[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

说明书

本发明公开了一种绿色节能的温室智能加热系统及其控制方法，属于设施农业技术领域，其中，该系统包括：太阳能集热器、保温水箱、温室内外和水箱温度传感器、控制器、加热器、管道、控制阀和散热器，其中，太阳能集热器置于预设温室外部，通过管道与保温水箱相连；保温水箱通过管道与散热器连接，且管道上装有控制阀，控制阀与控制器连接；控制器同时与温室内外和水箱温度传感器和加热器连接，其中，温室内、外温度传感器分别置于预设温室内部和外部，水箱温度传感器和加热器均安装在保温水箱的内壁上，且保持预设距离。该系统可降低冬季温室的运行成本，且加热过程绿色、节能、无污染，并保证农作物处于最优温度生长条件，提高温室生产的能效比。

技术领域

本发明涉及设施农业技术领域，特别涉及一种绿色节能的温室智能加热系统及其控制方法。

背景技术

目前，在温室加热领域以及相关的技术标准中，加热方式通常为空气能加热、燃烧加热、电加热、生物分解加热等方式，这些方式的缺点为需要额外的煤、电等能源消耗，同时会造成额外的废气排放，而且还有触发温室火灾等潜在风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种绿色节能的温室智能加热系统。

本发明的另一个目的在于提出一种绿色节能的温室智能加热系统的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种绿色节能的温室智能加热系统，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。

本发明实施例的一种绿色节能的温室智能加热系统，采用热力学模型的预测方法和深度强化学习的控制方法以及温度异常发现和处理机制确保温室温度保持在正常范围内，同时采用太阳能和电能相结合的方式采用输水管道和散热器对温室进行加热，一方面可以减少能耗，另一方面具有本质安全和不产生废气废渣的特点，再一方面可以降低冬季温室的运行成本，且加热过程绿色、节能、无污染，并保证农作物处于最优温度生长条件，提高温室生产的能效比。

另外，根据本发明上述实施例的一种绿色节能的温室智能加热系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，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。

进一步地，在本发明的一个实施例中，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。

进一步地，在本发明的一个实施例中，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。

进一步地，在本发明的一个实施例中，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。