节。然而，食用菌栽培室需要风管空调系统，该地源热泵系统并没有将地下水储存的天然冷量或热量用于室外新风的冷却或加热，故在能耗利用率等方面存在明显不足。本发明提供一种能适用于风管系统场合的地源热泵空调送风系统，特别适用于食用菌栽培室。

食用真菌是好气性真菌，缺（风）就很难顺利活下去。因此，菌丝生长需要充足的新鲜空气（），若缺，菌丝生长受阻缓慢，影响生长发育，甚至菌丝窒息死亡或自溶，遭致子实体生病，杂菌滋生。尤其是菌袋密度偏大时，供给不足，影响菌丝生长，松袋出菇前期，菌丝分化更快，呼吸更旺，袋内温度增高，很轻易发生烧菌，袋内释放出发酵酸臭、难闻的异味，并有闷热感觉；这就更需要加强通风降温增氧，消除室内污染，净化环境空气。从食用菌培养基角度看，在菌丝吃料转化过程中，释放出的对食用菌生长有严峻危害。当空气中含量超过0.3%时，如不及时排出，导致菌丝生活力下降，抗逆抗杂性减弱，菇蕾桑椹期枯黄而死，子实体萎缩与出现畸型菇，严重影响质量与产量。

综上所述，食用菌栽培室空气处理机组需要补充大量的室外新风来调节空气。由于本发明直接利用地下水储存的天然冷量或热量大量的室外新风进行冷却或加热，能耗利用率明显提高，尤为在夏热冬冷地区使用，节能效果更好。此外，食用菌栽培室湿度控制范围通常为65～85%，而现有的风管空调系统在控温、过滤、增氧过程，带走大量的水分，导致输入栽培室的空气湿度较低；故不得不在室内增加1个或若干个增湿机，以提高室内环境的湿度。由于空调的送风点和增湿机的增湿点有相当的距离，栽培室环境自动测控装置的温湿度探头无论设置在何处，都很难同时反映室内的温度和湿度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食用菌栽培室地源热泵空调送风系统，本发明直接利用地下水储存的天然冷量或热量大量的室外新风进行冷却或加热，能耗利用率明显提高，节能效果更好；同时在地源热泵空调送风管内对空气进行增湿，即空调送风点和增湿机增湿点重合，这样可方便于确定温湿度探头的位置，准确且同时反映栽培室内空气的温度和湿度。

本发明的特征在于：一种食用菌栽培室地源热泵空调送风系统，包括食用菌栽培室和位于其一旁侧的热泵机房，其特征在于：所述食用菌栽培室与机房上侧横设有送风管，所述送风管靠近进风口一侧段依次设置有新风热值交换器、回风口、初效过滤器、混合风热值交换器、中效过滤器、紫外线消毒灭菌灯、增湿机和送风机，位于食用菌栽培室上方的送风管出风口上设置有终端增湿机，所述食用菌栽培室下部设有通向回风口输入口的回风通道，位于热泵机房内的地源热泵机组的热值交换回路流经新风热值交换器和混合风热值交换器，实现对送风管内气体温度和湿度的调节。

为了更好实现本发明，所述地源热泵机组包括热泵外换热循环回路和热泵内换热循环回路，所述热泵外换热循环回路和热泵内换热循环回路分别设有外换热循环泵和热泵内换热循环泵。

上述热泵机房与食用菌栽培室之间还设置有回风气体缓冲间，所述缓冲间内安装有智能控制器，所述智能控制器的输入端与设置在食用菌栽培室的温度、湿度和浓度的测控探头菌袋温湿度探头相连接，所述智能控制器的输出端与外换热循环泵、热泵内换热循环泵、紫外线消毒灭菌灯、送风机、增湿机和终端增湿机相连接。

上述新风热值交换器和混合风热值交换器为直接接触式热值交换器或间接接触式热值交换器。增湿机和终端增湿机为超声波增湿机或高压喷雾增湿机。温度、湿度和二氧化碳浓度的测控探头为温度、湿度和浓度三合一的测控探头。

本发明的食用菌栽培室地源热泵空调送风系统具有以下优点：一是能适用于风管系统场合的地源热泵空调送风系统，特别适用于食用菌栽培室；二是直接利用地下水储存的天然冷量或热量大量的室外新风进行冷却或加热，能耗利用率明显提高，尤为在夏热冬冷地区使用，节能效果更好；三是地源热泵空调送风管内对空气进行增湿，即空调送风点和增湿机增湿点重合，这样可方便于确定温湿度探头的位置，准确且同时反映栽培室内空气的温度和湿度。

附图说明

图1为本发明的食用菌栽培室地源热泵空调送风系统的结构示意图。

图中：1.深井供水管 2.深井回水管 3.地源换热器 4.热泵外换热器 5.热泵机组 6.热泵内换热器 7.外换热循环泵 8.新风口 9.新风热值交换器 10.混合段 11.初效过滤器 12.内换热循环泵 13.混合风热值交换器 14.中效过滤器 15.回风管 16.紫外线消毒灭菌灯 17.中间增湿机 18.送风机 19.环境智能控制系统 20.送风管 21.终端增湿机 22.栽培室 23.三合一测控探头 24.菌袋温湿度探头 25.回风通道 26.送风口 27.回风口 28.缓冲间 29.热泵机房。

具体实施方式

下面结合具体实施方式及附图，进一步阐述本发明创造。

本发明由热泵机组、地源介质系统、空调送风系统和回风系统、以及食用菌栽培室环境智能控制系统等组成。所述的热泵机组（5）置于热泵机房（29）内，包括有热泵外换热器（4）和热泵内换热器（6）。所述的地源介质系统主要由地源换热器（3）、通向地下水层的深井供水管（1）和深井回水管（2），以及循环管路。所述的空调送风系统包括自新风口（8）至各送风口（26），依次设置有新风热值交换器（9）、混合段（10）、初效过滤器（11）、混合风热值交换器（13）、中效过滤器（14）、紫外线消毒灭菌灯（16）、中间增湿机（17）、送风机（18）、送风管（20）和各栽培室（22）的终端增湿机（21）；空调回风系统包括连接各栽培室的回风通道（25）、自缓冲间（28）的回风口（27），经回风管（15），与送风系统中的混合段连接。所述的食用菌栽培室环境智能控制系统（19）包括有温度、湿度和浓度三合一测控探头（23），以及菌袋温湿度探头（24）等。

上述的新风热值交换器和混合风热值交换器均可选择直接接触式热值交换器或间接接触式热值交换器；新风热值交换器与热泵外换热器、外换热循环泵（7）串接在地源介质系统的循环管路中；混合风热质交换器与热泵内换热器、内换热循环泵（12）串接在热泵机组的内循环管路中。在制冷（夏季）或制热（冬季）工况下，室外新风与新风热值交换器进行热值交换过程中新风被冷却或加热，新风热值交换器所需的冷量或热量须由地源介质系统的地下深井水提供；新风与回风组成的混合风与混合风热值交换器进行热值交换过程中混合风被冷却或加热，混合风热值交换器所需的冷量或热量由热泵机组提供。

上述的增湿机和各终端增湿机均可选择超声波增湿机或高压喷雾增湿机，进入各栽培室的混合风均经过两次增湿，且在各送风口之前完成，故空调的送风点和增湿机的增湿点重合，这样可方便于确定温湿度探头的位置，准确且同时反映栽培室内空气的温度和湿度。因此，各栽培室只需安装1个温度、湿度、浓度三合一测控探头。当然，根据需要时还可增加1个菌袋温湿度探头。

本发明不局限上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的食用菌栽培室地源热泵空调送风系统。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。