CN202958376U - 一种微型植物工厂的温度调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种微型植物工厂的温度调节系统，是在微型植物工厂本体内设一组压缩机制冷系统，包括制冷压缩机、冷凝器和分置在各层栽培间的冷气风机及制冷蒸发器；至少在各层栽培间的补光灯灯箱的一旁侧开设水平排热风道，在该层栽培间的补光灯灯箱的后方安置一台排热风机并开设排热出风口风道，各层水平排热风道的出口连至补光灯灯箱的前方口端，补光灯灯箱的后方口端经排热风机再与排热出风口风道连通；在微型植物工厂本体上开设一组分别贯通对应侧全部水平排热风道的竖直排热风道，该竖直排热风道的进口与微型植物工厂本体外大气联通。其可以用尽量少的能源来调节微型植物工厂栽培间温度。

Description

一种微型植物工厂的温度调节系统
技术领域
本实用新型涉及一应用于微型植物工厂中的节能型温度调节系统。
背景技术
微型植物工厂是小型化的植物工厂，它是将植物工厂的技术进一步浓缩，集成在一个小型密闭的空间里。在这个密闭的环境里，人们可以通过智能控制系统控制调节栽培作物的生长环境，为作物提供适宜的光照、温度、湿度、二氧化碳浓度环境，为作物提供合理比例的营养液环境。
微型植物工厂作为在家庭种植的一种设备，其栽培间温度控制是一个关键因素。传统的微型植物工厂温度控制依靠相互独立的加热器和制冷压缩机进行调节，当温度偏低时控制加热器启动给栽培间加热，温度偏高时控制制冷压缩机启动进行制冷。但不管是加热器还是制冷压缩机，其加热和制冷都有一定的惯性，系统在进行温度调节时会不断地进行加热和制冷的循环操作，加之栽培间补光灯也会辐射热量，使系统在调节温度过程中用电补光、用电加热，多余的热量再用电制冷，多余的冷气又再用电加热，使微型植物工厂在栽培过程中浪费了过多的能源，影响了微型植物工厂的推广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于微型植物工厂的温度调节系统，其可以用尽量少的能源来调节微型植物工厂栽培间温度。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种微型植物工厂的温度调节系统，用于微型植物工厂本体，该微型植物工厂本体由保温层及一外开门包围起来的封闭空间构成，封闭空间内分设若干层栽培间，各栽培间中有一套由营养液箱统一供液的栽培床箱，栽培床箱的上方置有补光灯灯箱；
在微型植物工厂本体内设一组压缩机制冷系统，包括制冷压缩机、冷凝器和分置在各层栽培间的冷气风机及制冷蒸发器；
至少在各层栽培间的补光灯灯箱的一旁侧开设水平排热风道，在该层栽培间的补光灯灯箱的后方安置一台排热风机并开设排热出风口风道，各层水平排热风道的出口连至补光灯灯箱的前方口端，补光灯灯箱的后方口端经排热风机再与排热出风口风道连通；在微型植物工厂本体上开设一组分别贯通对应侧全部水平排热风道的竖直排热风道，该竖直排热风道的进口与微型植物工厂本体外大气联通。
所述微型植物工厂的温度调节系统中，微型植物工厂本体封闭空间内分设三层栽培间，设置一台压缩机带三个蒸发器的一拖多模式。
所述微型植物工厂的温度调节系统中，在各层栽培间的补光灯灯箱的两旁侧均开设水平排热风道。
本实用新型是利用微型植物工厂的补光灯辐射热量作为栽培间温度的加热来源，利用排热系统排出多余热量，利用制冷压缩机作为冷源来补充降温，从而可以用尽量少的能源来调节栽培间温度。植物补光灯主要作用是栽培作物提供必要的光照，以保证作物有效进行光合作用，但其热量则是补光的副产品，如果能有效利用这部分热量则会增加能源的利用效率；同时，当栽培间温度过高时，补光灯的辐射热量则是有害的，本实用新型是强制其排出后再进行制冷，这样能避免用电加热、再用电制冷的能源浪费。
本实用新型的优点在于：
1.设计了微型植物工厂的排热风道和制冷风道，两种风道能有效贯通而又互不影响，有效利用了设备的立柱空间、灯箱空间，其结构紧凑、功能稳定。
2.本实用新型利用可利用有限的能源有效调节微型植物工厂栽培间内的温度，而且可以跟随补光周期自然形成昼夜温差，有利于栽培作物的健康生长。
附图说明
图1为本实用新型用于微型植物工厂的温度调节系统的立面结构示意图（剖视）。
图2为本实用新型补光灯灯箱排热系统结构示意图（俯视图中的左边为门侧，右边为微型植物工厂的后端）。
图中标注：1、营养液箱；2、栽培床箱；3、栽培间；4、补光灯灯箱；5、排热风机；6、冷气风机；7、制冷蒸发器；8、冷气间；9、保温层；10、制冷压缩机；11、冷凝器；12、右侧水平排热风道；13、左侧水平排热风道；14、左侧竖直排热风道；15、排热出风口风道；16、右侧竖直排热风道。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1、图2所示，本实用新型用于微型植物工厂的温度调节系统主要用于微型植物工厂本体，该微型植物工厂本体是由保温层9及一外开门包围起来的封闭空间构成，封闭空间内可以分设若干层栽培间3，每层栽培间各有一套栽培床箱2和补光灯灯箱4，每层栽培床箱的营养液由营养液箱1统一供液。图中所示实施例中，栽培区域设有三层栽培间。
首先，冷气调节设备是必备的，本实用新型在微型植物工厂本体内设置了一组压缩机制冷系统，如图1中所示的实施例中，在微型植物工厂本体的下部区域安置有制冷压缩机10、冷凝器11，在各层栽培间的里侧（后端）分置冷气风机6及制冷蒸发器7，由此构成了冷气间8。制冷压缩机通过冷媒将冷气通过蒸发器释放到冷气间，冷气风机6（横流风机）将冷气吹入栽培间，栽培间热气经过蒸发器又变成冷气循环进入栽培间，热气通过蒸发器和冷媒经过冷凝器散到外界。
本实用新型的主要创新点在于排热系统的设计：如图1、2所示，排热系统由旁侧的竖直排热风道（左、右侧竖直排热风道14、16中的至少一侧）、对应旁侧的一组水平排热风道（各栽培间3左、右侧水平排热风道12、13中的至少一侧）、补光灯灯箱4、排热风机5及排热出风口风道15等部分组成，其中，排热风机安放在该层栽培间补光灯灯箱的后方并继续开设向外的排热出风口风道，各层水平排热风道的出口连至补光灯灯箱4的前方口端，补光灯灯箱4的后方口端经排热风机5再与排热出风口风道连通；竖直排热风道分别贯通对应侧全部层的水平排热风道，该竖直排热风道的进口与微型植物工厂本体外大气联通。这样的设计可以使得左右两侧竖直风道进风，经过左右两侧水平风道，带走灯箱内热量，通过排热风机5（横流风机）将热风在出风口排出.
本实用新型的主要作用是用尽量少的能源来调节有补光的封闭栽培空间内的温度。在有保温层的封闭空间内，补光灯的热量因无法排出会持续积累，所以，当栽培间的温度过低时，本系统可以关闭排热风机5、冷气风机6和制冷压缩机10，这样栽培间3内的温度会因补光灯的热量持续上升，直到到达栽培作物所需要的温度。当栽培间的温度过高时，本系统会先开启排热风机，强制排出补光灯灯箱4内的热量；一段时间后，若栽培间内的温度仍未达到栽培作物所需要的温度，则开启制冷压缩机10和冷气风机6，冷媒通过制冷蒸发器7将冷气传送到冷气间8内，冷气风机6将冷气间8内的冷气均匀地吹进各层栽培间内，以降低栽培间3内的温度，使栽培间3温度达到栽培作物所需要的温度。
排热风机5开启时，室外空气会从由左侧竖直排热风道14和右侧竖直排热风道16进入，再通过左侧水平排热风道13和右侧水平排热风道12进入补光灯灯箱4，最后经过排热风机5将灯箱内的热量从排热出风口风道15排放到室外。
冷气风机6开启时，冷气间8内的冷气会从冷气风机6经过，沿着栽培作物上沿吹进栽培间3，栽培间3内的热空气会沿着栽培间3上沿回流到制冷蒸发器上降温变成冷空气，然后再吹进栽培间3，以达到内部循环制冷的目的。
本实用新型是利用补光灯来加热，避免增加冗余的加热器；利用排热风机排出补光灯多余热量后，制冷压缩机补充降温，减少了压缩机的运行时间，避免了用电加热再用电制冷的能源浪费问题。
温度控制是微型植物工厂的主要环境指标，其控制的精确性、稳定性是影响作物生长的关键，另一方面，温度控制和作物补光又是微型植物工厂消耗能源的主要因素，本实用新型就是将补光和温度协调控制，是微型植物工厂用尽量少的能源来满足作物生长的环境要求，降低微型植物工厂的运营成本。
上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种微型植物工厂的温度调节系统，用于微型植物工厂本体，该微型植物工厂本体由保温层及一外开门包围起来的封闭空间构成，封闭空间内分设若干层栽培间，各栽培间中有一套由营养液箱统一供液的栽培床箱，栽培床箱的上方置有补光灯灯箱；其特征在于：
在微型植物工厂本体内设一组压缩机制冷系统，包括制冷压缩机、冷凝器和分置在各层栽培间的冷气风机及制冷蒸发器；
至少在各层栽培间的补光灯灯箱的一旁侧开设水平排热风道，在该层栽培间的补光灯灯箱的后方安置一台排热风机并开设排热出风口风道，各层水平排热风道的出口连至补光灯灯箱的前方口端，补光灯灯箱的后方口端经排热风机再与排热出风口风道连通；在微型植物工厂本体上开设一组分别贯通对应侧全部水平排热风道的竖直排热风道，该竖直排热风道的进口与微型植物工厂本体外大气联通。
2.根据权利要求1所述的微型植物工厂的温度调节系统，其特征在于：微型植物工厂本体封闭空间内分设三层栽培间，设置一台压缩机带三个蒸发器的一拖多模式。
3.根据权利要求1所述的微型植物工厂的温度调节系统，其特征在于：在各层栽培间的补光灯灯箱的两旁侧均开设水平排热风道。
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