CN102550326A - 全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置 - Google Patents

全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开的全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置，涉及设施农业种植技术领域中的育苗设备，是由均匀通风系统、水帘降温增湿系统和自控系统构成；具有能实现全密闭工厂化多层集约式作物育苗环境均温均湿、且制造和使用成本低、安装和维修方便等特点，用于室外全密闭的多层育苗设施，既可用于蔬菜、瓜果、烟草育苗，也可用于花卉、树木育苗，还可用于粮食作物种植时的育秧。

Description

全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置
技术领域
本发明涉及设施农业种植技术领域中的育苗设备，特别是一种全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置。 
背景技术
目前，室外密闭人控环境工厂化集约式作物育苗环境的控制技术与装置，尚处于探索、实验阶段，其存在的主要问题是：在全密闭人控环境中进行工厂化集约式作物育苗完全依靠人工光源，而这种普通三色荧光灯作为人工光源，其电能60％以上在使用时会转化为热能，如用100W的三色荧光灯作为作物育苗光源，使用时有60W以上电能转化为热能，因而在全密闭环境下进行工厂化集约作物育苗，将使用大量的普通三色荧光灯，届时因灯光发热，降温增湿成为全密闭环境下作物育苗中主要问题。现有技术中，室内人控环境的解决方法，多采用空调制冷和增湿机加湿。这种方法看似现代化，也能达到一定的目的，但却不能有效解决全密闭环境下工厂化多层集约式作物育苗对环境均温均湿的要求，并且空调制冷、增湿机增湿设施购置成本大，使用成本高，且安装维修维护麻烦。 
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现全密闭工厂化多层集约式作物育苗环境均温均湿、且制造和使用成本低、安装和维修方便的均匀降温增湿装置。 
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是发明一种全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置：是由全密闭箱体18、风道和控制组件构成，所述的风道包括上风道2和下风道27；还包括有均匀通风系统、水帘降温增湿系统和自控系统； 
所述的均匀通风系统是由全密闭箱体18、上育苗室16、下育苗室17、隔离板23、育苗架12、送风机1、上室进风静压箱5、上室出风静压箱21、下室进风静压箱22、下室出风静压箱4、引风机28、上风道2和下风道27构成；隔离板23将全密闭箱体18分隔为上育苗室16和下育苗室17，在 上育苗室16的两侧装置的上均风板7和上散风板19分别隔离出上室进风静压箱5和上室出风静压箱21，在下育苗室17的两侧装置的下均风板20和下散风板6分别隔离出下室进风静压箱22和下室出风静压箱4；在上育苗室16和下育苗室17中，装置有多组育苗架12；送风机1、上风道2、上室进风静压箱5、上育苗室16、上室出风静压箱21、引风机28、下风道27、下室进风静压箱22、下育苗室17、下室出风静压箱4、送风机1依次连通，构成循环风道； 
所述的水帘降温增湿系统是由水池30、水泵15、水管31、喷淋水管32、水帘架13、水槽14和排水管29构成；水帘架13装置在上育苗室16和下育苗室17中的每两组育苗架12之间，其上装置多层喷淋水管32；在每层喷淋水管32的下面装置有水槽14，水槽14的出水口连通排水管29；排水管29连通置于全密闭箱体18外面的水池30；水池30、水泵15和各层的喷淋水管32由水管31依次连通； 
所述的自控系统是由控制组件、风压仪24和温湿感应器25构成；风压仪24和温湿感应器25装置在下风道27中，其感应信号线连接控制组件。 
在上风道2中还装置有电动风门3。 
在下风道27中还装置有过滤网26。 
本发明的全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置，采用在育苗室中的每两组育苗架之间，加装能形成水帘的降温增湿构件，利用水的蒸发来降低温度，并提高室内的湿度；同时，还在育苗室的两侧形成静压箱，使得育苗室的气体能够均匀地进入和流出，从而，能够实现全密闭工厂化多层集约式作物育苗环境中的均温均湿。此外，由于降温增湿构件比较简单，因而，其安装和维修比较方便，制造成本也较低，且使用过程中所耗费的电能也较低，故其使用成本也较低。 
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图； 
图2是本发明的水帘降温增湿系统的结构原理示意图。 
图中：1是送风机，2是上风道，3是电动风门，4是下室出风静压箱，5是上室进风静压箱，6是下散风板，7是上均风板，8是育苗灯，9是营 养液盘，10是自控箱，11是操作平台，12是育苗架，13是水帘架，14是水槽，15是水泵，16是上育苗室，17是下育苗室，18是全密闭箱体，19是上散风板，20是下均风板，21是上室出风静压箱，22是下室进风静压箱，23是隔离板，24是风压仪，25是温湿感应器，26是过滤网，27是下风道，28是引风机，29是排水管，30是水池，31是水管，32是喷淋水管。 
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。 
下面的实施例是以每个育苗室内装置二组四层的育苗架、一个水帘架为例，以此为基础的增减方案，均为本发明的等同体。 
本实施例是由均匀通风系统、水帘降温增湿系统和自控系统构成。 
均匀通风系统包括全密闭箱体18、上育苗室16、下育苗室17、隔离板23、育苗架12、送风机1、电动风门3、上室进风静压箱5、上室出风静压箱21、下室进风静压箱22、下室出风静压箱4、引风机28、过滤网26、上风道2和下风道27，上风道2和下风道27构成风道。 
隔离板23将全密闭箱体18分隔为上部的上育苗室16和下部的下育苗室17；上均风板7和上散风板19分别装置在上育苗室16的两侧，隔离出上室进风静压箱5和上室出风静压箱21；下均风板20和下散风板6分别装置在下育苗室17的两侧，隔离出下室进风静压箱22和下室出风静压箱4；上均风板7和上散风板19以及下均风板20和下散风板6上，带有许多小孔，起到阻滞气体的快速流进和流出，形成静压腔的作用。 
在上育苗室16和下育苗室17中，分别装置有两组育苗架12，在这两组育苗架12之间装置有水帘架13。四层的育苗架12上，每层均装置有营养液盘9，育苗穴盘装置在该营养液盘9中；在育苗架12的每一层上部的底面，装有育苗灯8，此育苗灯8可为普通三色荧光灯或白炽灯或日光灯或LED灯或其它的灯，本例采用LED灯；其数量是依照灯的功率和面积，按照常规设计的。 
送风机1和电动风门3装置在上风道2中，引风机28和过滤网26以及风压仪24和温湿感应器25均装置在下风道27中。 
送风机1、上风道2、电动风门3、上室进风静压箱5、上育苗室16、上室出风静压箱21、引风机28、下风道27、过滤网26、下室进风静压箱22、下育苗室17、下室出风静压箱4、送风机1依次连通，构成循环风道。 
水帘降温增湿系统包括水池30、水泵15、水管31、喷淋水管32、水帘架13、水槽14和排水管29。 
两个水帘架13分别装置在上育苗室16和下育苗室17中的两组育苗架12之间。水帘架13上装置与育苗架12相同层数的、带有许多喷水小孔的喷淋水管32；在每层喷淋水管32的下面装置有承接喷淋水的水槽14，水槽14的出水口连通中间的排水管29；排水管29连通装置在全密闭箱体18外面下部的水池30；水池30、水泵15和各层的喷淋水管32由水管31依次连通。 
自控系统包括控制组件、风压仪24和温湿感应器25。控制组件是由自控箱10和操作平台11构成，自控箱10中包括有控制软件、PLC控制模块等，操作平台11是由操作面板、主机、显示器组成，通过操作面板可输入控制参数，并通过控制软件发布指令；风压仪24和温湿感应器25的感应信号线连接自控箱10，送风机1、电动风门3、引风机28和水泵15的控制线连接自控箱10。 
使用前，可通过操作平台11的操作面板，输入各种控制参数。 
使用过程中，当需要通风时，通过操作平台11和自控箱10，启动送风机1和引风机28，并打开电动风门3，上风道2中的气体被送风机1经电动风门3后送进上室进风静压箱5中，由于上均风板7是带有许多小孔的板，可以阻滞气体从上室进风静压箱5中快速流出，因而，气体在上室进风静压箱5中形成正压静压腔，进而，由上均风板7上的小孔均匀地流进上育苗室16中，并由育苗架12的育苗层空间流过，再通过上散风板19进入上室出风静压箱21中；同样，由于上散风板19是带有许多小孔的板，可以阻滞气体从上育苗室16中快速流入上室出风静压箱21中，因而，气体在上室出风静压箱21中形成负压静压腔，当上散风板19上的小孔均匀地流进上室出风静压箱21中后，保证了气体在上育苗室16中的均匀流动。其后，气体由上室出风静压箱21进入下风道27，并由引风机28经过滤网 26后送进下室进风静压箱22中；同理，经过下均风板20，进入下育苗室17，再经下散风板6流进下室出风静压箱4中，被送风机1带进上风道2中，完成一个通风循环周期。 
在上述过程中，风压仪24和温湿感应器25会将其感应到的风压信号和温度、湿度信号同步输送给自控箱10，由自控箱10进行比较。 
当比较的结果显示为风压高于预先设定的值时，自控箱10输出控制信号，控制电动风门3动作，减少进风量。当比较的结果显示为风压低于预先设定的值时，自控箱10输出控制信号，控制电动风门3动作，加大进风量。 
当比较的结果显示为温度高于预先设定的值时，自控箱10输出控制信号，启动水泵15，水泵15从水池30中抽取冷却水，经水管31输送至各层的喷淋水管32，由喷淋水管32上的喷水小孔向下喷出，并由其下部的水槽14承接，然后排向排水管29，继而流回水池30。由于喷淋水管32喷出的水柱很小、且很密，因而，形成了一层水帘，当上育苗室16和下育苗室17中流动的气体，在穿过这层水帘时，向下落的水帘会带走气体中的部分热量，从而使得全密闭箱体18内的温度逐渐下降；同时，上育苗室16和下育苗室17中流动的气体在穿过这层水帘时，气体也会夹带走一部分水帘中的水分，从而，增加了气体中的湿度。当全密闭箱体18内的温度降低到低于预先设定的值时，自控箱10则输出控制信号，切断水泵15的电源，降温动作结束。如此多次重复，则可始终保持全密闭箱体18内的温度和湿度在设定的范围内。 
本发明的全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置，用于室外全密闭的多层育苗设施，既可用于蔬菜、瓜果、烟草育苗，也可用于花卉、树木育苗，还可用于粮食作物种植时的育秧。 

Claims (3)

1.一种全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置，是由全密闭箱体(18)、风道和控制组件构成，所述的风道包括上风道(2)和下风道(27)；其特征在于：还包括有均匀通风系统、水帘降温增湿系统和自控系统；
所述的均匀通风系统是由全密闭箱体(18)、上育苗室(16)、下育苗室(17)、隔离板(23)、育苗架(12)、送风机(1)、上室进风静压箱(5)、上室出风静压箱(21)、下室进风静压箱(22)、下室出风静压箱(4)、引风机(28)、上风道(2)和下风道(27)构成；隔离板(23)将全密闭箱体(18)分隔为上育苗室(16)和下育苗室(17)，在上育苗室(16)的两侧装置的上均风板(7)和上散风板(19)分别隔离出上室进风静压箱(5)和上室出风静压箱(21)，在下育苗室(17)的两侧装置的下均风板(20)和下散风板(6)分别隔离出下室进风静压箱(22)和下室出风静压箱(4)；在上育苗室(16)和下育苗室(17)中，装置有多组育苗架(12)；送风机(1)、上风道(2)、上室进风静压箱(5)、上育苗室(16)、上室出风静压箱(21)、引风机(28)、下风道(27)、下室进风静压箱(22)、下育苗室(17)、下室出风静压箱(4)、送风机(1)依次连通，构成循环风道；
所述的水帘降温增湿系统是由水池(30)、水泵(15)、水管(31)、喷淋水管(32)、水帘架(13)、水槽(14)和排水管(29)构成；水帘架(13)装置在上育苗室(16)和下育苗室(17)中的每两组育苗架(12)之间，其上装置多层喷淋水管(32)；在每层喷淋水管(32)的下面装置有水槽(14)，水槽(14)的出水口连通排水管(29)；排水管(29)连通置于全密闭箱体(18)外面的水池(30)；水池(30)、水泵(15)和各层的喷淋水管(32)由水管(31)依次连通；
所述的自控系统是由控制组件、风压仪(24)和温湿感应器(25)构成；风压仪(24)和温湿感应器(25)装置在下风道(27)中，其感应信号线连接控制组件。
2.根据权利要求1所述的水帘式均匀降温增湿装置，其特征在于：在上风道(2)中还装置有电动风门(3)。
3.根据权利要求1或2所述的水帘式均匀降温增湿装置，其特征在于： 在下风道(27)中还装置有过滤网(26)。 
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