本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體地，涉及智能溫室系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國北方冬季天氣寒冷，最低氣溫可達(dá)攝氏零下三十度，一般的溫室僅靠白天日光照射，夜晚棉簾保溫不足以維持作物生長所需的溫度。如果采用燃煤鍋爐供暖，則會(huì)增加散煤燃燒的面源污染物排放。在冬季如果采用通風(fēng)補(bǔ)充由于作物光合作用所消耗的二氧化碳，則會(huì)造成溫室內(nèi)熱量的流失。夏季溫室內(nèi)的溫度、濕度也需要調(diào)節(jié)。

由此，能夠清潔高效地自動(dòng)調(diào)控北方地區(qū)太陽能溫室的溫度、濕度和二氧化碳濃度的智能溫室有待研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種智能溫室系統(tǒng)，該智能溫室系統(tǒng)將生物質(zhì)成型燃料鍋爐和太陽能光伏發(fā)電相結(jié)合，既解決了北方地區(qū)溫室供熱的問題，又減少了大氣污染，節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，尤其適合于在我國北方冬季氣溫最低氣溫可達(dá)攝氏零下30度的地區(qū)推廣使用。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種智能溫室系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該智能溫室系統(tǒng)包括：

溫室本體；

溫室供熱裝置，所述溫室供熱裝置設(shè)置在所述溫室本體內(nèi)；

能源裝置，所述能源裝置包括生物質(zhì)成型燃料鍋爐和太陽能電池板，其中，所述生物質(zhì)成型燃料鍋爐與所述溫室供熱裝置相連，所述太陽能電池板設(shè)置在所述溫室本體的屋頂上；

二氧化碳供給裝置，所述二氧化碳供給裝置設(shè)置在所述溫室本體內(nèi)；

通風(fēng)裝置，所述通風(fēng)裝置設(shè)置在所述溫室本體的側(cè)壁和/或頂棚上；

加濕裝置，所述加濕裝置設(shè)置在所述溫室本體的側(cè)壁和/或內(nèi)部；以及

控制裝置，所述控制裝置與所述能源裝置、所述二氧化碳供給裝置、所述通風(fēng)裝置和所述加濕裝置相連，用于控制所述溫室本體內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的智能溫室系統(tǒng)，該智能溫室系統(tǒng)將生物質(zhì)成型燃料鍋爐和太陽能光伏發(fā)電相結(jié)合，在北方地區(qū)既解決了溫室供熱的問題，又減少了大氣污染，節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。并且，該智能溫室系統(tǒng)利用控制裝置控制能源裝置調(diào)節(jié)溫度，二氧化碳供給裝置供給二氧化碳，通風(fēng)裝置和加濕裝置調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的濕度，使溫室內(nèi)保持適宜的溫度、濕度和二氧化碳濃度，使溫室內(nèi)的作物一年四季都可以正常生長。此外，該生物質(zhì)成型燃料鍋爐以低排放生物質(zhì)為燃料，既能在冬季利用生物質(zhì)能為北方地區(qū)溫室大棚供熱，又能幫助解決北方農(nóng)村的秸稈散燒問題，減少大氣污染、降低霧霾。同時(shí)，生物質(zhì)燃燒排放的煙氣中的二氧化碳可以作為溫室作物的二氧化碳?xì)夥剩龠M(jìn)作物生長。由此，該智能溫室系統(tǒng)尤其適合于在我國北方冬季氣溫最低氣溫可達(dá)攝氏零下30度的地區(qū)推廣使用。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的智能溫室系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述生物質(zhì)成型燃料鍋爐包括：爐體，所述爐體內(nèi)限定出燃燒爐膛，且所述燃燒爐膛的側(cè)壁為水冷壁；鏈?zhǔn)綘t排，所述鏈?zhǔn)綘t排位于所述燃燒爐膛的底部；一次風(fēng)分室，所述一次風(fēng)分室位于所述鏈?zhǔn)綘t排下部，所述一次風(fēng)用于為生物質(zhì)成型燃料燃燒供氧；爐拱，所述爐拱設(shè)置在所述燃燒爐膛內(nèi)，將所述燃燒爐膛分為一次燃燒區(qū)和二次燃燒區(qū)，且所述爐拱呈交錯(cuò)設(shè)置；以及二次風(fēng)管路，所述二次風(fēng)管路的出風(fēng)口位于交錯(cuò)設(shè)置的所述爐拱之間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述生物質(zhì)成型燃料鍋爐進(jìn)一步包括：保溫層，所述保溫層設(shè)置在所述爐體的外壁上。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述生物質(zhì)成型燃料鍋爐進(jìn)一步包括：鍋爐回水電加熱組件，所述鍋爐回水電加熱組件位于生物質(zhì)成型燃料鍋爐的給水管路上，且所述鍋爐回水電加熱組件與所述太陽能電池板相連。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：生物質(zhì)壓塊機(jī)，所述生物質(zhì)壓塊機(jī)與所述燃料鍋爐相連，用于為所述生物質(zhì)成型燃料鍋爐提供燃料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：保溫簾，所述保溫簾設(shè)置在所述溫室本體的內(nèi)壁上，且所述保溫簾與所述控制裝置相連。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：遮蔭裝置，所述遮蔭裝置設(shè)置在所述溫室本體的頂壁上，且所述遮蔭裝置與所述控制裝置相連。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述太陽能電池板呈間隔設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述溫室本體內(nèi)的溫度為12-32攝氏度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述溫室本體內(nèi)的濕度為50-80％。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的智能溫室系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的燃料鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)裝置內(nèi)部的連通或兩個(gè)裝置的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種智能溫室系統(tǒng)。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該智能溫室系統(tǒng)包括：溫室本體100、溫室供熱裝置200、能源裝置300、二氧化碳供給裝置400、通風(fēng)裝置500、加濕裝置600和控制裝置700。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，溫室供熱裝置200設(shè)置在溫室本體100內(nèi)；能源裝置300包括燃料鍋爐310和太陽能電池板320，其中，燃料鍋爐310與溫室供熱裝置200相連，太陽能電池板320設(shè)置在溫室本體100的屋頂上；二氧化碳供給裝置400設(shè)置在溫室本體100內(nèi)；通風(fēng)裝置500設(shè)置在溫室本體100的側(cè)壁/或頂棚上；加濕裝置600設(shè)置在溫室本體100的側(cè)壁和/或內(nèi)部；控制裝置700與能源裝置300、二氧化碳供給裝置400、通風(fēng)裝置500和加濕裝置600相連，用于控制溫室本體100內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的智能溫室系統(tǒng)，該智能溫室系統(tǒng)將燃料鍋爐和太陽能光伏發(fā)電相結(jié)合，在北方地區(qū)既解決了溫室供熱的問題，又減少了大氣污染，節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。并且，該智能溫室系統(tǒng)利用控制裝置控制能源裝置調(diào)節(jié)溫度，二氧化碳供給裝置供給二氧化碳，通風(fēng)裝置和加濕裝置調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的濕度，使溫室內(nèi)保持適宜的溫度、濕度和二氧化碳濃度，使溫室內(nèi)的作物一年四季都可以正常生長。該智能溫室系統(tǒng)尤其適合于在我國北方冬季氣溫最低氣溫可達(dá)攝氏零下30度的地區(qū)推廣使用。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加濕裝置600為濕簾加濕器。由此，加濕效果好、成本低，適于為溫室加濕。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通風(fēng)裝置500包括側(cè)墻通風(fēng)裝置510和頂棚通風(fēng)裝置520。由此，通風(fēng)效果好。

參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃料鍋爐310包括：爐體311、鏈?zhǔn)綘t排312，一次風(fēng)分室313、爐拱314和二次風(fēng)管路315，其中，爐體311內(nèi)限定出燃燒爐膛，且該燃燒爐膛的側(cè)壁為水冷壁；鏈?zhǔn)綘t排312位于燃燒爐膛的底部，用于滾動(dòng)輸送燃料；一次風(fēng)分室313位于鏈?zhǔn)綘t排312下部，用于為鏈?zhǔn)綘t排312燃燒供氧；爐拱314設(shè)置在燃燒爐膛內(nèi)，且位于所述鏈?zhǔn)綘t排上部，將所述燃燒爐膛分為一次燃燒區(qū)和二次燃燒區(qū)，，且該爐拱314呈交錯(cuò)設(shè)置；二次風(fēng)管路315的出風(fēng)口位于交錯(cuò)設(shè)置的爐拱之間，用于輔助燃燒。由此，在各種負(fù)荷下，合理分配一、二次風(fēng)比例，調(diào)節(jié)一次風(fēng)沿鏈?zhǔn)綘t排長度的分配，可以提高燃燒效率，降低過量空氣系數(shù)，控制燃料層溫度，以提高鍋爐熱效率和防止?fàn)t排上結(jié)渣。并且燃燒爐膛采用膜式水冷壁，可以加強(qiáng)爐內(nèi)輻射傳熱，減小鍋爐體積，減輕鍋爐重量。同時(shí)，一次風(fēng)混合適量的再循環(huán)煙氣可以減少氮氧化物的排放。并且，采用控制裝置控制生物質(zhì)成型燃料鍋爐的工作，提高了燃料鍋爐的效率，并降低大氣污燃物排放，節(jié)能環(huán)保。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該生物質(zhì)成型燃料鍋爐310進(jìn)一步包括：保溫層(圖中未示出)，該保溫層設(shè)置在爐膛311的外壁上。由此，該保溫層顯著加強(qiáng)爐內(nèi)輻射傳熱，減小鍋爐體積，減輕鍋爐重量。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該生物質(zhì)成型燃料鍋爐310進(jìn)一步包括：鍋爐回水電加熱組件330，該鍋爐回水電加熱組件位于生物質(zhì)成型燃料鍋爐的回水管路上，且鍋爐回水電加熱組件與太陽能電池板相連。由此光伏電能補(bǔ)熱生物質(zhì)成型燃料鍋爐回水，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，確保冬季溫室內(nèi)的溫度保持在植物生長所需的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：生物質(zhì)壓塊機(jī)(圖中未示出)，該生物質(zhì)壓塊機(jī)與燃料鍋爐310相連，生物質(zhì)壓塊機(jī)生產(chǎn)的生物質(zhì)燃料塊輸送至燃料鍋爐310為燃料鍋爐310提供燃料。由此，該燃料鍋爐以低排放生物質(zhì)為燃料，既能在冬季利用生物質(zhì)能為北方地區(qū)溫室大棚供熱，又能幫助解決北方農(nóng)村的秸稈散燒問題，減少大氣污染、降低霧霾。同時(shí)，生物質(zhì)燃燒排放的煙氣中的二氧化碳可以作為溫室作物的二氧化碳?xì)夥剩龠M(jìn)作物生長。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：保溫簾900，該保溫簾900設(shè)置在溫室本體100的內(nèi)壁上，且該保溫簾900與控制裝置700相連。其中，保溫簾可以是頂部棉簾910和/或側(cè)墻棉簾920。由此，白天陽光充足，拉起保溫簾為溫室內(nèi)的作物提供充足的陽光，夜晚通過控制裝置放下保溫簾為溫室保溫，節(jié)約燃料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：遮蔭裝置800，該遮蔭裝置800設(shè)置在溫室本體100的頂壁上，且該遮蔭裝置800與控制裝置700相連。由此，利用遮蔭裝置減少陽光照射調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，太陽能電池板320呈間隔設(shè)置。由此，使陽光通過太陽能電池板之間的間隔照射入溫室，保證植物生長所需的足夠的陽光。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制裝置700具有溫度傳感器監(jiān)測儀、濕度傳感監(jiān)測儀和二氧化碳濃度傳感監(jiān)測儀。由此，控制裝置通過溫度傳感器監(jiān)測儀、濕度傳感監(jiān)測儀和二氧化碳濃度傳感監(jiān)測儀檢測溫室內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度，根據(jù)溫度、濕度和二氧化碳濃度是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，控制各裝置的工作狀態(tài)，保持溫室內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度處于適當(dāng)?shù)乃健?/p>

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，溫室本體內(nèi)的溫度不受特別的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)作物種類和外界溫度環(huán)境等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，溫室本體100內(nèi)的溫度為12-32攝氏度。由此，保證溫室內(nèi)的作物處于適宜的溫度條件下，有利于作物的生長。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，溫室本體內(nèi)的濕度不受特別的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)作物種類和外界溫度和濕度環(huán)境等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，溫室本體100內(nèi)的濕度為50-80％。由此，保證溫室內(nèi)的作物處于適宜的濕度條件下，有利于作物的生長。

為了便于理解前述智能溫室系統(tǒng)，在此對(duì)智能溫室系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度的方法進(jìn)行解釋說明：

(1)溫度調(diào)節(jié)：冬季利用燃料鍋爐310和太陽能電池板320的光伏電能輔助加熱設(shè)備組成的能源裝置300為溫室供熱。白天陽光充足時(shí)可以通過控制裝置調(diào)節(jié)減少生物質(zhì)成型燃料鍋爐310的供熱，夜晚通過控制裝置700放下頂部側(cè)墻保溫簾為溫室保溫，節(jié)約燃料。春夏秋季通過控制裝置700調(diào)節(jié)側(cè)墻和頂窗的通風(fēng)裝置500、遮蔭裝置800來控制溫室內(nèi)的溫度。當(dāng)控制裝置700的溫度傳感器監(jiān)測儀到溫室溫度高于上限值時(shí)，控制裝置700陸續(xù)打開側(cè)墻和頂窗的通風(fēng)裝置500、遮蔭裝置800進(jìn)行通風(fēng)散熱或/和減少陽光照射。反之，當(dāng)溫室溫度低于下限值時(shí)，控制系統(tǒng)則要減小通風(fēng)散熱或/和增加陽光照射。

(2)濕度調(diào)節(jié)：當(dāng)控制裝置700的濕度傳感監(jiān)測儀監(jiān)測到溫室內(nèi)的濕度低于下限值時(shí)，控制裝置700打開濕簾加濕器600為溫室增加濕度。當(dāng)溫室內(nèi)的濕度高于上限值時(shí)，控制裝置打開側(cè)墻和頂窗通風(fēng)裝置500為溫室通風(fēng)除濕。

(3)二氧化碳濃度調(diào)節(jié)：通過控制裝置700的二氧化碳濃度傳感監(jiān)測儀檢測溫室內(nèi)的二氧化碳濃度。當(dāng)二氧化碳濃度值低于下限值時(shí)，冬季通過二氧化碳供給裝置400為溫室補(bǔ)充二氧化碳，以利于作物進(jìn)行光合作用，其中，二氧化碳的氣源可以部分來自生物質(zhì)成型燃料鍋爐310排放的煙氣。春夏秋季通過側(cè)墻和頂窗的通風(fēng)裝置500為溫室補(bǔ)充新鮮空氣，增加棚內(nèi)二氧化碳的濃度。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。