[发明专利]一种作物生长室节能精确控温的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能控温技术，更具体涉及一种节能精确自动控温的方法，同时还涉及一种节能精确自动控温的装置，它适用于作物生长室和畜禽舍等设施的自动控温。

背景技术

作物生长室（畜禽舍）作为一种较大型的实验与生产设施，是农业科研机构、生物技术开发机构、集约化种植部门等进行田间模拟试验、育种、栽培育苗和养殖生产等科学试验与集约化生产不可缺少的基本条件。温度和光照是其两大关键技术指标。目前，作物生长室主要有培养室或箱，其主要涉及一般的温度控制或光照下的温度控制。通常，培养箱体积有限，小环境与自然环境间具有显著差异，难以满足大容量模拟试验的环境要求。目前，虽然一般的培养室的空间较大，但其制冷或制热的需求大，致使能耗巨大。如，2.5 m×2.6 m×1.8 m的培养室通常需一台6－8 P的压缩机，在春、秋季和夏、冬季的控温耗电量一般为50－70 kWh/天和70－90 kWh/天；在开启光照、光强达到20000勒克斯（lx）时，仅光照的耗电量约140－160 kWh/天；同时灯光光源对作物生长危害很大。巨大的能耗、昂贵的运行成本和人工灯光光源的缺陷等严重限制了培养室的实际应用。

随着现代集约化畜禽养殖的快速发展，集约化养殖饲养密度逐渐增大，畜禽的生产性能和健康状况愈加依赖畜禽舍的环境条件，尤其温度。目前，畜禽舍控温主要采用湿帘-风机降温系统、喷雾降温系统和安装空调或电风扇等机械降温措施，这些降温方法在技术或应用方面存在种种不足或缺陷，在生产应用中受到诸多限制。如，湿帘-风机降温系统对畜禽舍气密性要求高，湿度过大；喷雾降温系统需配置高压设备和水雾分离装置，设备投资大，环境湿度亦难以控制；空调或电风扇增加了能源消耗。

地下水是一种清洁自然资源，温度常年在18－19℃，与作物和畜禽适宜生长的环境温度十分接近，可用于作物生长室和畜禽舍内环境温度的控制。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种利用地下水及辅助系统进行自动控温的方法，利用地下水控温及精确控温系统实现节能型快速精确控温，采用彻底风循环技术方法实现空间均匀控温，最终达到节能、精确、均匀控温的效果。

本发明的另一个目的是在于提供一种利用地下水控温及精确控温系统进行自动均匀控温的装置，结构简单，使用方便，循环利用地下水天然清洁资源结合辅助系统，实现清洁、节能和精确自动控温，温度控制精度可达±1℃。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种作物生长室（畜禽舍）节能精确控温的方法，其控制步骤是：

1)          当环境温度（<15℃）低于设定温度（19－45℃），或者环境温度（>30℃）高于设定温度（5－30℃），外部控温系统和内部地下水控温系统工作；

2)          水井中地下水由水泵、增压泵提供动力进入主供水管，然后流入作物生长室（畜禽舍）壁的中和上部导水管以及顶部环形导水管，分别经由喷水孔和水喷头喷洒于室（舍）的四壁和顶部，喷洒的地下水与作物生长室（畜禽舍）四壁和顶部交换热量后流入环形出水渠，实现室（舍）外部温度调控；同时，主供水管的地下水经管道进入作物生长室（畜禽舍）两侧风道内的地下水蒸发器，与空气进行热量交换后也流入环形出水渠；环形出水渠的水经排水渠流入回收池，经土壤渗漏进入地下，进入下个循环，实现内部温度的节能调控；

3)          当温度高于设定温度（5－45℃）时，风道内的压缩机蒸发器启动工作，降低室（舍）内的温度；当温度低于设定温度（5－45℃）时，风道内的加热辅助系统工作，增加室（舍）内的温度，实现室（舍）内的精确控温；

4)          室（舍）左右两侧风道内空气在风机驱动下向下移动，与地下水蒸发器、压缩机蒸发器、加热辅助进行热量交换后，由室（舍）底部出风口活动接头、导风管、出风口进入室（舍）内室，然后由其上部的进风口吸入左右两侧风道，进入循环；通过全面风循环实现培养室（箱）内温度的均匀化。