本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能快速實現(xiàn)日光溫室內(nèi)除濕作業(yè)，又能便捷地實施溫室通風(fēng)換氣任務(wù)，可解決日光溫室生產(chǎn)過程中溫室內(nèi)除濕作業(yè)以及替代人工通風(fēng)換氣的工作。

背景技術(shù)：

日光溫室屬于利用太陽能實現(xiàn)冬季反季節(jié)蔬菜生產(chǎn)的設(shè)施園藝建筑，是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要組成部分，在保障蔬菜周年均衡供應(yīng)、增加就業(yè)和促進增收方面發(fā)揮了巨大作用。

長期以來，我國北方廣大地區(qū)大多數(shù)日光溫室仍采用人工手動方式、依靠種植經(jīng)驗在太陽輻射強度高的時段對日光溫室進行自然通風(fēng)換氣，以控制溫室內(nèi)的溫度、濕度以及二氧化碳濃度，自動化控制水平低下，人工成本日益增高。尤其在保溫被或保溫草簾關(guān)閉時段(通常在下午4點至次日早上9點時段)，溫室內(nèi)的濕度較高，相對濕度通常在85%以上，并且室內(nèi)溫度較低，溫室作物葉片和藤蔓表面經(jīng)常出現(xiàn)凝結(jié)水的問題。研究表明，當日光溫室內(nèi)相對濕度達到85%以上時，極易爆發(fā)灰霉病或晚疫病，且危害嚴重，難以防治，造成溫室作物產(chǎn)量損失可達20%～30%之間，嚴重的可能造成絕產(chǎn)絕收。另一方面，白天太陽輻射強度較高的時段，為補充室內(nèi)的二氧化碳含量以及防止室內(nèi)溫度過高必須采取通風(fēng)換氣措施。因此，做好日光溫室的除濕和通風(fēng)換氣管理是提高溫室作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施之一。

為了改善日光溫室室內(nèi)熱濕環(huán)境，諸多科技人員開展了研究。如中國專利zl201410266040.0提出了利用夜間室外低溫空氣降低室內(nèi)空氣濕度，并回收部分熱量的除濕方法；專利zl201620221663.0也設(shè)計了一種日光溫室夜間除濕通風(fēng)系統(tǒng)，但這些方法采用機械控制只具備除濕功能，通風(fēng)換氣功能仍需人工完成。專利zl201320027488.8設(shè)計了一種節(jié)能日光溫室后頂坡通風(fēng)窗，雖然利用自然通風(fēng)技術(shù)初步解決了溫室的通風(fēng)問題，但是通風(fēng)窗成為冬季室內(nèi)熱量向室外散失的重要通道。隨著我國城市化和社會老齡化進程的加快，日光溫室產(chǎn)業(yè)人工成本日益增高，提升日光溫室生產(chǎn)自動控制水平的需求日趨迫切。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)，用以解決日光溫室生產(chǎn)過程中溫室內(nèi)機械自動除濕作業(yè)以及替代人工通風(fēng)換氣的工作。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。

本發(fā)明公開了一種日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)，包括除濕系統(tǒng)、通風(fēng)換氣系統(tǒng)以及控制單元。除濕系統(tǒng)是由室內(nèi)進風(fēng)口、空氣過濾器、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥、變頻軸流風(fēng)機、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液器、冷凝器、油分離器、壓縮機、電加熱器、室內(nèi)出風(fēng)口、保溫風(fēng)管以及若干銅管組成。通風(fēng)換氣系統(tǒng)是由室內(nèi)進風(fēng)口、空氣過濾器、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥、變頻軸流風(fēng)機、保溫風(fēng)管、電加熱器、室內(nèi)出風(fēng)口、室外進風(fēng)口以及室外排風(fēng)口組成；控制單元能夠根據(jù)日光溫室內(nèi)溫濕度需求控制除濕系統(tǒng)和通風(fēng)換氣系統(tǒng)中電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥、變頻軸流風(fēng)機、電加熱器以及壓縮機運行工況的啟停與開關(guān)切換。本發(fā)明既能快速實現(xiàn)日光溫室內(nèi)除濕作業(yè)，又能便捷地實施日光溫室通風(fēng)換氣任務(wù)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔、功能多樣、能耗低，并能實現(xiàn)智能控制。

所述的除濕系統(tǒng)是由室內(nèi)進風(fēng)口(1)、空氣過濾器(2)、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)、變頻軸流風(fēng)機(4)、蒸發(fā)器(5)、膨脹閥(8)、貯液器(9)、冷凝器(11)、油分離器(20)、壓縮機(21)、電加熱器(14)、室內(nèi)出風(fēng)口(16)、保溫風(fēng)管(22)以及若干銅管(19)組成；通風(fēng)換氣系統(tǒng)是由室內(nèi)進風(fēng)口(1)、空氣過濾器(2)(24)、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)、變頻軸流風(fēng)機(4)、保溫風(fēng)管(22)、電加熱器(14)、室內(nèi)出風(fēng)口(16)、室外進風(fēng)口(25)以及室外排風(fēng)口(18)組成；控制單元(27)由風(fēng)道溫度傳感器(15)、室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)、變頻軸流風(fēng)機(4)、壓縮機(21)、電加熱器(14)以及室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)等設(shè)備組成；該除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)既能快速實現(xiàn)日光溫室內(nèi)除濕作業(yè)，又能便捷地實施溫室通風(fēng)換氣任務(wù)，可解決日光溫室生產(chǎn)過程中溫室內(nèi)除濕作業(yè)以及替代人工通風(fēng)換氣的工作。

所述的除濕系統(tǒng)是在室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中濕度的測試值連續(xù)5分鐘的均值高于設(shè)定值時，通過控制單元(27)控制開啟除濕系統(tǒng)，即依次開啟電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)、變頻軸流風(fēng)機(4)和壓縮機(21)，關(guān)閉電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(17)(23)，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值低于預(yù)設(shè)溫度時，開啟電加熱器(14)，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值高于預(yù)設(shè)溫度時，關(guān)閉電加熱器(14)，溫室室內(nèi)空氣由室內(nèi)進風(fēng)口(1)進入保溫風(fēng)管(22)內(nèi)，通過蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后，然后流經(jīng)保溫風(fēng)管(22)在冷凝器(11)表面加熱，加熱后的空氣再由室內(nèi)出風(fēng)口(16)送入室內(nèi)；當室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中濕度的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值時，關(guān)閉除濕系統(tǒng)，即依次關(guān)閉壓縮機(21)、電加熱器(14)、變頻軸流風(fēng)機(4)和電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)。

所述的除濕系統(tǒng)是利用蒸發(fā)器(5)吸收保溫風(fēng)管(22)內(nèi)的空氣熱量將其空氣中的水分冷卻析出一部分，經(jīng)凝結(jié)水池(6)和s彎水封(7)排出，從蒸發(fā)器(5)出來的制冷劑蒸汽經(jīng)壓縮機(21)變成高溫高壓的蒸汽，通過冷凝器(11)放出熱量，用于加熱被蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后的空氣，而冷卻后的制冷劑儲存在貯液器(9)中再經(jīng)膨脹閥(8)節(jié)流返回到蒸發(fā)器(5)中，通過這個循環(huán)，由蒸發(fā)器(5)所吸收溫室內(nèi)空氣的熱量以及由壓縮機(21)消耗的功所轉(zhuǎn)化成的熱量全部通過冷凝器(11)放出給被蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后的空氣，實現(xiàn)了全部熱量回收。

所述的通風(fēng)換氣系統(tǒng)是在室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中溫度的測試值連續(xù)5分鐘的均值高于設(shè)定值或室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值時，通過控制單元(27)控制開啟通風(fēng)換氣系統(tǒng)，即依次關(guān)閉壓縮機(21)和電加熱器(14)，開啟電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)和變頻軸流風(fēng)機(4)，溫室室內(nèi)空氣和室外空氣分別由室內(nèi)進風(fēng)口(1)和室外進風(fēng)口(25)通過變頻軸流風(fēng)機(4)的抽吸作用進入保溫風(fēng)管(22)并進行混合，然后一部分空氣通過室內(nèi)出風(fēng)口(16)進入室內(nèi)，而另一部分空氣通過室外排風(fēng)口(18)排出室外，達到通風(fēng)換氣的目的；在開啟通風(fēng)換氣系統(tǒng)時，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值低于預(yù)設(shè)溫度時，開啟電加熱器(14)，以避免室外冷空氣溫度過低造成室內(nèi)空氣溫度降低過快而影響作物生長所需的熱濕環(huán)境，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值高于預(yù)設(shè)溫度時，關(guān)閉電加熱器(14)；當室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中溫度的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值或室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)的測試值連續(xù)5分鐘的均值達到設(shè)定值時，關(guān)閉通風(fēng)換氣系統(tǒng)，即依次關(guān)閉變頻軸流風(fēng)機(4)和電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)。

所述的控制單元(27)可以實現(xiàn)自動控制模式和手動控制模式，可以在控制單元(27)中設(shè)置溫度、濕度以及二氧化碳濃度參數(shù)。

所述的室外進風(fēng)口(25)和室外排風(fēng)口(18)布置在日光溫室的室外，該系統(tǒng)其他各部分設(shè)置在日光溫室的室內(nèi)，室內(nèi)進風(fēng)口、室內(nèi)出風(fēng)口、室外進風(fēng)口(25)和室外排風(fēng)口(18)的布置不可出現(xiàn)氣流短路的問題。室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)和室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)布置在日光溫室室內(nèi)中部，距離地面1.5m，其中室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)需要做防太陽輻射處理，以保證測試數(shù)據(jù)的正確性。

與現(xiàn)有的除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點。

（1）所發(fā)明的日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡潔，一套裝置實現(xiàn)除濕、通風(fēng)換氣的功能，可徹底解決日光溫室生產(chǎn)過程中溫室內(nèi)除濕作業(yè)以及替代人工通風(fēng)換氣的工作。

（2）所發(fā)明的日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)回收了除濕過程的全部熱量，并加上壓縮機消耗的功所轉(zhuǎn)化成的熱量來加熱除濕后的空氣，能耗低；可以實現(xiàn)自動控制模式和手動控制模式，能在控制單元中設(shè)置溫度、濕度以及二氧化碳濃度參數(shù)。

（3）所發(fā)明的日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)的適用面廣，不僅可以適用于新建溫室，也可用于舊溫室除濕與通風(fēng)換氣的技術(shù)改造中。

附圖說明

圖1本發(fā)明的日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)示意圖。

圖中：1.室內(nèi)進風(fēng)口2.空氣過濾器ⅰ3.電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥ⅰ4.變頻軸流風(fēng)機5.蒸發(fā)器6.凝結(jié)水池7.s彎水封8.膨脹閥9.貯液器10.導(dǎo)流片11.冷凝器12.電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥ⅱ13.支架14.電加熱器15.風(fēng)道溫度傳感器16.室內(nèi)出風(fēng)口17.電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥ⅲ18.室外排風(fēng)口19.銅管20.油分離器21.壓縮機22.保溫風(fēng)管23.電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥ⅳ24.空氣過濾器ⅱ25.室外進風(fēng)口26.室內(nèi)空氣溫濕度傳感器27.控制單元28.室內(nèi)二氧化碳傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。

如圖1所示，該日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)，包括除濕系統(tǒng)、通風(fēng)換氣系統(tǒng)以及控制單元。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫室內(nèi)濕度大時段的除濕功能、溫室內(nèi)溫度高時段或溫室內(nèi)二氧化碳濃度低時段的通風(fēng)換氣功能。

除濕功能是由除濕系統(tǒng)實現(xiàn)的，除濕系統(tǒng)是在室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中濕度的測試值連續(xù)5分鐘的均值高于設(shè)定值時，通過控制單元(27)控制開啟除濕系統(tǒng)的除濕功能，即開啟電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)、變頻軸流風(fēng)機(4)和壓縮機(21)，關(guān)閉電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(17)(23)，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值低于預(yù)設(shè)溫度時，開啟電加熱器(14)，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值高于預(yù)設(shè)溫度時，關(guān)閉電加熱器(14)，溫室室內(nèi)空氣由室內(nèi)進風(fēng)口(1)進入保溫風(fēng)管(22)內(nèi)，通過蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后，流經(jīng)保溫風(fēng)管(22)在冷凝器(11)表面加熱，加熱后的空氣再由室內(nèi)出風(fēng)口(16)送入室內(nèi)；當室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中濕度的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值時，關(guān)閉除濕系統(tǒng)的除濕功能，即依次關(guān)閉壓縮機(21)、電加熱器(14)、變頻軸流風(fēng)機(4)和電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)。利用蒸發(fā)器(5)吸收保溫風(fēng)管(22)內(nèi)的空氣熱量將其空氣中的水分冷卻析出一部分，經(jīng)凝結(jié)水池(6)和s彎水封(7)排出，從蒸發(fā)器(5)出來的制冷劑蒸汽經(jīng)壓縮機(21)變成高溫高壓的蒸汽，通過冷凝器(11)放出熱量，用于加熱被蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后的空氣，而冷卻后的制冷劑貯存在貯液器(9)中再經(jīng)膨脹閥(8)節(jié)流返回到蒸發(fā)器(5)中，通過這個循環(huán)，由蒸發(fā)器(5)所吸收室內(nèi)空氣的熱量以及由壓縮機(21)消耗的功所轉(zhuǎn)化成的熱量全部通過冷凝器(11)放出給被蒸發(fā)器(5)冷卻除濕后的空氣，實現(xiàn)了全部熱量的回收。

通風(fēng)換氣系統(tǒng)是在室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中溫度的測試值連續(xù)5分鐘的均值高于設(shè)定值或室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值時，通過控制單元(27)控制開啟通風(fēng)換氣系統(tǒng)，即依次關(guān)閉壓縮機(21)和電加熱器(14)，開啟電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)和變頻軸流風(fēng)機(4)，溫室室內(nèi)空氣和室外空氣分別由室內(nèi)進風(fēng)口(1)和室外進風(fēng)口(25)通過變頻軸流風(fēng)機(4)的抽吸作用進入保溫風(fēng)管(22)并進行混合，然后一部分空氣通過室內(nèi)出風(fēng)口(16)進入室內(nèi)，而另一部分空氣通過室外排風(fēng)口(18)排出室外，達到通風(fēng)換氣的目的；在開啟通風(fēng)換氣系統(tǒng)時，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值低于預(yù)設(shè)溫度時，開啟電加熱器(14)，以避免室外冷空氣溫度過低造成室內(nèi)空氣溫度降低過快而影響作物生長所需的熱濕環(huán)境，若風(fēng)道溫度傳感器(15)的測試值高于預(yù)設(shè)溫度時，關(guān)閉電加熱器(14)；當室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)中溫度的測試值連續(xù)5分鐘的均值低于設(shè)定值或室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)的測試值連續(xù)5分鐘的均值達到設(shè)定值時，關(guān)閉通風(fēng)換氣系統(tǒng)，即依次關(guān)閉變頻軸流風(fēng)機(4)和電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥(3)(12)(17)(23)。

該日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)利用控制單元(27)以實現(xiàn)自動控制模式和手動控制模式，可以在控制單元(27)中設(shè)置溫度、濕度以及二氧化碳濃度參數(shù)。

該日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)中的室外進風(fēng)口(25)和室外排風(fēng)口(18)布置在日光溫室的室外，該系統(tǒng)其他各部分設(shè)置在日光溫室室內(nèi)，室內(nèi)進風(fēng)口、室內(nèi)出風(fēng)口、室外進風(fēng)口(25)和室外排風(fēng)口(18)的布置不可出現(xiàn)氣流短路的問題；室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)和室內(nèi)二氧化碳傳感器(28)布置在日光溫室室內(nèi)中部，距離地面1.5m，其中室內(nèi)空氣溫濕度傳感器(26)需要做防太陽輻射處理，以保證測試數(shù)據(jù)的正確性。

以上對本發(fā)明的日光溫室除濕與通風(fēng)換氣系統(tǒng)及其實施方法進行了說明，但本發(fā)明的實施不限于此，凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。