一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池陣列、DC-DC變換器、蓄電池、逆變器、配電柜、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、中央控制器及溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置；太陽(yáng)能電池陣列、DC-DC變換器、逆變器、配電柜依次順序連接，蓄電池與DC-DC變換器相互連接;所述中央控制器分別與自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及配電柜連接;所述自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)一端與市電連接，另一端與配電柜連接；溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置與配電柜連接。本發(fā)明供能穩(wěn)定、持續(xù)、可靠、經(jīng)濟(jì)，溫度指標(biāo)控制高效、合理。
【專利說(shuō)明】一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源的應(yīng)用、控制領(lǐng)域，具體涉及一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)得到了進(jìn)一步發(fā)展。設(shè)施規(guī)模已居世界首位，有效保障了我國(guó)蔬菜園藝產(chǎn)品的供給，有力提升了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的水平。由于需要給農(nóng)作物提供適宜穩(wěn)定的溫度、光照、濕度等環(huán)境條件，配套相應(yīng)環(huán)境調(diào)控設(shè)備，設(shè)施園藝生產(chǎn)過(guò)程的耗能相當(dāng)巨大。在化石能源瀕臨枯竭、節(jié)能減排壓力日益加大的形勢(shì)下，耗能巨大的溫室的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，嚴(yán)重制約了溫室的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過(guò)程中引進(jìn)依托新能源供電的智能大棚顯得尤為重要，而大棚的供能、節(jié)能及協(xié)調(diào)控制成為一個(gè)重要的研宄課題。
[0003]當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外都在對(duì)大棚系統(tǒng)進(jìn)行著深入的研宄，也建設(shè)了許多大棚工程。目前的大棚系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要有以下兒點(diǎn):光伏發(fā)電技術(shù)只是孤立的應(yīng)用，沒(méi)有與溫室的能量系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，也沒(méi)有考慮溫室的用能特點(diǎn)，導(dǎo)致光伏發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有充分發(fā)揮和性價(jià)比不高，制約了其在溫室領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種大鵬溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池陣列、000(:變換器、蓄電池、逆變器、配電柜、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、中央控制器及溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置；所述太陽(yáng)能電池陣列、000(:變換器、逆變器、配電柜依次順序連接，所述蓄電池與000(:變換器相互連接；所述中央控制器分別與自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及配電柜連接；所述自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)一端與市電連接，另一端與配電柜連接；所述溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置與配電柜連接。
[0006]所述溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置包括依次連接的熱泵空調(diào)、水加熱裝置、保溫箱和循環(huán)水泵；所述熱泵空調(diào)、水加熱裝置、保溫箱和循環(huán)水泵還分別與配電柜相連。
[0007]還包括暖氣片，所述循環(huán)水泵與暖氣片連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明采用光伏發(fā)電為主、市電為輔的互補(bǔ)供電方式，根據(jù)光伏發(fā)電狀況、儲(chǔ)能水平以及用電負(fù)荷狀況進(jìn)行供電模式選擇；
2、本發(fā)明采用儲(chǔ)電和儲(chǔ)熱相結(jié)合的混合儲(chǔ)能方式，切合了溫室特征和溫度控制用能特點(diǎn)，有利于能源的高效利用和系統(tǒng)的優(yōu)化配置；
3、本發(fā)明采用能量即發(fā)即用策略，運(yùn)用冷、熱、電結(jié)合的多元化儲(chǔ)能、用能方式調(diào)節(jié)溫度，可簡(jiǎn)化設(shè)備配置，提高能源利用效率，降低溫室運(yùn)行成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的控制流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；
為了更好說(shuō)明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。
[0011]如圖1所示，一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池陣列、000(:變換器、蓄電池、逆變器、配電柜、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、中央控制器及溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置；所述太陽(yáng)能電池陣列、000(:變換器、逆變器、配電柜依次順序連接，所述蓄電池與000(:變換器相互連接；所述中央控制器分別與自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及配電柜連接；所述自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)一端與市電連接，另一端與配電柜連接；所述溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置包括依次連接的熱泵空調(diào)、水加熱裝置、循環(huán)水泵，所述配電柜按需供電給熱泵空調(diào)、水加熱裝置、循環(huán)水泵。所述中央控制器一般為可編程邏輯控制器$10。所述水加熱裝置還包括保溫水箱，用于保存經(jīng)水加熱裝置加熱到一定溫度的熱水。
[0012]太陽(yáng)能電池陣列將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為直流電能，經(jīng)000(:變換器變換為合適的電壓等級(jí)后，輸送到逆變器變化為交流電能，并同時(shí)向蓄電池充電，逆變器輸出的交流電能通過(guò)中央控制器控制配電柜，按照需要分配給熱泵空調(diào)、水加熱裝置和循環(huán)水泵。
[0013]當(dāng)日照不足，且蓄電池荷電狀態(tài)低下時(shí)，由中央控制器控制白動(dòng)切換開(kāi)關(guān)接通市電，以保證溫室溫度調(diào)節(jié)的電力供應(yīng)。熱泵空調(diào)在降溫的同時(shí)產(chǎn)生熱水，將這種低度熱水經(jīng)水加熱裝置加熱到適當(dāng)溫度后，存儲(chǔ)在保溫水箱中，保溫水箱中的高溫?zé)崴?jīng)循環(huán)水泵，循環(huán)流過(guò)暖氣片，進(jìn)行溫室加熱。
[0014]如圖2所示，本發(fā)明一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制過(guò)程:
當(dāng)光伏陣列的瞬時(shí)發(fā)電總功率為？溫室投入使用設(shè)備的總功率為？，蓄電池儲(chǔ)存的總功率為?？刂葡到y(tǒng)對(duì)以上功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測(cè)，進(jìn)行功率平衡分析；當(dāng)時(shí)，光伏陣列發(fā)電功率充足，將直接為溫室設(shè)備供電，多余功率用來(lái)給蓄電池充電及加熱熱水。當(dāng)？光伏〈？設(shè)備但？光伏蓄電?也〉？設(shè)備時(shí)，由光伏陣列和蓄電池組聯(lián)合為溫室設(shè)備供電。當(dāng)？光伏#蓄電池〈？設(shè)備時(shí)，新能源部分己經(jīng)不具備為溫室設(shè)備單獨(dú)供電的能力，此時(shí)投切到市電供電狀態(tài)，光伏陣列則獨(dú)立為蓄電池組充電；當(dāng)上述兩步保證了大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)供電的穩(wěn)定與可靠，在中央控制系統(tǒng)的控制下，配電系統(tǒng)為相關(guān)設(shè)備供電，完成大棚系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)；溫室溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用優(yōu)化算法進(jìn)行控制，充分調(diào)動(dòng)熱泵空調(diào)、水加熱裝置、循環(huán)水泵進(jìn)行溫室溫度的多重、高效調(diào)節(jié)。
[0015]本發(fā)明將白天光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在蓄電池中，還將一些能量以熱水的方式儲(chǔ)存，用于夜間溫室加熱，可有效減少蓄電池的配置容量，避免了由電到熱的能量消耗，提高了光電的利用率。
[0016]采用熱泵空調(diào)作為降溫設(shè)備，將熱泵空調(diào)制冷時(shí)產(chǎn)生的熱水儲(chǔ)存起來(lái)，用于夜間溫室升溫。所述大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以？IX為核心構(gòu)成控制器，主要功能為以能量供需平衡和電能質(zhì)量為基礎(chǔ)的過(guò)程管理和控制的算法設(shè)計(jì)及控制指令的生成。
[0017]本發(fā)明為了提高供電可靠性，光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電并聯(lián)運(yùn)行，在光伏發(fā)電和蓄電池電能不足時(shí)，通過(guò)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，切換到市電供電模式。將白天多余的能量以蓄電池儲(chǔ)電與熱水能量的形式儲(chǔ)存，蓄電池中的電能用于非光伏發(fā)電時(shí)間段的電氣設(shè)各供電，熱水以暖氣加熱的方式為溫室升溫。供能穩(wěn)定、持續(xù)、可靠、經(jīng)濟(jì)，溫度指標(biāo)控制高效、合理。
[0018]附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制； 顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽(yáng)能電池陣列、DC-DC變換器、蓄電池、逆變器、配電柜、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、中央控制器及溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置；所述太陽(yáng)能電池陣列、DC-DC變換器、逆變器、配電柜依次順序連接，所述蓄電池與DC-DC變換器相互連接；所述中央控制器分別與自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及配電柜連接；所述自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)一端與市電連接，另一端與配電柜連接；所述溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置與配電柜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫室溫度調(diào)節(jié)實(shí)施裝置包括依次連接的熱泵空調(diào)、水加熱裝置、保溫箱和循環(huán)水泵；所述熱泵空調(diào)、水加熱裝置、保溫箱和循環(huán)水泵還分別與配電柜相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大棚溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，還包括暖氣片，所述循環(huán)水泵與暖氣片連接。
【文檔編號(hào)】A01G9/26GK104472279SQ201410711321
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】馮炳和 申請(qǐng)人:馮炳和