本發(fā)明涉及一種調(diào)控系統(tǒng)，具體涉及一種溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水、肥、熱是作物生長(zhǎng)的三大主要要素，水、肥、熱及耦合對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生影響。實(shí)踐證明，土壤溫度及其變化規(guī)律對(duì)日光溫室內(nèi)作物的生長(zhǎng)具有顯著效應(yīng)，雖然溫室中的氣溫在晴天較高，但地溫卻較低。在實(shí)踐生產(chǎn)過(guò)程中，大部分農(nóng)戶直接使用機(jī)井抽上來(lái)的地下水灌溉溫室作物，沒(méi)有經(jīng)過(guò)水溫加熱處理，新疆地區(qū)冬季的地下水溫度很低，這種溫度的灌溉水經(jīng)過(guò)滴灌管直接灌溉到土壤上，土壤溫度急劇下降，不僅不利于吸收水肥，反而會(huì)抑制作物的生長(zhǎng)。用適當(dāng)溫度的溫水灌溉可提高土壤溫度和水肥利用率，進(jìn)而使幼苗的莖粗、增加葉面積、根系數(shù)、光合速率、單位鮮重的干物質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)，可以大大提高產(chǎn)量和品質(zhì)。有一些農(nóng)戶在溫室內(nèi)建造蓄水池，通過(guò)曬熱地下水加以灌溉作物以培育壯苗，在溫室內(nèi)建造蓄水池不但占用有效栽培面積，而且蓄水池中的水分蒸發(fā)會(huì)提高溫室內(nèi)的濕度，也不利于日光溫室內(nèi)作物病蟲害防治。也有農(nóng)民用太陽(yáng)能熱水器加熱溫水灌溉，但太陽(yáng)能熱水器成本較高，而且用于溫室作物灌溉的水量和溫度不夠。新疆由于特殊的氣候條件，在日光溫室冬季生產(chǎn)中必須采用熱風(fēng)爐加溫提高溫室內(nèi)溫度，熱風(fēng)爐是將燃料的熱量轉(zhuǎn)化到空氣中產(chǎn)生熱空氣，是一種加熱空氣輸出熱風(fēng)的熱源設(shè)備。熱風(fēng)爐加溫方式與其它升溫方式相比有一定的特點(diǎn)：沒(méi)有水循環(huán)系統(tǒng)，主機(jī)產(chǎn)生熱風(fēng)后通過(guò)風(fēng)道直接輸送到溫室的各個(gè)角落，安裝適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，然而熱風(fēng)爐相當(dāng)一部分熱量隨煙氣排除而被浪費(fèi)，煙囪出口處溫度可達(dá)200℃以上，在現(xiàn)有的熱風(fēng)爐系統(tǒng)中引入水循環(huán)系統(tǒng)，使水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)熱風(fēng)爐排出煙氣加熱灌溉水，不僅可以節(jié)約能源，還可以節(jié)省成本。

灌溉施肥技術(shù)是將灌溉技術(shù)和施肥技術(shù)相結(jié)合的實(shí)用新技術(shù)，其技術(shù)要點(diǎn)是將肥料配制成肥液，通過(guò)精確地控制灌水量、施肥量、灌溉及施肥時(shí)間，在灌溉的同時(shí)將肥料均勻地施加給作物，以此來(lái)適時(shí)適量的滿足作物對(duì)水分和養(yǎng)分的需求。要將肥料注入有壓灌溉管網(wǎng)，必須要依靠專用的施肥設(shè)備。施肥設(shè)備類型與工作性能在很大程度上決定了灌溉施肥均勻性和施肥效率，決定了灌溉施肥技術(shù)的可行性。文丘里施肥器以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)便，無(wú)需外動(dòng)力，而且可以實(shí)現(xiàn)精確施肥等優(yōu)點(diǎn)，是中小規(guī)模灌溉工程中最常用的施肥設(shè)備，尤其在日光溫室中應(yīng)用最為廣泛。在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)民往往以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間估計(jì)實(shí)際施肥量的多少，因此文丘里施肥器吸肥量的不穩(wěn)定使灌溉施肥量無(wú)法確保精準(zhǔn)施肥。通過(guò)改進(jìn)目前廣泛使用的日光溫室文丘里施肥系統(tǒng)，將會(huì)實(shí)現(xiàn)灌水施肥的精準(zhǔn)控制。

要將有效的水、肥、熱注入有壓灌溉管網(wǎng)，必須要依靠專用的灌水施肥設(shè)備和水溫調(diào)節(jié)設(shè)備。微灌系統(tǒng)水、肥、熱協(xié)同控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)非常重要，對(duì)確保農(nóng)民增收，提高設(shè)施經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效解決日光溫室的熱風(fēng)加溫、微灌系統(tǒng)的灌水、施肥、水溫調(diào)節(jié)協(xié)同調(diào)控的問(wèn)題的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：熱風(fēng)爐(1)、熱風(fēng)換熱室(2)、熱水換熱室(3)、調(diào)溫水箱(5)、文丘里施肥器(18)、肥罐(19)、過(guò)濾器(24)、微灌系統(tǒng)(25)、水溫傳感器(26)、溫水閥(11)和水泵(12)，其中，

前述熱風(fēng)爐(1)燃燒產(chǎn)生的熱量一部分加熱熱風(fēng)換熱室(2)中的空氣，加熱后的空氣經(jīng)熱風(fēng)出口(14)送出，加熱溫室空氣，另一部分加熱熱水換熱室(3)中的水，加熱后的水與水源(6)流出的涼水在調(diào)溫水箱(5)中混合，成為溫室灌溉水，剩余的熱量及少量煙塵通過(guò)煙囪(13)排放到空氣中；

前述調(diào)溫水箱(5)中裝有水溫傳感器(26)，調(diào)節(jié)水溫合適后，溫水閥(11)自動(dòng)打開(kāi)，在水泵(12)的作用下，調(diào)溫水箱(5)中的溫水注入文丘里施肥器(18)中；

前述文丘里施肥器(18)將肥罐(19)內(nèi)的肥液通過(guò)吸肥管(23)吸入主管路系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)過(guò)濾器(24)過(guò)濾后進(jìn)入微灌系統(tǒng)(25)在溫室內(nèi)灌溉。

前述的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，前述熱水換熱室(3)的頂部設(shè)置有排氣口(16)、底部設(shè)置有出雜口(15)，側(cè)面的上部設(shè)置有熱水出口(17)、下部設(shè)置有補(bǔ)水口(8)。

前述的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括：儲(chǔ)水箱(4)，前述儲(chǔ)水箱(4)內(nèi)的水通過(guò)熱水換熱室(3)的補(bǔ)水口(8)進(jìn)入到熱水換熱室(3)內(nèi)。

前述的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，前述熱風(fēng)換熱室(2)和熱水換熱室(3)上下排列，熱風(fēng)換熱室(2)在下、熱水換熱室(3)在上。

本發(fā)明的有益之處在于：

(1)本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其將熱風(fēng)爐供熱風(fēng)系統(tǒng)、供熱水系統(tǒng)、水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、微灌系統(tǒng)協(xié)同調(diào)控，能夠有效管理溫室內(nèi)水、肥、熱因子，實(shí)現(xiàn)了水肥熱耦合優(yōu)化作用；

(2)供熱系統(tǒng)提供的溫度適宜的溫水直接注入文丘里施肥器，吸肥后經(jīng)微灌系統(tǒng)灌溉，提高了施肥效果，促進(jìn)了作物生長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例的組成示意圖。

圖中附圖標(biāo)記的含義：1-熱風(fēng)爐、2-熱風(fēng)換熱室、3-熱水換熱室、4-儲(chǔ)水箱、5-調(diào)溫水箱、6-水源、7-熱水管、8-補(bǔ)水口、9-熱水閥、10-冷水閥、11-溫水閥、12-水泵、13-煙囪、14-熱風(fēng)出口、15-出雜口、16-排氣口、17-熱水出口、18-文丘里施肥器、19-肥罐、20-調(diào)節(jié)閥、21-前支管閥、22-后支管閥、23-吸肥管、24-過(guò)濾器、25-微灌系統(tǒng)、26-水溫傳感器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)包括：熱風(fēng)爐1、熱風(fēng)換熱室2、熱水換熱室3、調(diào)溫水箱5、文丘里施肥器18、肥罐19、過(guò)濾器24、微灌系統(tǒng)25、水溫傳感器26、溫水閥11和水泵12。

熱風(fēng)爐1產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)入到熱風(fēng)換熱室2中，高溫氣體攜帶的熱量一部分與熱風(fēng)換熱室2中的待加熱的干凈的冷空氣進(jìn)行熱量交換，加熱熱風(fēng)換熱室2中的空氣，加熱后的空氣經(jīng)熱風(fēng)出口14送出，用來(lái)加熱溫室空氣；另一部分與熱水換熱室3中的涼水進(jìn)行熱量交換，加熱熱水換熱室3中的水，加熱后的水與水源6流出的涼水在調(diào)溫水箱5中混合，成為溫室灌溉水，剩余的熱量及少量煙塵則通過(guò)煙囪13排放到空氣中。

調(diào)溫水箱5中裝有水溫傳感器26，調(diào)節(jié)水溫合適后，溫水閥11自動(dòng)打開(kāi)，在水泵12的作用下，調(diào)溫水箱5中的溫水注入文丘里施肥器18中。

文丘里施肥器18由調(diào)節(jié)閥20、前支管閥21、后支管閥22三個(gè)閥門組成，文丘里施肥器18將肥罐19內(nèi)的肥液通過(guò)吸肥管23吸入主管路系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)過(guò)濾器24過(guò)濾后進(jìn)入微灌系統(tǒng)25在溫室內(nèi)灌溉。

作為一種優(yōu)選的方案，熱水換熱室3的頂部設(shè)置有排氣口16，用來(lái)排出熱水換熱室3內(nèi)的氣體；熱水換熱室3的底部設(shè)置有出雜口15，用來(lái)排出熱水換熱室3內(nèi)的廢渣、廢水；熱水換熱室3的側(cè)面的上部設(shè)置有熱水出口17、下部設(shè)置有補(bǔ)水口8，熱水換熱室3內(nèi)的熱水從熱水出口17流入熱水管7，在熱水閥9打開(kāi)后流入調(diào)溫水箱5，外部的涼水通過(guò)補(bǔ)水口8進(jìn)入熱水換熱室3內(nèi)。

作為一種優(yōu)選的方案，本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)還包括：儲(chǔ)水箱4，儲(chǔ)水箱4內(nèi)的水通過(guò)熱水換熱室3的補(bǔ)水口8進(jìn)入到熱水換熱室3內(nèi)。

作為一種優(yōu)選的方案，熱風(fēng)換熱室2和熱水換熱室3上下排列，熱風(fēng)換熱室2在下、熱水換熱室3在上。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)，其將熱風(fēng)爐供熱風(fēng)系統(tǒng)、供熱水系統(tǒng)、水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、微灌系統(tǒng)協(xié)同調(diào)控，可以有效的管理溫室內(nèi)水、肥、熱因子，從而可以實(shí)現(xiàn)水肥熱耦合優(yōu)化作用。

此外，由于供熱系統(tǒng)提供的溫度適宜的溫水直接注入文丘里施肥器，吸肥后經(jīng)微灌系統(tǒng)灌溉，所以本發(fā)明的溫室水肥熱協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)能夠提高施肥效果，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。

需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。