CN111011064A - 一种温室环境多功能调节系统及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于园艺领域的一种温室环境多功能调节系统及运行方法；其中表冷器‑风机悬挂于日光温室的屋脊下方且表冷器‑风机的风机侧朝向日光温室的前屋面，表冷器‑风机的进水口与供水管路、潜水泵、蓄能设施、回水管路和表冷器‑风机的出水口依次相连形成回路；表冷器‑风机的进风侧外安装有百叶窗挡板组，百叶窗挡板组与表冷器‑风机围成一个上端完全开放的长方体结构风腔，二氧化碳施肥管安装于长方体结构风腔的下部且紧贴表冷器‑风机的进风侧，紫外灭菌灯横向或纵向安装于百叶窗挡板组的内侧。本发明不但可以降低温室的湿度，还对温室内空气产生扰动，可提高温室内温度环境均匀性、提高植物叶片光合作用效率。
Description
技术领域
本发明涉及园艺技术领域，特别涉及一种温室环境多功能调节系统及运行方法。
背景技术
温室可根据室外气象条件和作物生长要求，利用环境控制设备对室内的环境条件进行有效的控制，从而高效生产各种蔬菜、水果、花卉、药材等。运用各种手段来改善各种不适环境条件，创造适宜作物生长发育的环境条件的过程称为环境控制。温室环境控制的对象种类繁多，需要兼顾光、温度、气流、湿度、病原菌、CO2浓度等，现有技术难以兼顾。
近年，针对室内单一环境因子控制的研究较多，中国专利号为ZL107258397、ZL109275467和ZL107327903的专利中均公开了一种温度调控系统，优化了传统的加温方式，实现节能加温、控制加温，但无法实现一套装备对多种环境因子进行一体化调控的目标。中国专利号为ZL107047141的专利中公开了一套可对温度、湿度、空气质量进行调节的系统，但装置复杂，难以应用于单栋小型日光温室。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种温室环境多功能调节系统，其特征在于，包括：潜水泵、表冷器-风机、百叶窗挡板组、紫外灭菌灯、二氧化碳施肥管、蓄能设施、蓄能相变材料、蓄能设施保温层、供水管路、回水管路和PLC控制系统；其中表冷器-风机悬挂于日光温室的屋脊下方且表冷器-风机的风机侧朝向日光温室的前屋面，表冷器-风机的进水口与供水管路、潜水泵、蓄能设施、回水管路和表冷器-风机的出水口依次相连形成回路；表冷器-风机的进风侧外安装有百叶窗挡板组，百叶窗挡板组与表冷器-风机围成一个上端完全开放的长方体结构风腔，该长方体结构风腔除上侧和表冷器-风机的进风侧以外，其他侧围有百叶窗挡板；
所述蓄能相变材料密封于蓄能设施内或密封安装于蓄能设施保温层的内壁内侧，二氧化碳施肥管安装于长方体结构风腔的下部且紧贴表冷器-风机的进风侧，紫外灭菌灯横向或纵向安装于百叶窗挡板组的内侧；表冷器-风机中的风机、紫外灭菌灯、潜水泵和二氧化碳施肥器与PLC控制系统相连。
所述二氧化碳施肥管一端密封，另一端穿过一侧的百叶窗挡板底部后与二氧化碳施肥器相连，二氧化碳施肥管上设有孔洞。
所述蓄能设施为蓄热水池，蓄能设施的四周及底部均有蓄能设施保温层。
本发明还提供了一种温室环境多功能调节运行方法，其特征在于，包括三种工作模式：
1)进行集热、降温的同时补充二氧化碳肥模式：日间，当温室气温超过PLC控制系统设定值，且气温高于水温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置，将水输送到表冷器-风机，将收集到的空气热能储存于蓄热设施的水和蓄能相变材料中，同时二氧化碳肥会通过接通的二氧化碳管道，随风机吹送的气流运送至温室内部空间；当温室温度低于设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置，并停止二氧化碳施肥；
2)同时进行加温和降湿模式：夜间，当温室温度低于PLC控制系统设定值，且水温高于气温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置和表冷器-风机，蓄热设施中的水经由表冷器-风机散出热量，提高温室气温，同时降低温室的相对湿度；当水温低于相变材料的相变温度时，相变材料发生相变，补充蓄能设施中的热量，延长放热时间；当温室温度升高至设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置；
3)进行室内灭菌消毒模式：在系统的任意运行时间段内，当需要对室内进行灭菌消毒时，紫外消毒灯开启，实现对室内空气的消毒灭菌，减少温室病害发生。
所述Δtair-water的设定为：
式中，Aexcheanger为表冷器-风机通风面积，m2；Vy为表冷器-风机的风速，取值范围为1.0～2.5m/s，B＝43.55J/℃，Qa为夜间需热量。。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中的集热、散热装置均为表冷器-风机，兼顾集热和放热，且安装方便。
2.蓄能设施内增加蓄能相变材料，可合理控制水温，提高蓄能量和集热效率。
3.集成了二氧化碳施肥装置和紫外灭菌灯。在运行过程中，具有降低温室日间高温，同时补充生产所需二氧化碳气肥，提升温室夜间气温且杀灭温室气传病原菌。
4.本系统不但可以降低温室的湿度，还对温室内空气产生扰动，可提高温室内温度环境均匀性、提高植物叶片光合作用效率。
附图说明
图1是本发明一种温室环境多功能调节系统实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图；
图3是本发明实施例的立面示意图；
图中：
1—潜水泵；2—表冷器-风机；3—百叶窗挡板组；4—紫外灭菌灯；5—二氧化碳施肥管；6—蓄能设施；7—蓄能相变材料；8—蓄能设施保温层；9—泵送供水管路；10—回水管路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的本发明实施例，一种温室环境多功能调节系统，包括：潜水泵1、表冷器-风机2、百叶窗挡板组3、紫外灭菌灯4、二氧化碳施肥管5、蓄能设施6、蓄能相变材料7、蓄能设施保温层8、供水管路9、回水管路10和PLC控制系统；其中至少一个表冷器-风机2悬挂于温室室内的高位处，如日光温室屋脊下方或塑料大棚屋脊下方，表冷器-风机2的风机侧朝向日光温室的前屋面(南)，表冷器-风机2的进水口与供水管路9、潜水泵1、蓄能设施6、回水管路10和表冷器-风机2的出水口依次相连形成回路；表冷器-风机2的进风侧外安装有百叶窗挡板组3，百叶窗挡板组3与表冷器-风机2围成一个上端完全开放的长方体结构风腔，该长方体结构风腔除上侧和表冷器-风机2的进风侧以外，其他侧围有百叶窗挡板；紫外灭菌灯4横向或纵向安装于百叶窗挡板的内侧；
蓄能设施6的四周及底部均有蓄能设施保温层8，蓄能相变材料7密封于蓄能设施6内或密封安装于蓄能设施保温层8的内壁内侧，因此蓄能相变材料7用于增加蓄热量，并调节水池温度，提高集热效率，调整放热时间。
二氧化碳施肥管5安装于长方体结构风腔的下部且紧贴表冷器-风机2的进风侧，二氧化碳施肥管5一端密封，另一端穿过一侧的百叶窗挡板底部后与二氧化碳施肥器相连，二氧化碳施肥管5上设有孔洞；
表冷器-风机2中的风机、紫外灭菌灯4、潜水泵1和二氧化碳施肥器与PLC控制系统相连，且由PLC控制系统的PLC控制系统操控启停；PLC控制系统在温室达到设定条件时，控制潜水泵1将水由供水管路9从蓄能设施6中泵送至表冷器-风机2换热，再经由回水管路10回流至蓄能设施6，实现对温室气温、湿度的调节。
工作时，长方体结构风腔将温室顶部的气体由长方体结构风腔的上部抽入长方体结构风腔中，根据所需的情况集中进行处理并排出；在对温室内空气产生扰动的同时，最大程度的减小了对温室内环境的影响，还在长方体结构风腔内同时完成了多种处理。
在本实施例中，表冷器-风机2安装于北京市通州区中国农业大学试验基地中的一栋日光温室内，日光温室为无蓄热功能的聚乙烯苯板装配式温室，坐北朝南，温室后墙2.6m，脊高3.8m，长度50米，由此估计出夜间需热量Qa为360MJ。
所使用的表冷器-风机个数n可由夜间需热量Qa(MJ)求出：
式中，常数F由表冷器-风机运行功率和运行时长求得，F＝90.9单位为MJ/个。
由公式(1)计算得出该温室所需表冷器个数n为5个，表冷器-风机2等距悬挂于温室的屋脊下方，高约3.5米，表冷器-风机2的风机(出风侧)朝向前屋面，风向由后坡(北)吹向前屋面。
在本实施例中，百叶窗挡板组3的内部，沿水平方向横向安装有1支PHILIPS TUV30W紫外灭菌灯4。
在本实施例中，潜水泵为750W清水潜水泵，供水管路9和回水管路10为PPR管；
在本实施例中，蓄能设施保温层8使用传热系数小、热阻大的聚乙烯苯板材料；
在本实施例中，蓄能设施6为下挖式蓄热水池，蓄热水池在加装了蓄能相变材料7后的实际蓄水量为10m3；
在本实施例中，蓄能相变材料7根据所需温度和能量选择相变材料的种类、形状大小和安装位置，蓄能相变材料7的相变温度在14℃～18℃；具体的，蓄能相变材料7使用相变温度为16℃的蜡油(多种甲酯混合物)，将其密封于铜盘管中并投放于蓄能设施6内，或沿水池壁使用薄铜板设置成5cm厚的中空长方体内，内壁密封蜡油。
所使用蓄能相变材料的具体用量VP可由公式(2)得出：
式中，ΔQ为增加的蓄热量，MJ；Δt为蓄能设施中水温最大温差，℃；UP×10-3为蓄能相变材料的相变潜热，MJ/kg；ρP为蓄能相变材料的密度，kg/m3；常数C由水的密度和比热容求得，C＝4.2×10-3MJ/m3。
由此可知在本实施例中下挖式蓄热水池的蓄热量为252MJ，由相变材料增加的蓄热量ΔQ为108MJ，则由公式(2)计算可知蓄能相变材料需要0.77m3。
在本实施例中，PLC控制系统的设定为：当温室气温高于25℃且高于水温2℃时，启动潜水泵、表冷器-风机，进行集热；当温室气温低于15℃且低于水温2℃时，启动潜水泵、表冷器-风机和紫外灭菌灯；不满足设定条件时，全部关停；在病害高发期可手动开启紫外灭菌灯，24h运行。
PLC控制系统的水气温差Δtair-water根据公式(3)设定为：
式中，Aexchanger为表冷器-风机通风面积，m2；Vy为表冷器-风机的风速，取值范围为1.0～2.5m/s，常数B是根据集热时长、空气定压比热容、空气密度、表冷器-风机的热交换效率计算得出，B＝43.55单位为J/℃。
温室环境多功能调节系统的运行方法为具体分为以下三种工作模式：
进行集热、降温的同时补充二氧化碳肥模式：日间，当温室气温超过PLC控制系统设定值，且气温高于水温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置，将水输送到表冷器-风机，将收集到的空气热能储存于蓄热设施的水和蓄能相变材料中，同时二氧化碳肥会通过接通的二氧化碳管道，随风机吹送的气流运送至温室内部空间。在此过程中，若水温低于空气的露点温度，导致室内空气中水蒸气凝结，形成冷凝水；因此当温室温度低于设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置，并停止二氧化碳施肥。
同时进行加温和降湿模式：夜间，当温室温度低于PLC控制系统设定值，且水温高于气温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置和表冷器-风机，蓄热设施中的水经由表冷器-风机散出热量，提高温室气温，同时降低温室的相对湿度。当水温低于相变材料的相变温度时，相变材料发生相变，补充蓄能设施中的热量，延长放热时间。当温室温度升高至设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置。
进行室内灭菌消毒模式：在系统的任意运行时间段内，当需要对室内进行灭菌消毒时，紫外消毒灯开启，实现对室内空气的消毒灭菌，减少温室病害发生。
在本实施例中，表冷器-风机处理通风面积Aexchanger和表冷器-风机的风速Vy分别为0.32m2和2.0m/s，则由公式(3)计算可知Δtair-water为2.6℃，同时Δt取8.6℃满足夜间需热量Qa＝360MJ，若保持温室夜间气温为12℃，则：
进行集热、降温的同时补充二氧化碳肥模式的具体工作过程为：日间，当温室气温超过PLC控制系统的设定值25.8℃，且气温高于水温2.6℃时，启动所述系统的泵送装置，将水输送到表冷器-风机，将收集到的空气热能储存于蓄热设施的水和蓄能相变材料中。在此过程中，若水温低于空气的露点温度，温室内的水蒸气凝结，形成冷凝水。同时二氧化碳肥会通过接通的二氧化碳管道随气流吹送至温室的内部空间。待温室温度低于设定值时，关停表冷器-风机和泵送装置，并停止二氧化碳施肥。
同时进行加温和降湿模式的具体工作过程为：夜间，当温室温度低于PLC控制系统设定值12℃，且水温高于气温2.6℃时，启动所述系统的泵送装置和表冷器-风机，蓄热设施中的水经由表冷器-风机散出热量，提高温室气温，同时降低温室的相对湿度。当水温低于相变材料的相变温度时，相变材料发生相变，补充蓄能设施中的热量，延长放热时间。当温室温度升高至设定值时，关停表冷器-风机和泵送装置。
室内灭菌消毒模式的工作过程为：打开紫外消毒灯，可实现对室内空气的消毒灭菌，减少温室病害的发生。
经试验测试，该系统在冬季晴好天气下，日间可降低温室温度5℃以上，可延迟或不打开温室通风口，有利于补充二氧化碳气肥；同时日间集热期间可收集冷凝水约15L，降低室内空气的绝对湿度；夜间，可提升温室气温3℃以上；同时降低温室作物的病害发生率。
Claims (5)
1.一种温室环境多功能调节系统，其特征在于，包括：潜水泵(1)、表冷器-风机(2)、百叶窗挡板组(3)、紫外灭菌灯(4)、二氧化碳施肥管(5)、蓄能设施(6)、蓄能相变材料(7)、蓄能设施保温层(8)、供水管路(9)、回水管路(10)和PLC控制系统；其中表冷器-风机(2)悬挂于日光温室的屋脊下方且表冷器-风机(2)的风机侧朝向日光温室的前屋面，表冷器-风机(2)的进水口与供水管路(9)、潜水泵(1)、蓄能设施(6)、回水管路(10)和表冷器-风机(2)的出水口依次相连形成回路；表冷器-风机(2)的进风侧外安装有百叶窗挡板组(3)，百叶窗挡板组(3)与表冷器-风机(2)围成一个上端完全开放的长方体结构风腔，该长方体结构风腔除上侧和表冷器-风机(2)的进风侧以外，其他侧围有百叶窗挡板；
所述蓄能相变材料(7)密封于蓄能设施(6)内或密封安装于蓄能设施保温层(8)的内壁内侧，二氧化碳施肥管(5)安装于长方体结构风腔的下部且紧贴表冷器-风机(2)的进风侧，紫外灭菌灯(4)横向或纵向安装于百叶窗挡板组(3)的内侧；表冷器-风机(2)中的风机、紫外灭菌灯(4)、潜水泵(1)和二氧化碳施肥器与PLC控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种温室环境多功能调节系统，其特征在于，所述二氧化碳施肥管(5)一端密封，另一端穿过一侧的百叶窗挡板底部后与二氧化碳施肥器相连，二氧化碳施肥管(5)上设有孔洞。
3.根据权利要求1所述的一种温室环境多功能调节系统，其特征在于，所述蓄能设施(6)为蓄热水池，蓄能设施(6)的四周及底部均有蓄能设施保温层(8)。
4.一种如权利要求1所述温室环境多功能调节系统的运行方法，其特征在于，包括三种工作模式：
1)进行集热、降温的同时补充二氧化碳肥模式：日间，当温室气温超过PLC控制系统设定值，且气温高于水温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置，将水输送到表冷器-风机，将收集到的空气热能储存于蓄热设施的水和蓄能相变材料中，同时二氧化碳肥会通过接通的二氧化碳管道，随风机吹送的气流运送至温室内部空间；当温室温度低于设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置，并停止二氧化碳施肥；
2)同时进行加温和降湿模式：夜间，当温室温度低于PLC控制系统设定值，且水温高于气温Δtair-water时，PLC控制系统启动所述系统的泵送装置和表冷器-风机，蓄热设施中的水经由表冷器-风机散出热量，提高温室气温，同时降低温室的相对湿度；当水温低于相变材料的相变温度时，相变材料发生相变，补充蓄能设施中的热量，延长放热时间；当温室温度升高至设定值时，PLC控制系统关停表冷器-风机和泵送装置；
3)进行室内灭菌消毒模式：在系统的任意运行时间段内，当需要对室内进行灭菌消毒时，紫外消毒灯开启，实现对室内空气的消毒灭菌，减少温室病害发生。
5.根据权利要求4所述的一种温室环境多功能运行方法，其特征在于，所述Δtair-water的设定为：
式中，Aexchanger为表冷器-风机通风面积，m2；Vy为表冷器-风机的风速，取值范围为1.0～2.5m/s，B＝43.55J/℃，Qa为夜间需热量。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114246092A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-29 | 陈坚 | 一种温室大棚蓄热储能装置及其使用方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2709838Y (zh) * | 2004-01-14 | 2005-07-13 | 窦伟 | 用于集中空调的空气消毒净化装置 |
| CN103718893A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 毕一凡 | 一种适用于菌类作物生长的恒温种植大棚 |
| CN104025950A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-10 | 张家港永联天天鲜配送有限公司 | 一种温室大棚 |
| CN204404382U (zh) * | 2014-12-24 | 2015-06-17 | 营口营成电子设备有限公司 | 新风系统集中净化箱 |
| CN204438576U (zh) * | 2015-02-13 | 2015-07-01 | 湖南哲能赫新能源有限责任公司 | 一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置 |
| CN205124538U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-04-06 | 董霞 | 一种蓄能保温墙及具有蓄能保温墙的大棚 |
| CN106836523A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-13 | 中国建筑股份有限公司 | 一种基于蓄能的玻璃空腔绿植系统 |
| CN107327903A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-07 | 中国农业大学 | 一种温室集蓄热系统及其运行方法 |
| CN207317071U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-05-04 | 中国农业大学 | 一种温室集蓄热装置 |
-
2019
- 2019-12-16 CN CN201911296050.8A patent/CN111011064B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2709838Y (zh) * | 2004-01-14 | 2005-07-13 | 窦伟 | 用于集中空调的空气消毒净化装置 |
| CN103718893A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 毕一凡 | 一种适用于菌类作物生长的恒温种植大棚 |
| CN104025950A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-10 | 张家港永联天天鲜配送有限公司 | 一种温室大棚 |
| CN204404382U (zh) * | 2014-12-24 | 2015-06-17 | 营口营成电子设备有限公司 | 新风系统集中净化箱 |
| CN204438576U (zh) * | 2015-02-13 | 2015-07-01 | 湖南哲能赫新能源有限责任公司 | 一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置 |
| CN205124538U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-04-06 | 董霞 | 一种蓄能保温墙及具有蓄能保温墙的大棚 |
| CN106836523A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-13 | 中国建筑股份有限公司 | 一种基于蓄能的玻璃空腔绿植系统 |
| CN107327903A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-07 | 中国农业大学 | 一种温室集蓄热系统及其运行方法 |
| CN207317071U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-05-04 | 中国农业大学 | 一种温室集蓄热装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114246092A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-29 | 陈坚 | 一种温室大棚蓄热储能装置及其使用方法 |
| CN114246092B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-12-05 | 承德建元科技股份有限公司 | 一种温室大棚蓄热储能装置及其使用方法 |
Also Published As
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