[发明专利]基于分布式主动循环的温室空气质量调控系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于分布式主动循环的温室空气质量调控系统及方法。包括气体循环装置、气体改良装置、控制系统。气体循环装置将温室底部气体吸取输送至作物上方使气体由上至下主动循环；气体改良装置用于吸取气体并对气体进行除湿、增温或增加CO₂浓度、臭氧浓度；控制系统用于控制装置精准运行。本发明的作业方法：控制系统综合调控温室内气体循环，由气体循环装置吸取温室内气体并将经改良后的气体释放，不断改良温室内空气质量，有利于保障温室内作物生产。

技术领域

本发明属于设施农业技术领域，涉及一种基于分布式主动循环的温室空气质量调控系统及方法，用于日光温室内CO₂浓度和空气温度、湿度调节及杀菌消毒作业。

背景技术

近年来，我国设施农业产业迅速发展，在日光温室蔬菜种植面积及产量上已经成为世界第一大国。设施蔬菜多以反季节蔬菜为主，日光温室作为高集约化的生产方式,有着极高的经济效益。但是，在生产中，日光温室长期处于密封状态，温室内部空气质量调控一直是个重要的问题，其中，主要包括：湿度高，尤其是在冬季夜间，温度较低时空气相对湿度接近饱和；温室内设备缺乏，无加温设备，遇到连续低温天气易引起冻害；无CO₂气体施肥设备，作物产量低；在这种低温、高湿或高温、高湿环境下，容易引起某些作物病虫害的发生，导致温室内空气中携带大量细菌、病毒。因此，要想实现设施蔬菜的优质高效生产，就必须解决好温室内空气质量调控的问题。

针对温室内湿度调控的问题，国内学者研究出了新性温室湿度调控方法及设备，申请的专利主要包括：专利号“201710539033.7”一种新型温室湿度调节机构；专利号“201820511551.8”一种农业温室湿度调节装置。此类装置主要采用了喷雾、喷水、排气的方式结合湿度传感器进行调控。此类方法虽然比传统的通风排气方法的控制水平和自动化程度有所提高，但是依然无法解决冬季温室内通风排湿会造成温度大幅下降及空气分布式抽取问题，而且这些系统的一些缺点还包括系统故障，喷嘴堵塞，高能耗或高昂的维护费用。

相比国外的温室湿度控制技术，在《Control Engineering Practice》中2006年发表的《Simulation of humidity control and greenhouse temperature tracking in agrowth chamber using a passive air conditioning unit》中提出的一种空气调控设备，设备内部包含两个箱体和一个风机，一个是产生干燥空气，一个是通过给箱体内部的衬垫灌水产生相对湿度饱和的空气，再通过控制两个箱体的通风量来给温室持续输送合适的相对湿度的空气。此方法使温室内湿度能保持恒定，给作物提供设定的湿度环境。但是此设备对温室密封性要求高，设备研制成本高且能耗高。

以上几种设备和方法的共性在于调控功能较为单一，对于冬季除湿这一问题无法很好的解决通风与热量损失的矛盾以及空气循环效果不好的问题。

发明内容

为了克服以上技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于分布式主动循环的温室空气质量调控系统及方法，用于日光温室内CO₂浓度和空气温度湿度调节及杀菌消毒作业，具有低成本、多功能，使用维护成本低等优点。

本发明基于分布式主动循环的温室空气质量调控系统，其特征在于：包括气体循环装置、气体改良装置、控制系统。所述的气体循环装置是将温室底部气体吸取输送形成负压，将改良气体输送至作物上方使气体由上至下主动循环；所述的气体改良装置是用于吸取气体并对气体进行除湿、增温或增加CO₂浓度、臭氧浓度处理，用于主动循环至温室内部；所述的控制系统是用于控制气体循环装置、气体改良装置精准运行。