【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及設施農業保溫控制，具體涉及一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統及控制方法。
技術介紹
1、設施農業是采用人工技術手段，改變自然光溫條件，創造優化動植物生長的環境因子，使之能夠全天候生長的設施工程。設施農業是個新的生產技術體系，它的核心設施就是環境安全型溫室、環境安全型畜禽舍、環境安全型菇房。關鍵技術是能夠最大限度利用太陽能的覆蓋材料，做到寒冷季節高透明高保溫；夏季能夠降溫防苔；能夠將太陽光無用光波轉變為適應光合需要的光波；良好的防塵抗污功能等。它根據不同的種養品種需要設計成不同設施類型，同時選擇適宜的品種和相應的栽培技術。
2、現有技術中，公開的太陽能集熱式的溫室大棚，雖然能夠利用太陽能加熱實現溫室保溫，但無法實時監控棚內溫度，無法精確調控加熱和放熱的切換時間，且系統操作較為麻煩，對用戶群體要求較高，實施難度較大；此外蓄熱式太陽能熱交換系統本身還存在光熱轉換效率低、保溫性差的缺陷，無法適用于多種場景。
3、因此，開發一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統及控制方法，通過控制系統驅動連接蓄熱式太陽能熱交換系統，實時監測棚內溫度和水溫，可采用半自動和全自動兩種選擇，適應不同人群需求，操作簡單，自動化程度高，精準調控集熱和蓄熱時間，顯然具有實際的現實意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統及控制方法，實現自動化控制太陽能熱交換，提升換熱效率，保護作物生長。
2、為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種蓄熱式
3、優選地，所述參數閾值包括水溫閾值和氣溫閾值；所述環境信息參數包括實時水溫和實時氣溫。
4、優選地，所述氣溫閾值根據大棚內種植實物適宜生長的溫度而定，包括最低溫度閾值和上限溫度閾值；當實時氣溫在上限溫度閾值之上時，驅動動力裝置開啟水流循環，打開大棚排風口，并切換至集熱狀態；當實時氣溫在下線溫度閾值之下時，驅動動力裝置開啟水流循環，關閉大棚排風口，并切換至放熱狀態，提升實時氣溫，直至位于最低溫度閾值與上限溫度閾值之間；當實時氣溫位于最低溫度閾值與上限溫度閾值之間時，實時監測棚內氣溫，判斷實時氣溫走向，根據氣溫調整幅度控制水流循環，保持實時溫度在最低溫度閾值與上限溫度閾值之間。
5、優選地，所述參數閾值還包括時間閾值，當到達設定的時間閾值時，數據處理單元比對數據并向驅動單元發送放熱狀態或集熱狀態信號。
6、優選地，所述全自動控制系統包括電性連接的plc、第一溫度傳感器、網絡串口服務器及強弱電；所述全自動控制系統實時監控并傳輸環境信息數據。
7、優選地，所述半自動控制系統包括控制箱和第二溫度傳感器。
8、優選地，所述半自動控制系統包括人工模式和自動模式；數據處理單元設定切換閾值使半自動控制系統在人工模式和自動模式之間自動切換或人工切換；切換閾值包括時間閾值。
9、優選地，白天啟用人工模式控制驅動單元向動力裝置發出驅動信號，控制水流從蓄熱裝置流入太陽能集熱裝置中進行蓄熱，即進入集熱狀態，并實時監測環境信息，根據環境信息進行水流循環或打開大棚中的排風口；夜間啟用自動模式驅動單元向動力裝置發出驅動信號，控制其轉換為放熱狀態，并實時監測環境信息，根據環境信息進行水流循環。
10、優選地，所述時間閾值根據日出和日落的時間設定。
11、優選地，所述動力裝置包括循環泵、過濾器和電輔熱機構，所述循環泵接收驅動單元信號使水流在太陽能集熱裝置和蓄熱裝置之間循環，所述電輔熱機構接收驅動單元信號并在蓄積熱量不足時自行啟動進行熱量補充。
12、優選地，還包括自循環系統，所述自循環系統用于對太陽能集熱裝置和動力裝置進行自清洗；當數據處理單元檢測到連續至少2天存儲的環境信息數據均達到生長作物需求時，向驅動單元發送啟動自循環系統信號。
13、優選地，采用全自動控制系統時，數據處理單元檢測到連續至少2天存儲的環境信息數據均達到生長作物需求，無需進入散熱狀態時，向驅動單元發送啟動自循環系統信號；采用半自動控制系統時，當無需使用蓄熱式太陽能熱交換系統時，人工啟用自循環系統。
14、優選地，所述自循環系統包括自循環裝置，所述自循環裝置與太陽能集熱裝置和動力裝置進行連通，所述動力裝置的入水口處連接有三通閥，三通閥的一端與自循環裝置連通，三通閥的另一端與蓄熱裝置連通。
15、優選地，自循環系統的運行時間為12～36h，更優選為24h。
16、優選地，還包括應急加熱系統，當系統進入散熱狀態后，數據處理單元接收到的環境信息數據仍無法達到設定的參數閾值時，啟動應急加熱系統對蓄熱裝置中的水進行加熱。
17、優選地，所述太陽能集熱裝置包括至少一個太陽能熱交換機構，每個所述太陽能熱交換機構中均設有若干個太陽能熱交換板。
18、優選地，所述太陽能熱交換機構中，相鄰的太陽能熱交換板之間通過快速接頭進行連通。
19、優選地，所述快速接頭上設有密封圈，快速接頭在連接太陽能熱交換板時，密封圈上需均勻涂潤滑油，安裝時，通過專用扳手旋轉快速接頭，將相鄰兩片太陽能熱交換板連接在一起。
20、優選地，所述太陽能交換板包括主管道和連接在主管道上的若干毛細管道，所述主管道和毛細管道均為黑色管道，毛細管道的管道直徑較小，能夠均勻地加熱水溫和均勻地釋放熱量，加熱效率較高。
21、優選地，所述主管道和毛細管道的主材質均為黑色pe材料，并添加了易吸熱的輔料，光熱轉換效率更高。
22、優選地，所述主管道包括上主管道和下主管道，所述毛細管道位于上主管道和下主管道之間并連通上主管道和下主管道；太陽能熱交換板的上主管道與其相鄰的太陽能熱交換板的上主管道之間通過快速接頭進行連通，太陽能熱交換板的下主管道與其相鄰的太陽能熱交換板的下主管道之間通過快速接頭進行連通。
23、優選地，每個所述太陽能熱交換機構中太陽能熱交換板的數量為2～20個，更優選為8～12個，最優選為10個；每個所述太陽能熱交換板平行排列并位于同一平面上，組成矩形的太陽能熱交換機構。
24、優選地，相鄰的太陽能熱交換機構之間設有熱變形空間，相鄰的太陽能熱交換機構之間通過波紋連通管連通，所述波紋連通管位于熱變形空間處。
25、優選地，所述波紋連通管包括u型管道。
26、優選地，所述波紋連通管上設有排氣閥，更優選為，上主管道上連接的波紋連通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，用于連接并控制蓄熱式太陽能熱交換系統，所述蓄熱式太陽能熱交換系統包括太陽能集熱裝置、蓄熱裝置和動力裝置，控制系統驅動動力裝置帶動水流在太陽能集熱裝置和蓄熱裝置之間循環；控制系統包括電性連接的數據處理單元、中控單元和驅動單元；所述中控單元包括全自動控制系統或半自動控制系統；所述數據處理單元用于設定參數閾值、接收并存儲來自中控單元的環境信息數據；當接收的環境信息數據達到設定的參數閾值時，數據處理單元比對數據并向驅動單元發送放熱狀態或集熱狀態信號。
2.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述參數閾值包括水溫閾值和氣溫閾值；所述環境信息參數包括實時水溫和實時氣溫。
3.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述參數閾值還包括時間閾值，當到達設定的時間閾值時，數據處理單元比對數據并向驅動單元發送放熱狀態或集熱狀態信號。
4.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述全自動控制系統包括電性連接的PLC、第一溫度傳感器、網絡串口服
5.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述半自動控制系統包括控制箱和第二溫度傳感器。
6.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述半自動控制系統包括人工模式和自動模式；數據處理單元設定切換閾值使半自動控制系統在人工模式和自動模式之間自動切換或人工切換；切換閾值包括時間閾值。
7.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，還包括自循環系統，所述自循環系統用于對太陽能集熱裝置和動力裝置進行自清洗；當數據處理單元檢測到連續至少2天存儲的環境信息數據均達到生長作物需求時，向驅動單元發送啟動自循環系統信號。
8.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，還包括應急加熱系統，當系統進入散熱狀態后，數據處理單元接收到的環境信息數據仍無法達到設定的參數閾值時，啟動應急加熱系統對蓄熱裝置中的水進行加熱。
9.一種蓄熱式太陽能熱交換控制方法，其特征在于，采用權利要求1所述的蓄熱式太陽能熱交換控制系統，并選擇啟用全自動控制系統；包括以下步驟：
10.一種蓄熱式太陽能熱交換控制方法，其特征在于，采用權利要求1所述的蓄熱式太陽能熱交換控制系統，并選擇啟用半自動控制系統；包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，用于連接并控制蓄熱式太陽能熱交換系統，所述蓄熱式太陽能熱交換系統包括太陽能集熱裝置、蓄熱裝置和動力裝置，控制系統驅動動力裝置帶動水流在太陽能集熱裝置和蓄熱裝置之間循環；控制系統包括電性連接的數據處理單元、中控單元和驅動單元；所述中控單元包括全自動控制系統或半自動控制系統；所述數據處理單元用于設定參數閾值、接收并存儲來自中控單元的環境信息數據；當接收的環境信息數據達到設定的參數閾值時，數據處理單元比對數據并向驅動單元發送放熱狀態或集熱狀態信號。
2.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述參數閾值包括水溫閾值和氣溫閾值；所述環境信息參數包括實時水溫和實時氣溫。
3.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述參數閾值還包括時間閾值，當到達設定的時間閾值時，數據處理單元比對數據并向驅動單元發送放熱狀態或集熱狀態信號。
4.根據權利要求1所述的一種蓄熱式太陽能熱交換控制系統，其特征在于，所述全自動控制系統包括電性連接的plc、第一溫度傳感器、網絡串口服務器及強弱電；所述全自動控制系統實時監控并傳輸環境信息數據。
5.根據權利要求1所述的一種蓄熱式...
【專利技術屬性】
技術研發人員：康海欣，
申請(專利權)人：蘇州家宜居家日用品有限公司，
類型：發明
國別省市：
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