一种用于农作物培养室的空调系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于农作物培养室的空调系统，包括内置有送风箱和回风箱的培养室以及安置在培养室外的独立空调机组；所述的培养室内的墙体内自下而上或自上而下嵌置有多圈墙排管，所述独立空调机组的一侧通过设置的新风管、排风管、送水管和回水管分别对应与安置在培养室中的送风箱、回风箱和墙排管相连通，另一侧通过环境风入口、环境风出口、新风入口和排风口与大气环境相连通，并设置有加湿水管。加热时开启热泵运行模式，制冷时开启制冷运行模式。本发明使培养室更加符合农作物生长的自然环境特点，培养架安置和操作方便，生产安全卫生，能源消耗低。
【专利说明】一种用于农作物培养室的空调系统
【技术领域】
[0001]本发明属于制冷空调【技术领域】，涉及一种空调系统，尤其涉及一种用于农作物培养室的空调系统。
【背景技术】
[0002]设施农业打破了传统农业一直依赖自然环境条件生产的旧框框，采用人工环境调控技术与装备创造农作物生长的适宜环境，是实现集约高效可持续发展的现代农业生产方式，这就催生了农作物培养室空调技术的发展，对该领域的空调新技术提出了新课题。
[0003]农作物生产周期短，生长周期内环境参数变化幅度大，特别是在高湿环境下的降温过程会产生大量凝露水，消耗空调系统的制冷能力，增大了生产成本。在生产环境与自然环境反差较大的季节，直接的新风换气也损失大量冷量或热量。目前生产技术中空调设施的能量消耗已经成为主要成本，一定程度上阻碍了设施农业技术的推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术所存在的缺陷，提出一种节能高效的用于农作物培养室的空调系统。
[0005]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0006]—种用于农作物培养室的空调系统，包括内置有送风箱24和回风箱27的培养室以及安置在培养室外的独立空调机组I所述的培养室内的墙体26内自下而上或自上而下嵌置有多圈墙排管25，所述独立空调机组I的一侧通过设置的新风管23、排风管22、送水管28和回水管29分别对应与安置在培养室中的送风箱24、回风箱27和墙排管25相连通，另一侧通过环境风入口 6、环境风出口 10、新风入口 12和排风口 3与大气环境相连通，并设置有加湿水管15。
[0007]上所所述的独立空调机组I由环境风机7、环境换热器8、水系统节流阀9、凝露水管11、回热器14、排风机17、新风机18、新风换热器19、新风系统节流阀21、循环水泵2、水换热器3、压缩机4、四通换向阀5组成，其中所述压缩机4依次循环管连接四通换向阀5、环境换热器8、水系统节流阀9和水换热器3，且并联连接新风系统节流阀21和新风换热器19 ;所述环境风机一端连通环境风入口 6，另一端与环境换热器8相连；所述回热器14 一侧上下分别连接有新风入口 12和排风口 13，另一侧上部依次与排风机17和回风箱27管连接；下部依次与新风机18、新风换热器19和送风箱24管连接，所述水换热器3依次循环与循环水泵2和墙排管25管连接；所述凝露水管11的一端与新风换热器19的底部相连，另一端与环境换热器8的空气侧相连。
[0008]上所所述的凝露水管11为S型水封结构。
[0009]上所所述新风换热器19的上部还装有新风加湿器20。
[0010]上所所述回热器14的排风侧上部装有排风加湿器16。
[0011]上所所述送风箱24的出风面均匀布置有若干出风孔。[0012]上所所述回风箱27的迎风面均匀布置有若干回风孔。
[0013]本发明一种用于农作物培养室的空调系统的工作方式是：由农作物生长要求确定培养室内的温湿度和新风参数，当需要加热时开启热泵运行模式，四通换向阀5的工作位置切换为将来自压缩机4的制冷剂蒸汽导入水换热器3和与之并联的新风换热器19，制冷剂在两换热器中凝结放热加热循环水和新风，水系统节流阀9和新风系统节流阀21分别控制两换热器的制冷剂流量，流经两节流阀的制冷剂汇合流入环境换热器8，制冷剂在环境换热器8中蒸发汽化吸收环境热能，再经四通换向阀5流回压缩机4，如此循环往复，吸收环境热能，并通过水系统和新风系统将热能送入培养室；当需要制冷时开启制冷运行模式，四通换向阀5的工作位置切换为将来自压缩机4的制冷剂蒸汽导入环境换热器8，制冷剂在环境换热器8中凝结放热将热量传给环境介质，凝结为液体的制冷剂分别经由水系统节流阀9流入水换热器3和新风系统节流阀21流入新风换热器19，制冷剂在两换热器中汽化吸热对循环水和新风制冷，汽化后的制冷剂汇合流入四通换向阀5后流回压缩机4，如此循环往复，通过水系统和新风系统对培养室制冷，将热量传给大气环境；运行过程中，环境风机7驱动环境气流流过环境换热器8，循环水泵2驱动水媒在水换热器3和墙排管25之间循环，新风机18驱动新风自回热器14进入新风换热器19再进入送风箱24，排风机17驱动培养室内废气经回风箱27进入回热器14后排入大气；系统参数的控制与调节方法是：改变水系统节流阀9的开度以适应培养室的冷热负荷，改变新风系统节流阀21的开度以适应培养室新风冷热负荷，改变压缩机4的转速或占空比以适应全系统冷热负荷，改变环境风机7的转速以适应环境换热器8的热负荷，改变新风机18的转速以适应培养室的新风需求，改变排风机17的转速以维持培养室微正压，使室外细菌不能进入室内，改变新风加湿器20的开度以适应培养室湿负荷，改变排风加湿器16的开度以控制排风含湿量，最大限度回收系统冷量。
[0014]本发明的一种用于农作物培养室的空调系统的优点和有益效果是：
[0015]一是主要由安置在墙体内的墙排管通过辐射传热方式承担培养室的冷热负荷，更加符合农作物生长的自然环境特点；
[0016]二是培养室内只放置送风箱和回风箱，大大方便了培养架的安置和农业工人的栽培操作；
[0017]三是由于消除了高湿环境中的对流换热面，大大减少了制冷工况的凝露水量，从而节约能源消耗，节省生产成本；
[0018]四是通过回热器回收利用排放气体的冷量或热量，特别是在其排风侧设置加湿装置，可最大限度回收排风冷量，进一步降低能耗，节约成本；
[0019]五是加热工况采用热泵循环，大大节约了系统能耗；
[0020]六是将制冷工况下的凝露水导入环境换热器，强化了传热，改善了运行工况，节约了运行能耗；
[0021]七是新风机与排风机的配合使培养室微正压，保证了农作物免受环境杂菌的污染；
[0022]八是在新风换热器中进行加湿处理既保证了培养室的湿环境，又避免了在作物表面直接喷水带来的污染；【专利附图】
【附图说明】
[0023]图I是本发明的用于农作物培养室的空调系统构造示意图。
[0024]图中，I.独立空调机组；2.循环水泵；3.水换热器；4.压缩机；5.四通换向阀；
6.环境风入口 ；7.环境风机；8.环境换热器；9.水系统节流阀；10.环境风出口 ；11.凝露水管；12.新风入口 ；13.排风口 ；14.回热器；15.加湿水管；16.排风加湿器；17.排风机；18.新风机；19.新风换热器；20.新风加湿器；21.新风系统节流阀；22.排风管；23.新风管；24.送风箱；25.墙排管；26.墙体；27回风箱；28送水管；29回水管。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的一种用于农作物培养室的空调系统，就一个金针菇培养室作进一步的详细说明。金针菇生长周期约28天，分为四个阶段：1、返菌丝，4-5天，14-16 °C，新风 O. 5h/lh，湿度为 95% ;2、催蕾，6-8 天，9-12 °C，新风 24h/ld，湿度为 90% ；
3、抑制，3-4天，4-6 °C，新风24h/ld，湿度为80% ;4、子实体生长，11-13天，8-11。。，新风
O.5h/12h，湿度为 90%-80%。
[0026]如图I所示，本发明的一种用于农作物培养室的空调系统，包括独立空调机组I和安置在培养室墙体26内的墙排管25以及安置在培养室内的送风箱24和回风箱27。所述独立空调机组I安装于培养室外，通过新风管23、排风管22、送水管28和回水管29与培养室相连，通过环境风入口 6、环境风出口 10、新风入口 12和排风口 13与大气环境连通，由加湿水管15为机组提供加湿水源；所述独立空调机组I由环境风机7、环境换热器8、水系统节流阀9、凝露水管11、回热器14、排风机17、新风机18、新风换热器19、新风系统节流阀21、循环水泵2、水换热器3、压缩机4、四通换向阀5等设备组成；用制冷剂管路依次循环连接压缩机4、四通换向阀5、环境换热器8、水系统节流阀9和水换热器3，并联连接新风系统节流阀21和新风换热器19 ;环境风管依次连接环境风机7和环境换热器8 ;新风管依次连接回热器14、新风机18、新风换热器19和送风箱24 ;排风管依次连接回热器14、排风机17和回风箱27 ;循环水管依次循环连接循环水泵2、水换热器3和墙排管25 ;凝露水管11为S型水封结构，其一端与新风换热器19的底部相连,另一端与环境换热器8的空气侧相连；安装在回热器14中的排风加湿器16和安装在新风换热器19中的新风加湿器20分别与加湿水管15相连；所述送风箱24的出风面均匀布置若干出风孔；所述回风箱27的迎风面均匀布置若干回风孔。
[0027]本发明一种用于农作物培养室的独立空调系统用于栽培金针菇时，根据金针菇生长流程中的工艺要求和当时所处环境气象条件确定机组运行工况，当需要加热时开启热泵运行模式，机组通过环境换热器8吸收环境热能，通过水系统和新风系统将热能送入金针菇房；当需要制冷时开启制冷运行模式，机组通过水系统和新风系统对金针菇房制冷，并通过环境换热器8将热量传给大气环境；运行过程中，环境风机7驱动环境气流流过环境换热器8，循环水泵2驱动水媒在水换热器3和墙排管25之间循环，新风机18驱动新风自回热器14进入新风换热器19再进入送风箱24，排风机17驱动金针菇房内废气经回风箱27进入回热器14后排入大气；系统参数的控制与调节方法是：改变水系统节流阀9的开度以适应金针菇房的冷热负荷，改变新风系统节流阀21的开度以适应金针菇房新风冷热负荷，改变压缩机4的转速或占空比以适应全系统冷热负荷，改变环境风机7的转速以适应环境换热器8的热负荷，改变新风机18的转速以适应金针菇房的新风需求，改变排风机17的转速以维持金针菇房微正压，使室外细菌不能进入室内，改变新风加湿器20的开度以适应金针菇房湿负荷，改变排风加湿器16`的开度以控制排风含湿量，最大限度回收系统冷量。
【权利要求】
1.一种用于农作物培养室的空调系统，包括内置有送风箱（24)和回风箱（27)的培养室以及安置在培养室外的独立空调机组（1)，其特征在于：所述的培养室内的墙体（26)内自下而上或自上而下嵌置有多圈墙排管（25)，所述独立空调机组（I)的一侧通过设置的新风管（23)、排风管（22)、送水管（28)和回水管（29)分别对应与安置在培养室中的送风箱(24)、回风箱（27)和墙排管（25)相连通，另一侧通过环境风入口（6)、环境风出口（10)、新风入口（12)和排风口（13)与大气环境相连通，并设置有加湿水管（15)。
2.根据权利要求I所述的用于农作物培养室的空调系统，其特征在于：所述独立空调机组（I)由环境风机（7)、环境换热器（8)、水系统节流阀（9)、凝露水管（11)、回热器（14)、排风机（17)、新风机（18)、新风换热器（19)、新风系统节流阀（21)、循环水泵（2)、水换热器（3)、压缩机（4)、四通换向阀（5)组成，其中所述压缩机（4)依次循环管连接四通换向阀(5)、环境换热器（8)、水系统节流阀（9)和水换热器（3)，且并联连接新风系统节流阀（21)和新风换热器（19);所述环境风机（7)—端连通环境风入口（6)，另一端与环境换热器（8)相连；所述回热器（14) 一侧上下分别连接有新风入口（ 12)和排风口（ 13)，另一侧上部依次与排风机（17)和回风箱（27)管连接；下部依次与新风机（18)、新风换热器（19)和送风箱(24)管连接，所述水换热器（3)依次循环与循环水泵（2)和墙排管（25)管连接；所述凝露水管（11)的一端与新风换热器（19)的底部相连，另一端与环境换热器（8)的空气侧相连。
3.根据权利要求2所述用于农作物培养室的空调系统，其特征在于：所述的凝露水管(11)为S型水封结构。
4.根据权利要求2所述用于农作物培养室的空调系统，，其特征在于：所述新风换热器(19)的上部还装有新风加湿器（20)。
5.根据权利要求2所述用于农作物培养室的空调系统，，其特征在于：所述回热器（14)的排风侧上部装有排风加湿器（16)。
6.根据权利要求I所述的用于农作物培养室的空调系统，其特征在于：所述送风箱(24)的出风面均匀布置有若干出风孔。
7.根据权利要求I所述的用于农作物培养室的空调系统，其特征在于：所述回风箱(27)的迎风面均匀布置有若干回风孔。
【文档编号】F24F1/02GK103486672SQ201310391936
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】周根明, 赵忠超, 冯国增, 孔祥雷, 唐春丽 申请人:江苏科技大学