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地热农业
地热水产动物养殖
来源:地大热能 2014-07-22
我国的地热以中低温资源为主。高温地热能主要用于发电,中低温地热能一般可直接利用(供热、温室、旅游和疗养等)(Xiuhua Zhengal et.,2005)。最近的勘测资料显示我国的中低温地热资源分布广泛,储量丰富,在全国各省市自治区均有分布。中低温地热的直接利用在我国也非常广泛,已利用的地热点有1300多处,地热采暖面积达800多万rn2,‘地热温室、地热养殖和温泉浴疗也有了很大的发展(孙志高,2003)。据统计,我国已开采的温泉,年放热量为101.9PJ,约折合3.5Mt标准煤,这些只占我国地热可开采量的一小部分,我国地热资源的利用有待于进一步研究和开发。 目前我国地热能的应用主要集中在地热发电方面,其次还用于工业、建筑供热、矿泉水饮料和医疗保健上等方面(王宏伟等,2002)。

地热水也同样广泛用于农副业生产,目前我国地热种植和养殖的规模相当大。如北京地区就用地热水培育水浮莲和在冬季通过向养殖池输送温度恒定的地热水来养殖非洲鲫鱼。海安县五洋水产实业公司早在1999年10月就利用地热水在6000平方米的养鳗场和养鳗温室池进行罗非鱼越冬保种,经过六个多月的越冬养殖,取得较好的经济效益和社会效益。河北省丰南区罗非鱼鱼种场利用深317.34m的地热井,出水口温度为98℃的地热水在秋冬季节精养南美白对虾,实现了北方南美白对虾成虾冬季上市(杜恩宏和刘金海,2004)。湖北省罗田三里畈地热开发公司利用当地标号为20号地热井作为养殖水体的热源,进行温室养鳖,取得了十分显著的经济效益和社会效益(肖新棉等,2000)。 近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高,人们的消费观念变化很大,消费档次与水平都在提高,对水产品的需求转向“名、特、优、新”水产品,且需求量也高速增长。加快发展高科技水产养殖——工厂化养殖的路子是满足市场需求和发展的必由之路。另外,工厂化养殖把外来的污染和病害经过处理降低到最小程度,使水生生物所受的损害减小,最终生产出优质水产品。华中农业大学硕十学位论丈 第1章绪论 工厂化水产养殖是随着科学技术的进步而发展起来的一种新的生产方式。这种养殖方式是在品种高密度放养的基础上集机电一体化、自动化、生物工程技术等为一体,对生产过程中的水质、水温、饵料等各因素或环节进行人工控制或自动控制,使养殖品种在最佳环境下达到最快生产速度,从而使单位面积水域生产量提高(刘鹰,2001)。

在水产动物养殖过程中,每一种水产养殖动物都需要有适合其生存的水温环境,水温环境若能满足其要求,水产养殖动物就能得到良好的生长和繁殖,如水温指标超出水产养殖动物的适应和忍耐范围,轻者使水产养殖动物不能正常生长,重者可能造成水产养殖动物大批死亡。基于此就必须对水产养殖水体的温度进行分析和监测,并通过科学的方法控制,创造出适宜的温度环境,以满足水产养殖动物正常生长发育所需要的水温要求。 地热水资源虽然有以上提到的优势和良好的发展前景,但同时在利用过程中还存在着一些困难。地热水的温度一般较高,即使是在我国广泛分布且储量丰富的中低温地热水其温度也多半在35”---”150”C,在地热水产养殖中这也大大高于水产动物短期内所能忍受的极限温度,因此不能直接将地热水引入养殖池中进行加温,必须经过相关的处理才能满足养殖水产的生理需要。 每一种水产养殖动物都有一个达到最快生产速度的最适宜生长水温范围,如鳖作为一种变温动物,最适宜的生长水温是30℃,资料表明鳖在30℃的水温下有最佳的摄食,生长速度处于最快,而当水温在16”-,20℃时,其摄食量就显著的减少,水温低于15℃以下时鳖就停止了摄食,进入冬眠状态,消耗自身的脂肪维持生命(翁忠惠等,1995)。因此只要将鳖养殖池的水温控制在30℃左右这个最佳的温度范围内,就能使单位面积水域鳖生产量提高,单位面积养殖池的经济收益就会达到最佳。 以上研究文献表明:为获得单位面积养殖池的最佳收益,就必须对养殖池的水温进行控制。然而目前我国在养殖自动控制技术方面的研究却主要集中于陆生动物饲养的环境控制,而对于水生动物养殖的环境控制研究相当少。而且在近年兴起的温室水产养殖池中,在给定了养殖动物最适宜的生长水温范围时,也基本上是依据养殖者的个人经验,手动或是半自动地对养殖池的水温进行被动的控制,无法做出较为精确的判断,当然就无法主动创造出适宜某种被养殖动物生长的最适宜水温环境了。 本课题主要是利用地热水作为热源,设计一套用单片机实现的温度自动监控系统,该系统能够将从地热井中抽出的温度较高的地热水与养殖所用的冷水进行热交换,通过控制地热水的流量大小,从而自动控制养殖池的温度达到设定的值范围内,同时可以通过用户界面输入设定温度等控制指令,完成监控系统的工作。 

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