[发明专利]一种立体水培作物的根温智能调控系统及其实现方法

权利要求书

1.一种立体水培作物的根温智能调控系统实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

白天时段，当温室内温度高于适宜作物生长的根部温度T₁时，控制系统(11)开启营养液精准供给系统(4)进行营养液精准配比，通过根部对靶供液管(6)对栽培槽中作物(7)根部添加营养液；同时，热源(1)给营养液加热储存装置(2)和相变材料加热储存装置(9)提供热能，控制系统(11)控制营养液加热储存装置(2)内的营养液温度为适宜作物生长的根部温度T₁，并获取相变材料加热储存装置(9)内的液态相变材料温度T₂；

夜晚时段，当温室内温度低于适宜作物生长的根部温度T₁时，控制系统(11)将营养液加热储存装置(2)内温度为T₁的营养液通过根部对靶供液管(6)添加到作物(7)根部；控制系统(11)获取夜晚时间段内n个营养液更换周期内栽培槽热量总损失量nQ，并开启供料控制阀(8)，控制液态相变材料进料量为m。

2.根据权利要求1所述的根温智能调控系统实现方法，其特征在于，当控温层(13)空间无法满足进料量m的需求时，控制系统(11)实时获取控温层(13)内相变材料的温度，当其温度低于适宜作物生长的根部温度T₁时，拆除已经固化的液态相变材料，重新向控温层(13)注入液态相变材料。

3.根据权利要求1所述的根温智能调控系统实现方法，其特征在于，所述n个营养液更换周期内栽培槽热量总损失量nQ与进料量m满足：

nQ＝mC(T₂-T₁)+mH

其中：C为相变材料的比热容，H为相变材料的相变潜热。

4.一种根据权利要求1-3所述的根温智能调控系统实现方法的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，包括：

根部供液单元，包括营养液精准供给系统(4)和营养液加热储存装置(2)，营养液精准供给系统(4)和营养液加热储存装置(2)通过根部对靶供液管(6)与作物(7)的根部相对；

液温控制单元，包括隔热保温层(12)和相变材料加热储存装置(9)，隔热保温层(12)位于作物栽培槽外侧，且隔热保温层(12)与作物栽培槽外侧之间形成控温层(13)，控温层(13)与相变材料加热储存装置(9)连通；

控制系统(11)，控制营养液精准供给系统(4)的营养液精准配比、营养液加热储存装置(2)的液温以及相变材料加热储存装置(9)的开闭。

5.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述营养液加热储存装置(2)与根部对靶供液管(6)连接的管道上设有第一供液控制阀(3)，第一供液控制阀(3)的开闭由控制系统(11)控制。

6.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述营养液精准供给系统(4)与根部对靶供液管(6)连接的管道上设有第二供液控制阀(5)，第二供液控制阀(5)的开闭由控制系统(11)控制。

7.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述相变材料加热储存装置(9)与控温层(13)连接的管路上设有供料控制阀(8)，供料控制阀(8)的开闭由控制系统(11)控制。

8.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述控温层(13)内部设有温度传感器(14)。

9.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述营养液加热储存装置(2)和相变材料加热储存装置(9)由热源(1)提供热能。

10.根据权利要求4所述的立体水培作物的根温智能调控系统，其特征在于，所述作物栽培槽设置在立体栽培架(10)上。