傅德坤，宋文吉，陈明彪，王瑛滢，冯自平†

（1.中国科学技术大学 热科学和能源工程系，合肥 230027；2.中国科学院广州能源研究所，广州 510640；3.中国科学院可再生能源重点实验室，广州 510640；4.广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640）

0 引 言

设施水产养殖是水产养殖的重要发展方向[1]，在丰富国民饮食、培育产业经济中扮演重要角色。以海参的工厂化养殖为例，通过调控水温等参数可改善其生长环境，有效减少病害，避免夏眠和冬眠，缩短生产周期，使产量和效益得以提升[2]。

刺参是我国海参的主要经济品种，多产于黄渤海区[4]。为保证刺参全年快速生长，该海区每年有8～9 个月需要对养殖水体温度进行调控，但目前设施水产能源装备技术还相对落后。冬季传统升温方式为能耗高、污染严重的燃煤锅炉，现已被逐步淘汰[5]；夏季通常采用增大换水量等方式降温，但效果难以保证[6]。

随着国家“煤改电”政策的推进，热泵作为一种高效节能的技术，在设施水产养殖中有着广阔的应用前景。20 世纪末，中国科学院广州能源研究所将水源热泵应用于华南地区的水产养殖中[7]。近年来各种热泵系统在设施水产养殖中已有许多应用及研究，但均存在一定的局限性，如地源热泵存在打井位置受限、热失衡等问题[8]，热源水温度较低时水源热泵的蒸发器易结冰[9]，空气源热泵在低温、高湿环境下蒸发器易结霜[10]。冰源热泵系统是以水的凝固热为主要低温热源的热泵系统，在其他热泵系统应用受限的情况下仍可实现稳定供热供冷。……