【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设施农业保温控制，具体涉及一种蓄热式太阳能热交换控制系统及控制方法。
技术介绍
1、设施农业是采用人工技术手段，改变自然光温条件，创造优化动植物生长的环境因子，使之能够全天候生长的设施工程。设施农业是个新的生产技术体系，它的核心设施就是环境安全型温室、环境安全型畜禽舍、环境安全型菇房。关键技术是能够最大限度利用太阳能的覆盖材料，做到寒冷季节高透明高保温；夏季能够降温防苔；能够将太阳光无用光波转变为适应光合需要的光波；良好的防尘抗污功能等。它根据不同的种养品种需要设计成不同设施类型，同时选择适宜的品种和相应的栽培技术。
2、现有技术中，公开的太阳能集热式的温室大棚，虽然能够利用太阳能加热实现温室保温，但无法实时监控棚内温度，无法精确调控加热和放热的切换时间，且系统操作较为麻烦，对用户群体要求较高，实施难度较大；此外蓄热式太阳能热交换系统本身还存在光热转换效率低、保温性差的缺陷，无法适用于多种场景。
3、因此，开发一种蓄热式太阳能热交换控制系统及控制方法，通过控制系统驱动连接蓄热式太阳能热交换系统，实时监测棚内温度和水温，可采用半自动和全自动两种选择，适应不同人群需求，操作简单，自动化程度高，精准调控集热和蓄热时间，显然具有实际的现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种蓄热式太阳能热交换控制系统及控制方法，实现自动化控制太阳能热交换，提升换热效率，保护作物生长。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种蓄热式
3、优选地，所述参数阈值包括水温阈值和气温阈值；所述环境信息参数包括实时水温和实时气温。
4、优选地，所述气温阈值根据大棚内种植实物适宜生长的温度而定，包括最低温度阈值和上限温度阈值；当实时气温在上限温度阈值之上时，驱动动力装置开启水流循环，打开大棚排风口，并切换至集热状态；当实时气温在下线温度阈值之下时，驱动动力装置开启水流循环，关闭大棚排风口，并切换至放热状态，提升实时气温，直至位于最低温度阈值与上限温度阈值之间；当实时气温位于最低温度阈值与上限温度阈值之间时，实时监测棚内气温，判断实时气温走向，根据气温调整幅度控制水流循环，保持实时温度在最低温度阈值与上限温度阈值之间。
5、优选地，所述参数阈值还包括时间阈值，当到达设定的时间阈值时，数据处理单元比对数据并向驱动单元发送放热状态或集热状态信号。
6、优选地，所述全自动控制系统包括电性连接的plc、第一温度传感器、网络串口服务器及强弱电；所述全自动控制系统实时监控并传输环境信息数据。
7、优选地，所述半自动控制系统包括控制箱和第二温度传感器。
8、优选地，所述半自动控制系统包括人工模式和自动模式；数据处理单元设定切换阈值使半自动控制系统在人工模式和自动模式之间自动切换或人工切换；切换阈值包括时间阈值。
9、优选地，白天启用人工模式控制驱动单元向动力装置发出驱动信号，控制水流从蓄热装置流入太阳能集热装置中进行蓄热，即进入集热状态，并实时监测环境信息，根据环境信息进行水流循环或打开大棚中的排风口；夜间启用自动模式驱动单元向动力装置发出驱动信号，控制其转换为放热状态，并实时监测环境信息，根据环境信息进行水流循环。
10、优选地，所述时间阈值根据日出和日落的时间设定。
11、优选地，所述动力装置包括循环泵、过滤器和电辅热机构，所述循环泵接收驱动单元信号使水流在太阳能集热装置和蓄热装置之间循环，所述电辅热机构接收驱动单元信号并在蓄积热量不足时自行启动进行热量补充。
12、优选地，还包括自循环系统，所述自循环系统用于对太阳能集热装置和动力装置进行自清洗；当数据处理单元检测到连续至少2天存储的环境信息数据均达到生长作物需求时，向驱动单元发送启动自循环系统信号。
13、优选地，采用全自动控制系统时，数据处理单元检测到连续至少2天存储的环境信息数据均达到生长作物需求，无需进入散热状态时，向驱动单元发送启动自循环系统信号；采用半自动控制系统时，当无需使用蓄热式太阳能热交换系统时，人工启用自循环系统。
14、优选地，所述自循环系统包括自循环装置，所述自循环装置与太阳能集热装置和动力装置进行连通，所述动力装置的入水口处连接有三通阀，三通阀的一端与自循环装置连通，三通阀的另一端与蓄热装置连通。
15、优选地，自循环系统的运行时间为12～36h，更优选为24h。
16、优选地，还包括应急加热系统，当系统进入散热状态后，数据处理单元接收到的环境信息数据仍无法达到设定的参数阈值时，启动应急加热系统对蓄热装置中的水进行加热。
17、优选地，所述太阳能集热装置包括至少一个太阳能热交换机构，每个所述太阳能热交换机构中均设有若干个太阳能热交换板。
18、优选地，所述太阳能热交换机构中，相邻的太阳能热交换板之间通过快速接头进行连通。
19、优选地，所述快速接头上设有密封圈，快速接头在连接太阳能热交换板时，密封圈上需均匀涂润滑油，安装时，通过专用扳手旋转快速接头，将相邻两片太阳能热交换板连接在一起。
20、优选地，所述太阳能交换板包括主管道和连接在主管道上的若干毛细管道，所述主管道和毛细管道均为黑色管道，毛细管道的管道直径较小，能够均匀地加热水温和均匀地释放热量，加热效率较高。
21、优选地，所述主管道和毛细管道的主材质均为黑色pe材料，并添加了易吸热的辅料，光热转换效率更高。
22、优选地，所述主管道包括上主管道和下主管道，所述毛细管道位于上主管道和下主管道之间并连通上主管道和下主管道；太阳能热交换板的上主管道与其相邻的太阳能热交换板的上主管道之间通过快速接头进行连通，太阳能热交换板的下主管道与其相邻的太阳能热交换板的下主管道之间通过快速接头进行连通。
23、优选地，每个所述太阳能热交换机构中太阳能热交换板的数量为2～20个，更优选为8～12个，最优选为10个；每个所述太阳能热交换板平行排列并位于同一平面上，组成矩形的太阳能热交换机构。
24、优选地，相邻的太阳能热交换机构之间设有热变形空间，相邻的太阳能热交换机构之间通过波纹连通管连通，所述波纹连通管位于热变形空间处。
25、优选地，所述波纹连通管包括u型管道。
26、优选地，所述波纹连通管上设有排气阀，更优选为，上主管道上连接的波纹连通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，用于连接并控制蓄热式太阳能热交换系统，所述蓄热式太阳能热交换系统包括太阳能集热装置、蓄热装置和动力装置，控制系统驱动动力装置带动水流在太阳能集热装置和蓄热装置之间循环；控制系统包括电性连接的数据处理单元、中控单元和驱动单元；所述中控单元包括全自动控制系统或半自动控制系统；所述数据处理单元用于设定参数阈值、接收并存储来自中控单元的环境信息数据；当接收的环境信息数据达到设定的参数阈值时，数据处理单元比对数据并向驱动单元发送放热状态或集热状态信号。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述参数阈值包括水温阈值和气温阈值；所述环境信息参数包括实时水温和实时气温。
3.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述参数阈值还包括时间阈值，当到达设定的时间阈值时，数据处理单元比对数据并向驱动单元发送放热状态或集热状态信号。
4.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述全自动控制系统包括电性连接的PLC、第一温度传感器、网络串口服
5.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述半自动控制系统包括控制箱和第二温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述半自动控制系统包括人工模式和自动模式；数据处理单元设定切换阈值使半自动控制系统在人工模式和自动模式之间自动切换或人工切换；切换阈值包括时间阈值。
7.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，还包括自循环系统，所述自循环系统用于对太阳能集热装置和动力装置进行自清洗；当数据处理单元检测到连续至少2天存储的环境信息数据均达到生长作物需求时，向驱动单元发送启动自循环系统信号。
8.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，还包括应急加热系统，当系统进入散热状态后，数据处理单元接收到的环境信息数据仍无法达到设定的参数阈值时，启动应急加热系统对蓄热装置中的水进行加热。
9.一种蓄热式太阳能热交换控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的蓄热式太阳能热交换控制系统，并选择启用全自动控制系统；包括以下步骤：
10.一种蓄热式太阳能热交换控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的蓄热式太阳能热交换控制系统，并选择启用半自动控制系统；包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，用于连接并控制蓄热式太阳能热交换系统，所述蓄热式太阳能热交换系统包括太阳能集热装置、蓄热装置和动力装置，控制系统驱动动力装置带动水流在太阳能集热装置和蓄热装置之间循环；控制系统包括电性连接的数据处理单元、中控单元和驱动单元；所述中控单元包括全自动控制系统或半自动控制系统；所述数据处理单元用于设定参数阈值、接收并存储来自中控单元的环境信息数据；当接收的环境信息数据达到设定的参数阈值时，数据处理单元比对数据并向驱动单元发送放热状态或集热状态信号。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述参数阈值包括水温阈值和气温阈值；所述环境信息参数包括实时水温和实时气温。
3.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述参数阈值还包括时间阈值，当到达设定的时间阈值时，数据处理单元比对数据并向驱动单元发送放热状态或集热状态信号。
4.根据权利要求1所述的一种蓄热式太阳能热交换控制系统，其特征在于，所述全自动控制系统包括电性连接的plc、第一温度传感器、网络串口服务器及强弱电；所述全自动控制系统实时监控并传输环境信息数据。
5.根据权利要求1所述的一种蓄热式...
【专利技术属性】
技术研发人员：康海欣，
申请(专利权)人：苏州家宜居家日用品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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