ENHANCING ENERGY EFFICIENCY IN INDUSTRIAL AQUAPONICS SYSTEMS: A HEAT EXCHANGE SOLUTION

Abstract

Nghiên cứu này đánh giá thực nghiệm một bộ trao đổi nhiệt dạng xoắn ốc (HCHE) tích hợp với hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) để tối ưu hóa nhiệt độ nước trong hệ thống aquaponics công nghiệp nuôi cá nước ấm. Hệ thống đã được thử nghiệm ở mức nhiệt độ hoạt động 60, 70 và 80°C, với khối lượng lưu trữ là 0,166; 0,224 và 0,332 kg/giây để duy trì nhiệt độ ổn định ở mức 28°C trong bể cá 3,4 m³. Kết quả chứng minh rằng dải nhiệt độ 60-80°C và lưu lượng khối lượng 0,166-0,332 kg/giây hoàn toàn phù hợp vận hành mô hình, trong đó nhiệt độ 60°C là hoạt động hiệu quả nhất. Mức tiêu thụ điện của hệ thống để vận hành hành (384–840 kJ) không đáng kể so với năng lượng nhiệt trong bể cá được cung cấp (49,6 MJ), giúp giảm đáng kể chi phí vận hành so với hệ thống cân bằng điện trực tiếp tiếp. Giải pháp trao đổi năng lượng nhiệt này cho thấy tiềm năng lớn đối với hệ thống nuôi trồng thủy sản công nghiệp vững chắc, đặc biệt là trong công việc cân bằng nhu cầu nhiệt của cá và cây trồng, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng năng lượng điện.