[发明专利]一种绿色节能的温室智能加热系统及其控制方法

权利要求书

1.一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器、保温水箱、温室内温度传感器、温室外温度传感器、水箱温度传感器、智能控制器、电辅助加热器、输水管道、控制阀和铝合金散热器，其中，

所述太阳能集热器置于预设温室外部，通过管道与所述保温水箱相连；

所述保温水箱通过所述输水管道与所述铝合金散热器连接，且所述输水管道上装有所述控制阀，所述控制阀与所述智能控制器电连接；

所述智能控制器同时通过RS485总线与所述温室外温度传感器、所述温室内温度传感器、所述水箱温度传感器和所述电辅助加热器连接，其中，所述温室外温度传感器和所述温室内温度传感器分别置于预设温室内部和外部，所述水箱温度传感器和所述电辅助加热器均安装在所述保温水箱的内壁上，且保持预设距离。

2.根据权利要求1所述的一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，所述太阳能集热器用于日间收集太阳的热辐射能，以加热所述保温水箱中水。

3.根据权利要求1所述的一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，所述电辅助加热器用于在夜间、光照度不足的天气条件以及室内外温差过大时的补偿加热手段，确保保温水箱的水温保持在预设范围内。

4.根据权利要求1所述的一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，所述智能控制器利用基于实时在线数据的无损温室热力学模型和基于深度强化学习算法的温室温度控制方法调节所述控制阀，以控制所述铝合金散热器的热水流量。

5.根据权利要求4所述的一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，所述基于实时在线数据的无损温室热力学模型为：

P_sun+P_ele＝P_w+P_other

其中，P_sun为吸收的太阳热量，P_ele为电辅助加热器产生的热量，P_w为水耗散的总热量，P_other为系统损耗的热量。

6.根据权利要求4所述的一种绿色节能的温室智能加热系统，其特征在于，以温室内温度、温室外温度和水温作为深度强化学习的状态输入，基于DQN算法学习给定室内温度条件下所述控制阀的开度和所述电辅助加热器的开关为动作输出的深度网络参数，DQN的回报设置为给定室内温度与实时温度的绝对值，构建出所述基于深度强化学习算法的温室温度控制方法。

7.一种绿色节能的温室智能加热系统的控制方法，其特征在于，基于上述权利要求1-6中任一项所述的系统，包括以下步骤：

步骤S1，利用所述温室外温度传感器、所述温室内温度传感器、所述水箱温度传感器采集并存储温室内温度、温室外温度和水温；

步骤S2，通过所述基于实时在线数据的无损温室热力学模型处理所述温室内温度、温室外温度和水温，以预测理想室内温度；

步骤S3，通过所述基于深度强化学习算法的温室温度控制方法处理所述温室内温度、温室外温度和水温，以得到实时室内温度；

步骤S4，将所述理想室内温度和所述实时室内温度做差，若差值不在预设温度范围内，则报警并电动控制所述控制阀，以控制所述铝合金散热器的热水流量，反之则无需操作。