[发明专利]一种用于温室大棚的温度调控系统及其调控方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种用于温室大棚的温度调控系统及其调控方法。

背景技术

温室是指通过人工干预的方式来对指定区域内的温度、湿度、光照、土壤水分、养分和 CO₂浓度等诸多环境因素进行综合调控，使之适合所培育作物的生长需求，由于它摆脱了地点、季节和外界气候的影响和限制，从而能够有效地改善农业生态、生产条件，促进农业资源的科学开发和合理利用，提高土地产出率、劳动生产率和社会经济效益。因此，在世界范围内得到了广泛的应用。

目前，国内普遍流行的温室大棚都是被动式温室大棚，其原理就是利用温室大棚自身作为集热器，通过优化温室的结构形式、方位、采光材料、保温覆盖材料等影响因素来最大限度的利用太阳能。传统的温度控制方式如：空调、火炕、燃煤锅炉、电热丝等等，大都存在成本高、潜在危险等弊端，而且不能提前制暖或制冷以满足温室大棚的温度控制需求，不能将耗能低的低廉能源提前制暖或制冷以供能耗波峰时使用。因此，有必要设计一种便捷、可靠、节能、高效的大棚温度调控系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于温室大棚的温度调控系统及其调控方法，能够及时监测大棚内的温度与湿度参数，并且实现制冷、制热循环的自动化控制，利用廉价的水资源和相变材料实现能量的自动储存和循环，高效环保，大大节约了大棚温度调控的成本。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种用于温室大棚的温度调控系统，包括温度控制单元，还包括水循环装置、热量交换器、储存装置、蒸发器、冷凝器、压缩机，水循环装置分别与蒸发器和压缩机连接，冷凝器与压缩机连接；

所述储存装置包括储气瓶与储液瓶，储气瓶、热量交换器、储液瓶均容纳有相变材料且串联连接；储气瓶上设有控制内部相变材料或水蒸气进入热量交换器的第一控制阀，储液瓶上设有控制内部相变材料或水进入热量交换器的第二控制阀；

所述水循环装置包括：储水箱、水泵和水循环管道，水泵通过水循环管道分别与冷凝器和蒸发器连接，水循环管道上设有换向阀；

所述蒸发器用于将储液瓶内的相变材料或储水箱中的水加热汽化并存储至储气瓶中；所述压缩机用于将储气瓶中的相变材料压缩至冷凝器散热冷却后，存储至储液瓶中；

所述温度控制单元用于根据大棚设定的温度控制压缩机、蒸发器、第一控制阀、第二控制阀、水泵、换向阀的开启和关闭。

优选地，所述温度调控系统还包括微处理器，与所述温度控制单元信号连接，微处理器包括：

数据采集模块，用于采集温室大棚内的温度、湿度参数；

数据分析模块，用于接收采集到的温度、湿度参数，与温室农作物可生长的温度和湿度标准范围值进行比对，得出需要升高或降低的温度值；

通讯模块，用于将得出的需要升高或降低的温度值发送至温度控制单元作为参考。

优选地，所述微控制器连接有用于显示温度和湿度参数的移动终端。

优选地，所述移动终端选自手机、平板电脑、笔记本电脑或智能手环。

优选地，所述相变材料为石蜡、CaCl₂·6H₂O、Na₂SO₄·10H₂O、Na₂S₂O₃ ·3H₂O、Na₂HPO₄ ·12H₂O中的一种或两种的组合。

优选地，所述换向阀可以选择将储水箱的水经由水循环管道引入蒸发器或冷凝器。

上述用于温室大棚的温度调控系统的调控方法，包括如下步骤：

S10：数据采集模块采集温室大棚内的温度、湿度参数；数据分析模块接收采集到的温度、湿度参数，与温室农作物可生长的温度和湿度标准范围值进行比对，得出需要升高或降低的温度值，移动终端可以显示温度和湿度参数；通讯模块将得出的需要升高或降低的温度值发送至温度控制单元作为参考；

S20：当温室大棚需要降低温度时，温度控制单元启动换向阀、水泵、第一控制阀、第二控制阀，将水循环管道与冷凝器连通，水冷凝后进入储液瓶，储液瓶中的相变材料和水进入蒸发器中吸热，将大棚内空气冷却，蒸汽被压缩机吸入，实现制冷循环；