[发明专利]多分区温室的加热装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种多分区温室的加热装置及控制方法，包括热源、供水干管、回水干管、循环水泵、散热设备、直通电磁阀、四通电磁阀、温度传感器，所述供水水管上设有循环水泵，在温室各分区内通过四通电磁阀或直通电磁阀将各分区供、回水管连接起来，形成加热循环。多分区温室的加热装置通过四通电磁阀与直通电磁阀的组合，实现了多分区温室的加热，节省了人力、物力，简化了多分区温室加热装置的空间布局，降低了温室加热循环水泵运行的能耗，并从设计上确保了加热装置自动控制实现容易、设备运行安全稳定。该加热装置尤其适合应用于分区较多、单个分区面积较小的自控型温室。

主权项

一种多分区温室的加热装置的控制方法，其特征在于，所述多分区温室的加热装置包括：热源(1)、供水干管(2)、第一蝶阀(3)、循环水泵(4)、压力表(5)、排气阀(6)、第一管道水温传感器(7)、止回阀(8)、第二蝶阀(9)、若干直通单元(10)、若干四通单元(11)、回水干管(12)、稳压罐(13)、控制器；其中，所述热源(1)分别与供水干管(2)的一端和回水干管(12)的一端相连，供水干管(2)的另一端封堵，回水干管(12)的另一端与稳压罐(13)相连；在所述供水干管(2)上依次设置第一蝶阀(3)、循环水泵(4)、压力表(5)、排气阀(6)、第一管道水温传感器(7)、止回阀(8)和第二蝶阀(9)；在供水干管(2)和回水干管(12)之间设置若干直通单元(10)和若干四通单元(11)；所述直通单元(10)包括第三蝶阀(101)、第一散热设备(102)、第四蝶阀(103)、第二管道水温传感器(104)、直通电磁阀(105)、第五蝶阀(106)和第一室内气温传感器(107)；其中所述第三蝶阀(101)、第一散热设备(102)、第四蝶阀(103)、第二管道水温传感器(104)、直通电磁阀(105)、第五蝶阀(106)依次相连；第三蝶阀(101)与供水干管(2)相连，第五蝶阀(106)与回水干管(12)相连；所述四通单元(11)包括第六蝶阀(111)、第七蝶阀(112)、第二散热设备(113)、第八蝶阀(114)、第三管道水温传感器(115)、四通电磁阀(116)、第九蝶阀(117)和第二室内气温传感器(108)；其中，所述第六蝶阀(111)的一端与供水干管(2)相连，另一端与四通电磁阀(116)的第一阀口相连；四通电磁阀(116)的第二阀口与第七蝶阀(112)的一端相连；第七蝶阀(112)的另一端与第二散热设备(113)相连；第八蝶阀(114)的一端与第二散热设备(113)相连，第八蝶阀(114)的另一端与四通电磁阀(116)的第三阀口相连；在第八蝶阀(114)和四通电磁阀(116)之间设置第三管道水温传感器(115)；四通电磁阀(116)的第四阀口与第九蝶阀(117)的一端相连，第九蝶阀(117)的另一端与回水干管(12)相连；所述循环水泵(4)、第一管道水温传感器(7)、第二管道水温传感器(104)、第三管道水温传感器(115)、直通电磁阀(105)、四通电磁阀(116)、第一室内气温传感器(107)和第二室内气温传感器(108)均与控制器相连；该控制方法具体包括以下步骤：步骤一、控制器接收气象站传递来的室外气候信息，该信息包括室外温度、风速以及太阳辐照度；在控制器上设定各分区室内加温温度；步骤二、第二管道水温传感器(104)、第三管道水温传感器(115)、第一室内气温传感器(107)和第二室内气温传感器(108)将检测到的温度信号传递给控制器，控制器根据设定的各分区室内加温温度、接收到的温度信号以及室外气候信息计算各分区的期望室内气温，如果期望室内气温高于室内传感器检测到的当前室内气温，则控制器控制循环水泵(4)与热源(1)停止工作；反之，控制器控制循环水泵(4)与热源(1)启动工作；步骤三、当控制器控制循环水泵(4)与热源(1)启动工作时，管道温度的计算如下：用当前分区室内实际测得的气温t2(n)与5分钟前室内气温t2(n‑1)的差|t2(n‑1)‑t2(n)|来衡量分区室内气温变化快慢；设定阈值δ,当|t2(n‑1)‑t2(n)|>δ时,采用比例调节法计算后5分钟的管道温度T(n+1)，即有：T(n+1)＝T+kp×[t1(n+2)‑t2(n)]+To+Tf+Tl式中T为设定管道的标准温度；t1(n+2)为10分钟后的室内期望气温；kp为比例系数；To为室外温度，Tf为风速，Tl为太阳辐照度对计算管道温度的影响值；当|t2(n‑1)‑t2(n)|<δ,且|t2(n)‑t1(n+2)|>δ1时，通过积分，消除稳态误差，则后5分钟的管道温度T(n+1)为：T(n+1)＝T(n)+Ti，式中δi为正值积分系数,t(n)为设定的室内气温的加热温度，δ1为设定的另一个阈值，当前室内实际气温与5分钟前室内实际气温之差的绝对值小于δ，并且当前室内实际气温与10分钟后室内期望温度之差的绝对值大于δ1时,进行积分调节,调节强度由δi决定；步骤四、通过步骤三得到各分区管道温度，控制器调节直通电磁阀(105)和/或四通电磁阀(116)的开启比例，调节进入各温室分区的供热介质的流量，从而调节各分区内加热管道温度，使温室各分区内温度达到要求。