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有机体空间环境内的气候的控制系统,与其相适应的空间环境,由此的控制系统和程序技术方案

技术编号:7190502 阅读:308 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于诸如建筑物或交通工具的空间(35)内的气候的控制装置,所述建筑物诸如温室、谷仓、办公室和房屋,所述交通工具诸如汽车、船只和飞机。其内的有机体(10)构成用于所述空间内气候的控制系统的一部分,并且所述控制装置包括至少同时控制该有机体的温度。此处,在所述有机体的水平处供给不饱和的、被调节的空气,其依赖于所述控制装置的引导。所述控制装置从有机体的温度记录和空间内两个分别的高度水平(A、B)处的气候记录(温度、空气湿度和空气速度)出发。使用第一水平处的气候参数和有机体温度之间所建立的关联,在第二水平处气候参数的变化的基础上,确定有机体中的估计温度。通过确定或建立期望的植物温度和测得的植物温度之间的差异,以及确定或建立热流,可以更好且更直接地供给被调节的空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机体空间环境内的气候的控制系统,与其相适应的空间环境,由此的控制系统和程序
本专利技术涉及一种控制用于遮蔽有机体的空间内的气候的控制系统,所述有机体诸如在随附权利要求1的前序部分中描述的人类、动物和植物。
技术介绍
用于这样的建筑物的控制系统尤其以用于温室内作物生长的气候控制系统而广为人知。这些已知的温室中的控制系统通常的重点可追溯到1983年由G.P.ABot,Wageningen发表的论文“温室气候:从物理过程到动态模型”中的知识。因此,已知的源于温室作物生长的控制系统着重于对其内由植物构成有机体的建筑物进行气候控制。此时其意图是了解相关的有机体的生长和发育的最适宜的内部气候或温室气候。通常,这些温室控制系统出于植物和环境之间的相互作用,并具有控制环以在其中控制气候因素,气候因素主要为温室内的温度、湿度、含量(即:二氧化碳的比率)、入射光量和空气流动。这些生长因素通常是受控的,至少借助于多个互相关联的平衡而互相协调,其以物理方式描述了温室的迁入流和外向流。此处,将待控制的值协调为已知的有机体(此处为植物)身体机能的必要值,无论这是否是由理论地和/或经验地开发得到的模型完成的。已知的控制具有这样的缺陷:其从有机体和环境因素之间由经验决定的关联出发,尤其是在其应用于温室建筑物时,在温室建筑物中,这种类型的控制尤其实现了其发展。这种控制从诸如温度的气候因素的平均值出发。然而,在实践中,这种平均值事实上根本无法维持得足够久。在温室的情况下,这是由气候因素之间的相互作用造成的,但实例并不限于此。例如,如果光照增加,植物温度升高,并且温室温度也随其升高。如果更多的辐照蒸发增加,温室空气的相对湿度增加;尽管如此,温室温度的这种增长超过了空气湿度的增长,然后相对空气湿度当然下降。通过改变气候因素再次强化这种相互作用,其中尤其是改变进入的辐照。在不利的日间,后者可以在从100-1100W/m2的较大性能范围内,以200-300瓦特每平方米(W/m2)的可观跳跃而发生变化。除此以外,在设备的启动和控制中,气候因素之间存在期望的和不期望的相互作用。以这种方式,例如在热量过剩的情况下,通常通过开启温室窗口来降低温室温度。尽管如此,在对温室温度进行控制时,通风(即:通风窗口)的开启或关闭,或者管温度的降低或升高(即:加热的降低或升高)还对相对空气湿度产生干扰。由此,气候因素、作物与装备或设备(通风、加热、屏蔽、照明等)之间的相互作用经常妨碍到已知的气候控制。这些顺应本专利技术的深入洞察的复杂应用可以在其他空间内进行类推地调节,尤其是遮蔽活体有机体的空间。这样的空间可以是建筑物和运输装置,例如居住用房屋、办公室、谷仓、陆上交通工具、船只和飞机,无论其内是否包含有被物理隔开的部分。遵照本专利技术的深入洞悉,这样的复杂应用本身也可以存在于运输单元中,例如用于人类的车辆,诸如汽车、公共汽车和飞机,并且还可以对其应用此处待呈现的专利技术。尽管至少在温室建筑物中,用于内部气候的气候控制已经被使用了数十年,但实际的模型意味着高度紧张的控制,其特征至少在于对气候影响因素的连续地有效引导,这些气候影响因素是该建筑物的装备的组成部分。除了通风窗口之外,这些装备还包括:加热元件、湿润及去湿设备、用于为建筑物内的有机体遮阴的屏蔽设备、以及二氧化碳设备。还可以设置通风器以用于内部的空气扩散和/或混合。在温室园艺中,无论如何,已知的控制系统着眼于维持内部气候尽可能稳定,以前述方式运行,其具有大量的、用于温室内的每个生长因素的设定点。在温室内的每个子区域中,存在250-400个之间的所谓的设定点,这是不常见的。因此,已知的控制不仅实现其自身的控制复杂,而且对维护敏感,并且开发起来相对昂贵。对已知的、至少是用于温室园艺的气候控制进行改善的尝试可由公开号为WO2007053011的国际申请获知。这种尝试着重于通过从位于有机体周围的所谓的微气候出发来对作物生长进行控制,用于建筑物的气候控制通常也是针对这一点。使用此种方法意味着:直接在植物的周围建立待控制的气候,其由不同的支持装置所支持,这些支持装置设置在温室中,紧靠植物。这些装置至少包括湿润器和与其隔开的去湿器,其每一个可以同时处理加热或者冷却,由此形成所谓的微气候。在有机体为植物的情况下,该系统可设置有同样紧靠有机体的吸湿阀门,用于相对于由理想条件(至少为用于有机体的、预期的局部气候)所限定的最佳值,摄取和排出过剩的热量和/或水分。事实上,随该公开物限定了在尺寸上与温室相适应的气候空间,其设置有与其相适应的干预装置。就概述的所谓的微气候所需的任何控制而言,该公开物是未作记述的。
技术实现思路
相反地,本专利技术具有待实现的目标:在用于遮蔽诸如园艺作物的植物、动物和人类的有机体的空间内形成的用于气候控制的模型中实现重要创新,以及对与其相适应的支撑装置的构想。因此,本专利技术涉及由权利要求1的特征部分所限定的控制,其包含、至少促进了用于控制气候的方法或者系统,包括:一个或多个作为所谓的控制环的一部分的有机体的条件参数,并且其中,不饱和的、被调节的空气被供给以用于气候的实现,在一个实施例中,从相关的有机体的上部下方的高度水平开始供给。在这样的控制装置中,首先,依赖于所记录的有机体的温度,直接围绕该有机体建立气候,在有机体是植物的情况下,显然这种气候感受起来至少如同例如生长刺激一样的舒适,并且这种气候还大大减少了所耗费的能量。由此,特别地,本专利技术的目的在于,通过周期性地改变围绕有机体的环境空气的空气条件,尤其通过使用将要被诱导的控制来引导空气之中垂直的、而且不受迫的气流沿着有机体减速或者加速,同时使用本身已知的热物理原理,使包含在空间内的有机体感觉良好。对于后者,利用了深入本专利技术的进一步的洞察,根据该洞察,空气至少近乎是不受迫地沿着有机体移动,优选地,具有至少占主导地位的、单一的加速度。对于这样的控制装置,可以类推地引导空间内植物或者动物或人类的舒适度。对此,除了在供给元件中退出开口所需的力之外,以不受迫的方式导入的空气几乎不需要增加任何能量,这使得空气的移动仅用于替换该位置处上升的空气。根据本专利技术,被导入至紧邻有机体的至少被供给的空气的温度和/或湿度被受控以响应于建筑物(至少为其一个单元或分区)内一个种群中的一个或多个有机体的一个或多个条件参数的确定值。本专利技术还利用了洞察力和物理学中本身已知的现象:潮湿空气比干燥空气轻,并且因此会上升。此时,通过将不饱和空气供给到例如坐着的或站立的有机体的胸部高度附近,借助于有机体,空气速度随着水分的增加而增加。如果没有空气沿着有机体上升,由于无法排出水分或者由于排出的水分有限,有机体的不适感增加。因此,最好是具有沿着有机体的气流,以排出水分。人类身上的这样的水分排出大部分发生在头部的嘴巴、鼻子和皮肤处,而植物身上的这样的水分排出发生在长有叶片的任何水平处。优选地,上升的空气经由空气排出装置排出,对于本专利技术,该空气排出装置设置在有机体的上侧,通常倚靠着受控空间的上侧或位于其上侧中。本专利技术还利用了以下原理:在绝对意义上,至少诸如人类和动物这样的恒温有机体对温度是不敏感的。这意味着,在当前所建议的控制装置中,至少大部分的封闭空间配置有可用的更新,使得循环(即:其上升流)包含在有机体(即:有机体本文档来自技高网
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有机体空间环境内的气候的控制系统,与其相适应的空间环境,由此的控制系统和程序

【技术保护点】
1.一种方法,用于控制、尤其是引导诸如建筑物和运输装置或其一部分的空间内的气候,所述空间的目的在于遮蔽,或者无论是否临时地,容纳诸如植物、动物和人类的活体有机体,其中,所述气候至少包括温度因素,并且根据所述方法,在其处,所述有机体构成所述空间内的气候控制系统的一部分,并且在其处,所述用于所述控制空间内气候的所述控制装置包括记录所述有机体的两个不同高度水平处的温度以及围绕所述有机体的空气在垂直方向上的速度的变化量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.02.02 NL NL10364931.一种用于控制、引导包括建筑物和运输装置或其一部分的空间内的气候的方法,所述空间用于遮蔽或者容纳包括植物、动物或者人类的活体有机体,所述方法包括:通过所述有机体本身诱导空气沿所述有机体垂直上升,并且通过有机体自然排出的水分影响空气速度的变化,使所述有机体构成所述空间内的气候控制系统的一部分,以控制、引导所述空间内的一个或多个物理参数,其中所述一个或多个物理参数包括温度和湿度;在至少两个不同高度水平处,用有机体温度传感器记录所述有机体的温度,以及记录围绕所述有机体的空气在垂直方向上的速度的变化量,其中,空气速度的变化量不是直接确定的;用检测仪器测量所述至少两个不同高度水平处的有机体周围环境的温度和湿度,其中所述至少两个不同高度水平包括第一高度水平和第二高度水平;根据所述第一高度水平处有机体及有机体周围环境的温度测量值之间的关系,以及所述第二高度水平处有机体及有机体周围环境的温度测量值,确定有机体的实际温度与所期望的温度之间的差异,其中,响应于特定高度处检测到的与所述有机体相关的温度和所期望的空气热含量之间的温度差异,提供具有较大热含量的空气,根据所述差异确定待导入的空气的相对空气湿度和/或温度并且至少在非强制下用紧邻所述有机体的供给元件导入空气以提供给所述有机体,其中,除了从供给元件中的开口退出所需的能量之外,被导入的空气不需要增加任何能量,所述导入的空气就水分含量来说是不饱和的。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在相对应的高度水平处进行对所述有机体的温度以及对空气的温度与湿度的检测。3.根据权利要求1所述的方法,其中,控制装置包括:通过影响所述空间内空气的热含量来影响沿所述有机体的气流,使得相对于所述空间内的任意高度水平提供或者实现具有较大或较小的热含量的空气。4.根据权利要求1所述的方法,其中,控制装置涉及周期性交替减速和加速的垂直气流,或者其中,直接影响空气在不同水平处的热含量。5.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述有机体附近执行检测,也就是说,在被视为发生了有机体和环境之间的热交换的区域附近执行所述检测。6.根据权利要求1所述的方法,其中,导入被调节的空气,在能够发生水分交换的范围内,即:在有机体的直观环境之内,诱导沿所述有机体的垂直的空气运动,并且其中,垂直的气流受到由控制装置引导的变化的影响,所述变化在于存在于所述空间内的空气的空气湿度、温度和气体成分中的至少一个。7.根据权利要求1所述的方法,其中,通过导入被调节的空气来影响存在于所述空间内的空气的垂直运动。8.一种适于实现根据前述任一权利要求的方法的空间,至少为空间配置,所述空间配置包括:建筑物或飞机或车辆,用于遮蔽有机体,所述有机体包括:植物、人类和动物,所述空间设置有气候控制设施,所述设施包括用于供给和排出空气的供给元件和排出装置,其中所述供给元件...

【专利技术属性】
技术研发人员:佩特鲁斯·杰拉德斯·亨德里克斯·卡姆普
申请(专利权)人:普莱瓦公司
类型:发明
国别省市:NL

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