[发明专利]一种基于地源热泵的温室系统及其自动控制方法

说明书

本发明提供了一种基于地源热泵的温室系统，该温室系统包括温室主体、位于温室主体顶部的太阳能光伏模块、地源热泵装置以及集成控制单元。本发明创造性地采用了可旋转太阳能电池板追踪太阳光线技术，显著提高了太阳能电池板的发电效率。本发明同时将太阳能和地热能这两种清洁能源同时应用于温室系统，有效降低了温室系统的能源消耗和碳排放。此外还提供了一种智能高效的温室系统自动控制方法。

技术领域

本发明涉及一种温室系统及其自动控制方法，特别涉及一种利用地热能的温室系统及其控制方法。

背景技术

温室系统是现代农业的重要组成部分，因为温室具有抗台风、防酸雨、温度可控等功能，能够提供给作物一个良好的生长环境。现代农业的发展对新能源的需求和应用也越来越广泛，而目前温室系统的加温主要采用燃煤热水、燃气热水以及燃油热风炉等方式、用电则完全依赖市政电网供电，上述加温方式直接导致释放了大量二氧化碳等温室气体和有害气体、严重危害生态环境。

此外现有温室系统的控制方法较为简单、劳动力强度高且自动化程序较低，已经无法适应现代农业的自动控制需求。因此急需开发一种充分利用清洁能源且高度自动控制的温室系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于地源热泵的温室系统，该温室系统包括：温室主体、位于所述温室主体顶部的太阳能光伏模块、地源热泵装置以及集成控制单元；其中，所述温室主体包括第一支撑体、高度低于所述第一支撑体的第二支撑体、由所述第一支撑体和所述第二支撑体制成且倾斜布置的透光板、紧挨所述第一支撑体外侧的热泵机房、位于所述热泵机房地下的雨水收集池以及固定在所述透光板下方的多个轴流风机；所述太阳能光伏模块包括沿所述温室主体长度方向上水平等间距布置且位于所述透光板表面的多个链轮传动轴、固定在所述链轮传动轴上的多块太阳能电池板、位于所述第一支撑体上部的驱动机构、将所述驱动机构输出的动力传递至多个所述链轮传动轴上的链条以及蓄电模块；所述地源热泵装置包括设置在所述热泵机房内的热泵机组、与所述热泵机组一端相连且向下穿过所述雨水收集池并埋入地下的多路“U”型地下埋管、与所述热泵机组一端相连且安装在所述第一支撑体内侧上部的末端空调。

优选地，所述第二支撑体为钢结构体且外侧表面铺设有钢化玻璃。

优选地，所述第二支撑体外侧底部还设置有雨水收集槽以及一端与所述雨水收集槽相连且另一端与所述雨水收集池相连的雨水引流管。

优选地，所述最上方的太阳能电池板的顶部还设置有与所述太阳能电池板朝向相同的光敏传感器、所述第一支撑体内侧中下部设置有温度传感器。

优选地，所述链轮传动轴的中心处为链轮。

优选地，所述透光板内侧均匀设置有多个LED灯，所述LED灯包括多个红光LED灯、多个蓝光LED灯和多个白光LED灯。

优选地，所述蓝光LED灯的波长为450～460nm或460～470nm；所述红光LED灯的波长为620-630nm或640-660nm。

优选地，还包括与所述雨水收集池相连的喷灌装置。

优选地，所述集成控制单元包括中央处理器、光伏控制器、热泵控制器、灯光控制器、风机控制器、空调控制器、喷灌控制器以及触控显示屏。

此外还提供了一种利用地热能和太阳能的温室系统的自动控制方法，该方法包括以下步骤：

a)所述光敏传感器实时获取太阳光光照强度值Y并将所述光照强度值Y传输至所述中央处理器，然后进入步骤b)；

所述温度传感器实时获取所述温室系统内的温度T并将所述温度值T传输至所述中央处理器，然后进入步骤f)；

b)所述中央处理器判断获取的光照强度Y与启动阈值S的数值大小，当Y<S时则返回步骤a)重新获取太阳光光照强度值Y，当Y≥S时启动所述驱动机构并进入步骤c)；