CN106288210A - 人工气候室 - Google Patents

Abstract

本申请所提供的人工气候室，包括：阳光房，阳光房包括全透明的墙面和顶棚，还包括人工气候室门；人工能源室，人工能源室包括对阳光房制冷的制冷装置、对阳光房制热的加热装置和对阳光房补光的补光装置；中央控制室，中央控制室与人工能源室连接，用于控制人工能源室调节制冷、加热和补光。阳光房能够充分利用日光，节省能源。人工能源室能够对阳光房内制冷、制热和补光，即能调节阳光房内温度和流明度，用以实现模拟各种环境，由于增加了中央控制室，能够综合控制阳光房内的各项参数，实现了提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室。

Description

人工气候室

技术领域

本申请涉及人工气候室设备技术领域，更具体地说，涉及一种人工气候室。

背景技术

人工气候室是指可人工控制光照、温度、湿度、气压和气体成分等因素的密闭隔离设备，人工气候室是在环境试验、科学研究等领域应用广泛的实验设备。它能模拟自然界的各种气象条件，按照实验要求精确控制室内的温度、湿度、光照等指标，复现各种气候环境。人工气候室又称可控环境实验室，它能使科学研究不受地理、季节等自然条件的限制，并能缩短研究的周期，已成为科研、教学和生产的一种重要设备。

现有的人工气候室按结构类型的不同，可分为阳光型人工气候室、高照度人工气候室、培养架人工气候室等三种。

阳光型人工气候室建在室外，主体结构为钢化玻璃房为主，这种气候室的可培育最接近自然环境中的大多数植物，阳光型人工气候室的人工气候室很好地利用了阳光，但会受天气条件限制。

高照度人工气候室建在室内，其特点是通过人造的高强度灯光来满足高辐射植物生长的需求。这种气候室的典型用途是培育水稻、玉米、烟草、油菜、土豆等植物，高照度人工气候室在室内，完全利用人工能源，浪费资源。

培养架人工气候室是建在室内的植物气候室，其特点是通过培养架人工气候室的立体结构，可提高气候室的空间利用率，其典型用途是适宜于培育小麦等低矮植物，也可用于组织培养，培养架人工气候室在室内，完全利用人工能源，浪费资源。

因此，如何提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种人工气候室，以实现提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种人工气候室，包括：阳光房，阳光房包括全透明的墙面和顶棚，还包括人工气候室门；人工能源室，人工能源室包括对阳光房制冷的制冷装置、对阳光房制热的加热装置和对阳光房补光的补光装置；中央控制室，中央控制室与人工能源室连接，用于控制人工能源室调节制冷、加热和补光。

可选的，阳光房为六面体结构，阳光房的墙面及顶棚均为双层真空玻璃。

可选的，人工气候室门为聚氨酯一体成型密封门，其上设置有双层真空玻璃窗，人工气候室门上还设置有使其向内或向外均能够开启的安全脱锁装置。

可选的，还包括换气装置，换气装置与中央控制室连接，中央控制室用于控制换气装置换气与停止换气。

可选的，中央控制室控制包括区段循环模块，区段循环模块用于控制阳光房内的加热装置、制冷装置、补光装置和换气装置在一个循环周期内调节预定数量个区段。

可选的，中央控制室还包括远程监控模块，远程监控模块与计算机连接，用计算机对阳光房内的参数进行监控。

可选的，中央控制室还包括报警模块和与报警模块连接的温度传感器，温度传感器与人工能源室内的易发热设备连接，易发热设备的温度超过预定温度时，报警模块报警。

可选的，报警模块与电话设备连接，报警为向预存电话号码拨号，并在接通后播放报警语音信息。

可选的，还包括用于显示阳光房内各项数据参数的大屏幕液晶彩色触摸屏，大屏幕液晶彩色触摸屏与中央控制室连接。

可选的，所述中央控制室还包括密码权限控制模块，用于限制无密码用户修改中央控制室控制的各部分组件的数据。

本申请所提供的人工气候室，包括：阳光房，阳光房包括全透明的墙面和顶棚，还包括人工气候室门；人工能源室，人工能源室包括对阳光房制冷的制冷装置、对阳光房制热的加热装置和对阳光房补光的补光装置；中央控制室，中央控制室与人工能源室连接，用于控制人工能源室调节制冷、加热和补光。阳光房能够充分利用日光，节省能源。人工能源室能够对阳光房内制冷、制热和补光，即能调节阳光房内温度和流明度，用以实现模拟各种环境，由于增加了中央控制室，能够综合控制阳光房内的各项参数，实现了提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的人工气候室的结构示意图；

图2为本申请所提供的人工气候室的中央控制室连接结构示意图；

上图中：1为阳光房、2为遮阳房、3为中央控制室、4为换气装置、5为大屏幕液晶彩色触摸屏。

具体实施方式

本申请提供了一种人工气候室，实现了提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请所提供的人工气候室的结构示意图；图2为本申请所提供的人工气候室的中央控制室连接结构示意图。

其中，PID即为Proportion(比例)、Integration(积分)、Differentiation(微分)、PID控制即为比例-积分-微分控制。

本申请提供的人工气候室，设置在室外，在充分利用自然光的基础上，包括了人工能源室、中央控制室3、阳光房1和遮阳房2。阳光房1包括全透明的墙面和顶棚，还包括人工气候室门；人工能源室包括对阳光房1制冷的制冷装置、对阳光房1制热的加热装置和对阳光房1补光的补光装置，人工能源室是在自然能源受限的情况下，按照中心控制室的指令向阳光房1提供人工能源，以满足阳光房1各个试验单元和整体升温或降温的要求；中央控制室3与人工能源室连接，用于控制人工能源室调节制冷、加热和补光。

加热装置采用无缝加热管电加热形式，执行元件采用固态继电器，通过温湿度控制器计算PID控制加热和加湿的输出功率，以达到温度、湿度平衡，当实际温度与设定温度相差较大时，控制系统能全功率工作，保证设备能迅速达到需求的温度，当实际温度快要接近设定温度时，系统能自动逐渐缩小功率工作或者间歇性开启元器件，保证实际温度不会超过需求温度，实现精确控温，确保温度控制误差在±1℃以内。温度控制系统具有超温报警功能。当温度超过使用极限时，会自动报警，并自动切断电源，确保设备及内部样品不被损坏。电子流量阀和固态继电器均安装在中心控制室的控制柜里，冷凝器和加热管均安装在阳光房1内。

综上所述，阳光房1能够充分利用日光，节省能源。人工能源室能够对阳光房1内制冷、制热和补光，即能调节阳光房1内温度和流明度，用以实现模拟各种环境，由于增加了中央控制室3，能够综合控制阳光房1内的各项参数，实现了提供一种即能良好利用日光、又能克服天气条件限制并且对室内条件控制更精确的人工气候室。并且，本申请提供一种全日光型的人工气候室，更加节能，操作方便简单。

进一步的，阳光房1为六面体结构，且墙面及顶棚均为双层真空玻璃。人工气候室门为聚氨酯一体成型密封门，其上设置有双层真空玻璃窗，人工气候室门上还设置有使其向内或向外均能够开启的安全脱锁装置。阳光房1采用双层真空玻璃屋面和墙面，六面体拼装结构，采用双面彩钢聚氨酯保湿板，厚约100mm，容重约为40kg/m3,钢板厚度不底于0.5mm。人工气候室门带双层真空玻璃窗，观察窗须具有良好的隔热性能，并采取结露措施以适应当地的高湿环境。人工气候室门开关灵活、不变形、密封良好，装有安全脱锁装置，内外均能开启。室内各结合部位连接密封良好，按照无菌间要求设计实施，配以净化铝型材装饰，室内拐角均为圆弧角。人工气候室内地面铺设地板革和保温层，并且装有地漏。室内采用智能微电脑控制，将FPID模糊控制很好应用于仪器，将控温、控湿、控光、时间控制很好的结合。FPID控制模式的智能微电脑人工气候室控制系统，具有控温(冷热温控)、控湿(加湿和除湿)、控光(有光或无光照)和时间控制(温度、湿度和光照按时间程序切换)等功能，而且将制冷状况引入控湿系统，将加湿与除湿间相互关系引入控湿系统，有温度偏差报警、极限温度报警和保护。

更进一步的，还包括换气装置4，换气装置4与中央控制室3连接，中央控制室3用于控制换气装置4换气与停止换气。可通过程序设定，设备自动换气，智能控制换气时间，确保气候室内的新鲜空气浓度。还有智能灭菌功能，可通过程序设定，设备自动灭菌，智能控制灭菌时间。另外，还有其他扩展功能，智能控制系统含有喷淋控制、降水量显示、二氧化碳控制、二氧化碳含量显示、网速显示和大气压力显示等端口，还可以在系统不更换前提下实现功能升级。

另外，中央控制室3控制包括区段循环模块，区段循环模块用于控制阳光房1内的加热装置、制冷装置、补光装置和换气装置4在一个循环周期内调节预定数量个区段。具体控温方式如下，区段循环模块可将一个循环周期分为30个时间段，每个时间段内可单独设定智能人工气候室内所需的理想温度、湿度、光照、灭菌等条件。

进一步的，还包括生成曲线图的功能模块，中央控制室3控制可以生成含有温度、湿度及光照度变化曲线并显示，方便用户读取控制波动及变化。

更具体的，中央控制室3还包括远程监控模块，远程监控模块与计算机连接，用计算机对阳光房1内的参数进行监控。远程监控模块可通过网线连接，联网的任何一台电脑都可监控设备。还具有记忆功能，可通过存储盘保存数据，每分钟记录一次当前的实际数据，自动生成表格文件，适用无计算机监控环境，存储时间达五年以上。

中央控制室3还包括报警模块和与报警模块连接的温度传感器，温度传感器与人工能源室内的易发热设备连接，易发热设备的温度超过预定温度时，报警模块报警。

还可以进一步简化操作难度，还包括用于显示阳光房1内各项数据参数的大屏幕液晶彩色触摸屏5，大屏幕液晶彩色触摸屏5与中央控制室3连接。中心控制室是自然能源利用和人工能源分配的控制中心。中心控制室主要设置仪器仪表开关组合控制柜和阀组组成的能源分配站。阳光房1内的温热光湿动态过程在控制柜的数字仪表上同步反应出来，在设定的控制参数下可发出调节指令，使能源室和分配站投入自动调节程式，使阳光房1内的光热温湿维持在既定的参数范围内，也可设定部分手控状态或进入全手控状态。各气候室独立智能控制，采用大屏幕液晶彩色触摸屏5显示，方便控制和查看，能够完全模拟自然界的气候条件变化。

还能够实现电话报警功能，报警模块与电话设备连接，报警为向预存电话号码拨号，并在接通后播放报警语音信息。当设备超温时可自动报警，在大屏幕液晶彩色触摸屏5上界面显示文字信息且有确认按钮解除报警。同时设备配备一个独立的电话报警系统，当设备温度超温时，会自动拨打预存的电话号码，并且会一直拨打去时用户接听为止。

为了保证安全，中央控制室3还包括密码权限控制模块，密码权限控制模块用于限制无密码用户修改中央控制室3控制的各部分组件的数据。密码权限控制模块具有密码权限控制功能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种人工气候室，其特征在于，包括：

阳光房(1)，所述阳光房(1)包括全透明的墙面和顶棚，还包括人工气候室门；

人工能源室，所述人工能源室包括对所述阳光房(1)制冷的制冷装置、对所述阳光房(1)制热的加热装置和对所述阳光房(1)补光的补光装置；

中央控制室(3)，所述中央控制室(3)与所述人工能源室连接，用于控制所述人工能源室调节制冷、加热和补光。

2.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，所述阳光房(1)为六面体结构，所述阳光房的墙面及顶棚均为双层真空玻璃。

3.如权利要求2所述的人工气候室，其特征在于，所述人工气候室门为聚氨酯一体成型密封门，其上设置有双层真空玻璃窗，所述人工气候室门上还设置有使其向内或向外均能够开启的安全脱锁装置。

4.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，还包括换气装置(4)，所述换气装置(4)与所述中央控制室(3)连接，所述中央控制室(3)用于控制所述换气装置(4)换气与停止换气。

5.如权利要求4所述的人工气候室，其特征在于，所述中央控制室(3)控制包括区段循环模块，所述区段循环模块用于控制所述阳光房(1)内的所述加热装置、所述制冷装置、所述补光装置和所述换气装置(4)在一个循环周期内调节预定数量个区段。

6.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，所述中央控制室(3)还包括远程监控模块，所述远程监控模块与计算机连接，用所述计算机对所述阳光房(1)内的参数进行监控。

7.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，所述中央控制室(3)还包括报警模块和与所述报警模块连接的温度传感器，所述温度传感器与所述人工能源室内的易发热设备连接，所述易发热设备的温度超过预定温度时，所述报警模块报警。

8.如权利要求7所述的人工气候室，其特征在于，所述报警模块与电话设备连接，所述报警为向预存电话号码拨号，并在接通后播放报警语音信息。

9.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，还包括用于显示所述阳光房(1)内各项数据参数的大屏幕液晶彩色触摸屏(5)，所述大屏幕液晶彩色触摸屏(5)与所述中央控制室(3)连接。

10.如权利要求1所述的人工气候室，其特征在于，所述中央控制室(3)还包括密码权限控制模块，所述密码权限控制模块用于限制无密码用户修改所述中央控制室(3)控制的各部分组件的数据。