[发明专利]液体干燥剂冷却系统和方法

说明书

一种用于控制封闭空间内部的温度的液体干燥剂系统，包括：蒸发冷却器系统(210)，其配置成在白天期间冷却进入封闭空间(202)的空气流AA；液体干燥剂夜晚冷却器(LDNC)系统(220)，其配置成在夜间通过使用液体干燥剂(304、534)来冷却并干燥封闭空间(202)的内部空气流AE；以及控制器(260)，其配置成在夜间开启LDNC系统(220)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月31日提交的题为“LIQUID DESICCANT NIGHT COOLER FORUSE IN CONTROLLED ENVIRONMENT AGRICULTURE”的美国临时专利申请第62/712,355号以及2018年11月8日提交的题为“LIQUID DESICCANT NIGHT COOLER(LDNC)”的美国临时专利申请第62/757,353号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

技术领域

本文公开的主题的实施例总体上涉及液体干燥剂夜间空气冷却机和除湿器(LDNC)系统，并且更具体地，涉及用于与蒸发冷却系统一起控制封闭空间的环境的方法和LDNC系统。

背景技术的讨论

蒸发冷却在全世界范围内用于在炎热气候下温室的冷却和加湿。特别关注是因为使用盐水资源来蒸发冷却与节约淡水和能量有关(参见，例如，Davies和Paton，2004；Kassem，1994；Paton和Davies，1996；Sabeh，2007)。然而，在高湿度期间，因为通过传统的蒸发冷却可达到的最低温度是湿球空气温度，所以蒸发冷却的有效性受到限制。因此，在对在高温环境下操作的封闭空间进行冷却的情况下，如海湾国家的某些地区和/或每年的某些时候，蒸发冷却可能是无效的技术。

长期以来，液体干燥剂被认为是针对炎热和潮湿的气候提供冷却和除湿的潜在的贡献技术。对于受控环境农业，已提出将液体干燥剂与蒸发冷却过程结合使用以实现较低的温度(例如，参见Al-Sulaiman等，2007；Davies，2005；El Hourani等，2014；Lefers等，2016；Lychnos和Davies，2012)。液体干燥剂也能够与其他形式的空气冷却结合使用，所述其他形式的空气冷却包括但不限于机械蒸气压缩和吸附式冷却机(参见Lowenstein，2008；Mahmud等，2010；Mohammad等，2013a；Mohammad等，2013b)。

由于涉及农业和受控环境生产，因此建议夜晚温度应保持低于白天温度。通常，植物种植者认为白天的高太阳辐射使得诸如番茄的农作物能够耐受例如27-30℃范围的高温下甚至在该高温下生长。与之不同，晚上没有太阳辐射，因此，专业种植者偏好较低的过夜温度，优选为20-23℃。白天和夜晚的确切设定温度将根据作物类型、品种、季节和种植者的偏好/目标而变化。

夜晚高温可以导致植物的能量使用的增加并因此导致过度的糖消耗，降低了农作物产量和质量。夜晚温度对农作物产量和品质的影响将取决于农作物类型、品种和季节而变化。

除了温度外，农作物由于高湿度水平而处于增加的病害风险中。因此，期望不仅控制受控环境中的温度，还控制湿度水平。在这方面，图1示出了在受控环境中的植物生长的优选湿度水平与多个温度点的关系，其中，温度比湿度更重要。注意，相对湿度RH％被定义为在特定温度下空气中的水蒸气量与该温度下空气可保持的水蒸气的最大量的比率，表示为百分比，即RH％＝(绝对水分含量)/(饱和水分含量)×100％。湿度不足(HD)被定义为在特定温度下为达到100％湿度而必须添加到空气中的水蒸气量，即HD＝(饱和水分含量–绝对水分含量)，以g/m³测量。图1示出了在不同温度和相对湿度下的湿度不足HD。优选的湿度设定点对应于与正常蒸发相对应的湿度不足水平。