[发明专利]一种温室气温调节系统及其调节方法

说明书

本发明涉及温室种植技术领域，公开了一种温室气温调节系统。该温室气温调节系统包括压缩机、四通换向阀、翅片换热器、膨胀阀、套管换热器、表冷器、循环泵及蓄液池；所述压缩机经过所述四通换向阀分别与所述套管换热器、膨胀阀、翅片换热器依次相连构成热泵循环单元，所述翅片换热器一端设置有离心风机，另一端与所述表冷器连接，所述套管换热器及表冷器的一端分别与所述循环泵连通，另一端分别与所述蓄液池连通，所述循环泵与所述蓄液池连通。本发明提供的温室气温调节系统中利用所述热泵循环单元集热，利用所述表冷器及热泵循环单元散热，能够提升集热效率并延长集热时间，可大幅提高日光温室内富余空气热能的利用率，运行稳定可靠。

技术领域

本发明涉及温室种植技术领域，尤其涉及一种温室气温调节系统，具体的是一种能够提高日光温室内空气热能利用效率的温室气温调节系统及其调节方法。

背景技术

中国日光温室以太阳辐射为主要能源，是节能、高效、低成本温室结构型式的代表。截至2012年底，全国日光温室面积为96.4万公顷，约占设施栽培总面积的24.9％。由于日光温室具有优良的保温蓄热性能，在我国北纬35°～42°之间，冬季一般无需加温即能进行喜温蔬菜的生产。然而，对于使用年份较久的日光温室，或在高寒地区，或遭遇极端天气，或在用于种苗繁育、花卉生产等情况下，日光温室仅靠自有结构吸收太阳辐射能并不能完全满足作物需求，夜间低温冷害以及高湿环境引起的病虫害频发，严重影响作物产量和品质。因此，结合日光温室光热特性，探寻低碳节能的加温方法以提升日光温室抵御夜间低温的能力已成为当务之急。

日光温室在冬季正午及午后室内气温较高，最高可达35℃以上，高于作物生长的适宜温度，例如常见温室作物黄瓜在发芽期、幼苗期、结实采收期的最适温度为25～28℃。可见，日光温室白天热量富余，而富余热量约占温室全天得热的80％。将白天温室内富余热量收集起来用于夜间加温已研究报道了多种模式，如水幕帘主动蓄放热系统、地中热交换系统、空气-墙体热交换系统、温室构件集热等。上述系统或装置突破了日光温室仅依靠墙体和土壤被动蓄热的单一模式，实现了温室集热、放热过程可控，在一定程度上提升了日光温室夜间温度。但对温室空气热能的利用多是通过空气介质与储热介质的对流换热进行或受其影响较大，要求两者之间具有一定温差，但换热过程的趋势是介质温差逐渐减小，甚至出现储热介质温度大于空气介质的情况，因此导致系统集热效率低，有效集热时间短，普遍存在着温室空气余热利用率低的问题。

空气源热泵可获取环境中低品位的空气热能，经电力做功，提供可使用的高品位热能，由于安装费用低，使用方便，已成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种。但空气源热泵的应用受气候条件影响较大，在我国北方寒冷地区冬季无法正常工作，主要表现为热泵制热量少无法满足温室采暖负荷，制热性能系数低，除霜准确性差。

鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种能够提高日光温室内空气热能利用效率的温室气温调节系统及其调节方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是现有利用温室内富余热量的温室气温调节系统多是通过空气介质与储热介质的对流换热进行或受其影响较大，但是对流换热过程的趋势是介质温差逐渐减小，甚至出现储热介质温度大于空气介质的情况，因此导致系统集热效率低，有效集热时间短，存在温室空气余热利用率低的问题。且空气源热泵的应用受气候条件影响较大，在寒冷地区冬季无法正常工作，主要存在热泵制热量少无法满足温室采暖负荷，制热性能系数低，除霜准确性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种温室气温调节系统，其中，包括压缩机、四通换向阀、翅片换热器、膨胀阀、套管换热器、表冷器、循环泵及蓄液池；所述压缩机经过所述四通换向阀分别与所述套管换热器、膨胀阀、翅片换热器依次相连构成热泵循环单元，所述翅片换热器一端设置有离心风机，另一端与所述表冷器连接，所述套管换热器及表冷器的一端分别与所述循环泵连通，另一端分别与所述蓄液池连通，所述循环泵与所述蓄液池连通。