基于自然能源蹺蹺板式溫、濕度保護(hù)的溫室系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能源，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，將太陽(yáng)能和風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，溫室內(nèi)部安裝多個(gè)溫度控制器和多個(gè)濕度控制器，溫濕度控制器的安裝采用對(duì)稱原則進(jìn)行安裝，采用蹺蹺板式控制方式將溫室的溫、濕度動(dòng)態(tài)控制在一個(gè)合適的范圍，該溫室系統(tǒng)具有綠色、環(huán)保、無(wú)污染、成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】基于自然能源蹺蹺板式溫、濕度保護(hù)的溫室系統(tǒng)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)發(fā)明可用于雞、鴨、鵝等家禽孵化；鴕鳥(niǎo)、野鴨、天鵝等各種野鳥(niǎo)和特種禽類孵化；鐵皮石斛等名貴中草藥的溫室種植；水仙花等高檔花卉的溫室種植；也可以用于各種有機(jī)蔬菜的溫室種植和桑蠶養(yǎng)殖；還可以用于儲(chǔ)藏河鮮、海鮮、瓜果、蔬菜等的保鮮庫(kù)、冷庫(kù)等。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展和逐步推進(jìn)城鎮(zhèn)化的大環(huán)境下，大量的農(nóng)田變?yōu)榉寝r(nóng)業(yè)用地，可耕種的土地逐年減少，高樓大廈、柏油馬路、水泥馬路逐年增加，怎樣在城市的環(huán)境下發(fā)展都市農(nóng)業(yè)，成為時(shí)代命題；工業(yè)廢氣、汽車尾氣等有毒氣體的排放造成的空氣污染，化肥、農(nóng)藥等造成對(duì)蔬菜、農(nóng)作物的污染，正在危害著人們的身心健康，優(yōu)質(zhì)的生活呼喚著清潔的空氣和健康的食品，在無(wú)污染的地方種植的有機(jī)瓜果、有機(jī)蔬菜，在江河湖海捕獲的生猛河鮮、生猛海鮮新鮮地運(yùn)到路途遙遠(yuǎn)、人口密集的大城市，這就需要開(kāi)發(fā)溫室系統(tǒng)來(lái)滿足人們的需求，利用自然能源建造的溫室系統(tǒng)不僅能夠解決老百姓的菜籃子工程，也能夠綠化城市環(huán)境。
[0003]傳統(tǒng)的溫室系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn):
[0004]一、耗電量大、影響市電、運(yùn)行成本高。
[0005]二、溫、濕度控制不準(zhǔn)確，控制方式單一，安全系統(tǒng)低。
[0006]三、受自然界氣候影響較大，需要太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，晝夜溫差對(duì)溫室影響大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本溫室系統(tǒng)由制熱溫室系統(tǒng)、制冷溫室系統(tǒng)、冷庫(kù)溫室系統(tǒng)三個(gè)部分組成。在春季或者冬季，溫室的溫度只有通過(guò)外部的加熱才能使溫室溫度上升，家禽孵化、特種禽類孵化、溫室種植、養(yǎng)殖等需要加熱，才能使溫室溫度達(dá)到孵化、種植和養(yǎng)殖的條件，這就需要制熱的溫室系統(tǒng)；在炎熱的夏天，由于禽類孵化到一定階段，自己會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致溫室環(huán)境溫度持續(xù)升高，不容易將溫度降下來(lái)，那么就可以通過(guò)冷水循環(huán)來(lái)控制溫室的溫度，這就需要制冷溫室系統(tǒng)；蔬菜、瓜果、河鮮、海鮮等需要保鮮，不需要將溫室溫度保存在很低的溫度狀態(tài)，也可以采用制冷溫室系統(tǒng)，這樣可以大大節(jié)省制冷溫室系統(tǒng)的成本。制熱溫室系統(tǒng)和制冷溫室系統(tǒng)都采用水循環(huán)作為傳遞熱量的介質(zhì)，價(jià)格便宜、零排放、無(wú)污染。蔬菜、瓜果、河鮮、海鮮等需要長(zhǎng)時(shí)間保存，這就需要零攝氏度以下溫度的冷庫(kù)保存，因?yàn)樗诹銛z氏度以下就結(jié)冰了，不能循環(huán)帶走熱量，傳遞熱量的介質(zhì)就需要采用冷媒(氟利昂等)。
[0008]制熱溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池組、充電器、DC / DC電壓變換器、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、熱水泵、比例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、熱水散熱器、電加熱裝置、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器等組成。太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置放置在太陽(yáng)光照射的地方，一般放置在樓頂或者其它太陽(yáng)光直射的高處，太陽(yáng)光跟蹤裝置跟蹤太陽(yáng)光的方向，保證太陽(yáng)光直射在太陽(yáng)能光伏電池板上，太陽(yáng)能熱水器利用太陽(yáng)能將水加熱，太陽(yáng)能熱水器與儲(chǔ)水罐相連，因?yàn)樗且后w，太陽(yáng)能熱水器加熱水的過(guò)程中，水會(huì)形成對(duì)流，因此，太陽(yáng)能熱水器的溫度與儲(chǔ)水罐里水的溫度是一致的，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有電加熱裝置，電源逆變器將直流電壓變換為220V / 50HZ的交流電，儲(chǔ)水罐中的電加熱裝置由逆變器提供電源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過(guò)充電器對(duì)蓄電池組充電，太陽(yáng)能光伏電池板通過(guò)DC / DC電壓變換器，將太陽(yáng)能光伏電池板的電壓變換后對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，太陽(yáng)能光伏電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，由電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)藏在蓄電池中，蓄電池給熱水泵、電磁閥、開(kāi)關(guān)電源等供電，蓄電池可以是鉛酸電池的電池組，也可以是鋰離子電池的電池組，各種電池組的性價(jià)比不一樣，應(yīng)該因地制宜。因?yàn)閮?chǔ)水罐處于高處，有壓力差，通過(guò)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)閥門，來(lái)控制熱水循環(huán)的流量，溫度控制器采集溫室的溫度，濕度控制器采集溫室的濕度，采集的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)通過(guò)電腦總線RS232 / RS485傳給溫室控制器，溫室控制器經(jīng)過(guò)軟件運(yùn)算后，對(duì)伺服電機(jī)輸出控制信號(hào)，伺服電機(jī)控制比例調(diào)節(jié)閥門，從而控制溫室的溫度，開(kāi)關(guān)電源依靠逆變器提供電源，開(kāi)關(guān)電源提供溫室控制器、溫度控制器、濕度控制器等電源，熱水泵將循環(huán)后的水泵到儲(chǔ)水罐中。儲(chǔ)水罐中的溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)傳遞給溫室控制器，溫室控制器通過(guò)軟件判斷，儲(chǔ)水罐中的熱水是否達(dá)到熱水的溫度下限，如果沒(méi)有，就需要啟動(dòng)儲(chǔ)水罐中的電加熱裝置，對(duì)熱水進(jìn)一步加熱，如果達(dá)到或者超過(guò)熱水的溫度下限，就不需要啟動(dòng)儲(chǔ)水罐中的電加熱裝置，直接采用太陽(yáng)能熱水器對(duì)水進(jìn)行加熱。當(dāng)然，如果自然條件允許，可以采用溫泉，直接利用溫泉的熱量，省去太陽(yáng)能熱水器，節(jié)省成本，例如福建的福州就有這樣的自然條件。
[0009]制冷溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池組、充電器、DC / DC電壓變換器、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、熱水泵、比例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、冷水散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器等組成。太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置放置在太陽(yáng)光照射的地方，一般放置在樓頂或者其它太陽(yáng)光直射的高處，太陽(yáng)光跟蹤裝置跟蹤太陽(yáng)光的方向，保證太陽(yáng)光直射在太陽(yáng)能光伏電池板上，冷媒壓縮機(jī)包裹在儲(chǔ)水罐上，電源逆變器將直流電變換為220V / 50HZ的交流電，冷媒壓縮機(jī)由逆變器提供電源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過(guò)充電器對(duì)蓄電池充電，太陽(yáng)能光伏電池板通過(guò)DC / DC電壓變換器，將太陽(yáng)能光伏電池板的電壓變換后對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，太陽(yáng)能光伏電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，由電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)藏在蓄電池中，蓄電池給熱水泵、電磁閥、開(kāi)關(guān)電源等供電，蓄電池`可以是鉛酸電池的電池組，也可以是鋰離子電池的電池組，各種電池組的性價(jià)比不一樣，應(yīng)該因地制宜。因?yàn)閮?chǔ)水罐處于高處，有壓力差，通過(guò)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)閥門，來(lái)控制冷水循環(huán)的流量，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有溫度傳感器，溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)傳給溫室的溫室控制器，溫室控制器通過(guò)軟件判斷水槽內(nèi)水的溫度是否達(dá)到冷水溫度上限，否則就需要啟動(dòng)冷媒壓縮機(jī)對(duì)水進(jìn)一步制冷，如果接近o°c，就不需要啟動(dòng)冷媒壓縮機(jī)裝置對(duì)水進(jìn)行制冷，防止水結(jié)冰。當(dāng)然，如果制冷的溫度要求不高，可以采用井水，因?yàn)榫臏囟炔还苁谴合那锒际窃诹愣绕系臏囟戎?，直接利用井水可以?jié)省成本。
[0010]冷庫(kù)溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池組、充電器、DC / DC電壓變換器、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、電磁閥、銅管散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器等組成。太陽(yáng)能光伏電池板、太陽(yáng)光跟蹤裝置放置在太陽(yáng)光照射的地方，一般放置在樓頂或者其它太陽(yáng)光直射的高處，太陽(yáng)光跟蹤裝置跟蹤太陽(yáng)光的方向，保證太陽(yáng)光直射在太陽(yáng)能光伏電池板上，太陽(yáng)能光伏電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)充電器對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)藏在蓄電池中，蓄電池給冷媒壓縮機(jī)、電磁閥、開(kāi)關(guān)電源等供電，蓄電池可以是鉛酸電池的電池組，也可以是鋰離子電池的電池組，各種電池組的性價(jià)比不一樣，應(yīng)該因地制宜。如果溫室溫度低于溫室控制器的設(shè)定值，電池閥的閥門就會(huì)打開(kāi)，冷媒壓縮機(jī)就會(huì)工作，冷媒在冷媒壓縮機(jī)內(nèi)由氣體變?yōu)橐后w，釋放從溫室?guī)?lái)的熱量，在溫室內(nèi)部，冷媒由液體變?yōu)闅怏w，吸收溫室的熱量，通過(guò)冷媒的狀態(tài)循環(huán)，將溫室的熱量帶出溫室外，使溫室溫度降低。
[0011]制熱和制冷溫室內(nèi)部的前部、后部、左部、右部、上部、下部都應(yīng)該安裝有散熱裝置、散熱裝置應(yīng)該有兩部分的功能，一種是制熱的功能，另外一種是制冷的功能，溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部的每個(gè)部位都應(yīng)該安裝一個(gè)金屬散熱裝置和一個(gè)比例調(diào)節(jié)閥門，閥門的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制，從而控制熱水循環(huán)的流量，由于是水制熱或制冷，溫度變化均勻、溫和，無(wú)溫度的大起大落，無(wú)電磁輻射；冷庫(kù)溫室內(nèi)部的前部、后部、左部、右部、上部、下部都應(yīng)該安裝有由銅管組成的散熱裝置，因?yàn)殂~管的散熱比其它金屬散熱要好，對(duì)冷庫(kù)溫室的控制應(yīng)該由電磁閥和冷媒壓縮機(jī)聯(lián)合控制。由于溫度的控制有一個(gè)熱慣性的問(wèn)題，對(duì)溫度的控制要實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)；溫室內(nèi)部對(duì)角線應(yīng)該安裝有東南西北四個(gè)濕度控制的設(shè)備和濕度控制器，濕度調(diào)節(jié)可以采用兩種方式，一種濕度調(diào)節(jié)裝置可以是通過(guò)高壓的水形成水霧進(jìn)行噴霧加濕，另外一種濕度調(diào)節(jié)裝置是通過(guò)水加熱后形成水蒸汽來(lái)調(diào)節(jié)溫室的濕度，蹺蹺板式溫度的安裝采用對(duì)稱原則，前后對(duì)稱或者左右對(duì)稱或者上下對(duì)稱，蹺蹺板式濕度控制器采用范圍控制，將濕度控制在一定范圍之內(nèi)，采用蹺蹺板控制和范圍控制能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)濕度的均勻控制。
[0012]溫室控制系統(tǒng)的安裝，由于溫室控制系統(tǒng)是由電路板、電子元器件、微控制器等組成，在高溫和高濕的環(huán)境下工作，它們的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生溫漂等技術(shù)問(wèn)題，給控制系統(tǒng)帶來(lái)誤差，為了解決這個(gè)問(wèn)題，溫室的控制板應(yīng)該安裝在溫室的外部，讓它在室溫下工作，然而溫度傳感器單元和濕度傳感器單元應(yīng)該安裝在溫室內(nèi)部，盡量貼近被測(cè)物體，更加真實(shí)的提取溫度和濕度的數(shù)據(jù)，溫濕度控制器采用電腦總線RS232 / RS485與溫室控制器進(jìn)行聯(lián)合控制，可以節(jié)省導(dǎo)線，簡(jiǎn)化布線的作用。
[0013]禽類孵化到一定階`段，適當(dāng)?shù)墓庹諏?duì)幼雛發(fā)育有益；桑蠶養(yǎng)殖和溫室種植都需要不同顏色的光進(jìn)行光合作用。溫室的頂部應(yīng)該安裝有紅色(Red)、綠色(Green)、藍(lán)色(Blue)的LED組合燈，簡(jiǎn)稱為RGB的LED燈，來(lái)滿足溫室內(nèi)部物質(zhì)的需要，RGB的LED燈可以通過(guò)PWM (脈寬調(diào)制)對(duì)紅色(Red)或者綠色(Green)活著藍(lán)色(Blue)的LED燈調(diào)節(jié)，來(lái)調(diào)制出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的七種不同顏色和各種強(qiáng)度的光，避免借助太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，解決人們靠天吃飯問(wèn)題。
[0014]本發(fā)明技術(shù)的有益效果可以總結(jié)以下七點(diǎn):
[0015]1、利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然資源，綠色、環(huán)保、無(wú)污染。
[0016]2、采用上、下、左、右、前、后安裝比例調(diào)節(jié)閥和散熱裝置，溫度上升快并且易于控制。
[0017]3、與傳統(tǒng)的溫室系統(tǒng)相比較，該溫室系統(tǒng)是零碳、無(wú)排放，不僅滿足人們生活需要，還為城市增加綠色，冷媒(氟利昂等)和水是常見(jiàn)的傳導(dǎo)熱介質(zhì)，易于獲得。
[0018]4、采用蹺蹺板式溫度控制和PID溫度調(diào)節(jié)，控制溫度精確，采用蹺蹺板式濕度控制和范圍控制，使溫室的濕度穩(wěn)定，安全系數(shù)大大提高。
[0019]5、采用RGB的LED燈，可以不借助太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，解決人們靠天吃飯問(wèn)題。
[0020]6、由于是水熱或水冷，溫度變化均勻、溫和，無(wú)溫度的大起大落，無(wú)電磁輻射，對(duì)養(yǎng)殖和孵化有益。
[0021]7、采用RS232 / RS485電腦總線對(duì)溫、濕度控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以簡(jiǎn)化布線，節(jié)省導(dǎo)線。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是制熱溫室系統(tǒng)整體布局圖
[0023]圖2是制冷溫室系統(tǒng)整體布局圖
[0024]圖3是冷庫(kù)溫室系統(tǒng)整體布局圖
[0025]圖4是溫室控制器的結(jié)構(gòu)圖
[0026]圖5是溫室內(nèi)部溫、濕度控制器和LED燈的位置布局圖
[0027]圖6是溫度控制器的結(jié)構(gòu)圖
[0028]圖7是濕度控制器的結(jié)構(gòu)圖
[0029]圖8是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥門結(jié)構(gòu)圖
[0030]圖9是蹺蹺板式溫度控制軟件流程[0031 ]圖10是蹺蹺板式濕 度控制軟件流程
【具體實(shí)施方式】:
[0032]在圖1中描述的制熱溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC / DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、電加熱裝置、開(kāi)關(guān)電源、熱水泵、比例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、熱水散熱器、溫度控制器、濕度控制器、濕度調(diào)節(jié)器、溫室、溫室控制器、儲(chǔ)水罐、溫度傳感器組成，所述的太陽(yáng)能熱水器連接儲(chǔ)水罐，所述的電加熱裝置安裝在儲(chǔ)水罐內(nèi)，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有溫度傳感器，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏電池板，所述的太陽(yáng)能光伏電池板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接電加熱裝置和開(kāi)關(guān)電源，電加熱裝置安裝在儲(chǔ)水罐內(nèi)，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的熱水泵出水端連接儲(chǔ)水罐，進(jìn)水端連接熱水散熱器，所述的比例調(diào)節(jié)閥門受伺服電機(jī)控制，調(diào)節(jié)熱水循環(huán)的流量大小，所述的溫度控制器和熱水散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
[0033]在圖2中描述的制冷溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC / DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、熱水泵、t匕例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、冷水散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器、儲(chǔ)水罐、溫度傳感器組成，所述的冷媒壓縮機(jī)包裹在儲(chǔ)水罐外面，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有溫度傳感器，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏發(fā)電板，所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接冷媒壓縮機(jī)和開(kāi)關(guān)電源，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的熱水泵出水端連接儲(chǔ)水罐，進(jìn)水端連接冷水散熱器，所述的比例調(diào)節(jié)閥門受伺服電機(jī)控制，調(diào)節(jié)冷水循環(huán)的流量大小，所述的溫度控制器和冷水散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
[0034]在圖3中描述的冷庫(kù)溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC / DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、電磁閥、銅管散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器組成，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏發(fā)電板，所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接冷媒壓縮機(jī)和開(kāi)關(guān)電源，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的冷媒壓縮機(jī)安裝在溫室的外面，所述的冷媒壓縮機(jī)的出口連接銅管散熱器，所述的銅管散熱器連接電磁閥，所述的電磁閥連接冷媒壓縮機(jī)的入口，所述的溫度控制器和銅管散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
[0035]在圖4中CPU通過(guò)電腦通訊總線RS232 / RS485獲取各個(gè)溫度控制器和濕度控制器的參數(shù)，和所述的矩陣鍵盤參數(shù)設(shè)置經(jīng)過(guò)CPU處理，將參數(shù)顯示在LCD顯示屏上，將控制信號(hào)通過(guò)所述的輸出端子輸出，控制伺服電機(jī)、熱水泵等。溫室控制器的電源由所述的蓄電池組經(jīng)過(guò)逆變器和開(kāi)關(guān)電源后供給。
[0036]在圖5中所述的前部溫度控制器、后部溫度控制器、左部溫度控制器、右部溫度控制器、上部溫度控制器、下部溫度控制器分別安裝在溫室的前后左右上下的六個(gè)部位，形成蹺蹺板式的對(duì)稱安裝，這樣安裝有利于溫室的溫度控制均勻，安全；東濕度傳感器、南濕度傳感器、西濕度傳感器、北濕度傳感器采用對(duì)角線的對(duì)稱安裝，有利于濕度均勻控制，濕度調(diào)節(jié)裝置隨東南西北濕度傳感器的位置安裝。所述的RGB的LED燈是安裝在溫室的前后左右上的五個(gè)部位，通過(guò)紅、綠、藍(lán)三種顏色的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)出各種不同顏色的光，滿足溫室內(nèi)物體對(duì)光的需要。
[0037]在圖6中所述的多路溫度傳感器通過(guò)數(shù)字開(kāi)關(guān)，分別分時(shí)輪序?qū)Ω鱾€(gè)溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，溫度控制器內(nèi)部也有一路溫度傳感器，這些溫度傳感器都要經(jīng)過(guò)信號(hào)放大，通過(guò)外部和內(nèi)部溫度差，來(lái)作為溫度控制的參數(shù)，平均的溫度值顯示在數(shù)碼管上，溫度的數(shù)字信號(hào)通過(guò)電腦通訊總線RS232 / RS485傳給溫室控制器，從而控制溫室的溫度。
[0038]在圖7中所述的濕度傳感器，CPU對(duì)濕度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，濕度傳感器經(jīng)過(guò)信號(hào)放大，濕度值顯示在數(shù)碼管上，濕度的數(shù)字信號(hào)通過(guò)電腦通訊總線RS232 / RS485傳給溫室控制器，從而控制溫室的濕度。
[0039]在圖8中所述的伺服電機(jī)和比例調(diào)節(jié)閥門，伺服電機(jī)接收溫室控制器的控制信號(hào)，調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)閥門的大小，控制溫室內(nèi)部的比例調(diào)節(jié)閥門的大小，從而控制溫室的溫度和濕度。
[0040]在圖9、圖10中A、B分別指的是溫室內(nèi)部對(duì)稱位置上的溫、濕度傳感器。
【權(quán)利要求】
1.基于自然能源蹺蹺板溫、濕度保護(hù)溫室系統(tǒng)包括制熱溫室系統(tǒng)、制冷溫室系統(tǒng)和冷庫(kù)溫室系統(tǒng)三個(gè)部分組成，其中溫、濕度控制采用蹺蹺板式帶PID的控制方式。
2.制熱溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC/ DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、電加熱裝置、開(kāi)關(guān)電源、熱水泵、t匕例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、熱水散熱器、溫度控制器、濕度控制器、濕度調(diào)節(jié)器、溫室、溫室控制器、儲(chǔ)水罐、溫度傳感器組成，所述的太陽(yáng)能熱水器連接儲(chǔ)水罐，所述的電加熱裝置安裝在儲(chǔ)水罐內(nèi)，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有溫度傳感器，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏電池板，所述的太陽(yáng)能光伏電池板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接電加熱裝置和開(kāi)關(guān)電源，電加熱裝置安裝在儲(chǔ)水罐內(nèi)，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的熱水泵出水端連接儲(chǔ)水罐，進(jìn)水端連接熱水散熱器，所述的比例調(diào)節(jié)閥門受伺服電機(jī)控制，調(diào)節(jié)熱水循環(huán)的流量大小，所述的溫度控制器和熱水散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
3.制冷溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC/ DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、熱水泵、比例調(diào)節(jié)閥門、伺服電機(jī)、冷水散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器、儲(chǔ)水罐、溫度傳感器組成，所述的冷媒壓縮機(jī)包裹在儲(chǔ)水罐外面，儲(chǔ)水罐內(nèi)安裝有溫度傳感器，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏發(fā)電板，所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接冷媒壓縮機(jī)和開(kāi)關(guān)電源，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的熱水泵出水端連接儲(chǔ)水罐，進(jìn)水端連接冷水散熱器，所述的比例調(diào)節(jié)閥門受伺服電機(jī)控制，調(diào)節(jié)冷水循環(huán)的流量大小，所述的溫度控制器和冷水散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
4.冷庫(kù)溫室系統(tǒng)由太陽(yáng)光跟蹤裝置、太陽(yáng)能光伏電池板、DC/ DC電壓變換器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池組、電源逆變器、開(kāi)關(guān)電源、冷媒壓縮機(jī)、電磁閥、銅管散熱器、溫度控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、濕度控制器、溫室控制器組成，所述的太陽(yáng)能跟蹤裝置連接太陽(yáng)能光伏發(fā)電板，所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板連接DC / DC電壓變換器，所述的DC / DC電壓變換器連接蓄電池組，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接充電器，所述的充電器連接蓄電池組，所述的蓄電池組連接電源逆變器，所述的電源逆變器連接冷媒壓縮機(jī)和開(kāi)關(guān)電源，所述的開(kāi)關(guān)電源為溫室控制器、溫度控制器和濕度控制器提供低壓直流電源，所述的冷媒壓縮機(jī)安裝在溫室的外面，所述的冷媒壓縮機(jī)的出口連接銅管散熱器，所述的銅管散熱器連接電磁閥，所述的電磁閥連接冷媒壓縮機(jī)的入口，所述的溫度控制器和銅管散熱器分別安裝在溫室的前部、后部、左部、右部、上部、下 部，采用對(duì)稱安裝，所述的濕度控制器和濕度調(diào)節(jié)器分別在溫室的東、南、西、北四個(gè)角，采用對(duì)稱線安裝。
5.溫室的頂部應(yīng)該安裝有紅色(Red)、綠色(Green)、藍(lán)色(Blue)的LED組合燈，簡(jiǎn)稱為RGB的LED燈，來(lái)滿足溫室內(nèi)部物質(zhì)的需要，RGB的LED燈可以通過(guò)PWM的調(diào)節(jié)，來(lái)調(diào)制出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的各種顏色和各種強(qiáng)度的光，避免借助太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，解決人們靠天吃飯問(wèn) 題。
【文檔編號(hào)】A01G9/24GK103798083SQ201410026980
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】李鑫 申請(qǐng)人:李鑫