柴油热风机工作原理(智能温室建设中应考虑的几个因素)

一个完整的自控温室小气候控制系统由温度、湿度、二氧化碳浓度、光照、营养液等五个子系统组成，它们分别完成对上述作物生长条件的控制。温室系统是一个非线性分布参数、时变、大时延、多变量强调耦合的复杂系统，它所处的环境充满着大量不确定因素，其控制任务是要完成动态多目标的协调控制。

智能温室的结构设计

1、温室建筑结构设计

进行温室建筑布局、形式、尺寸等方面设计，应考虑结构、机械、覆盖与支撑材料、通风、保温、给排水以及环境调控设备等多种等多种因素，并应考虑本地的地理气候条件，充分利用自然资源，力图降低制造成本和运行费用。其结构框架设计的特点归结如下。

（1）温室结构布局。南北栋建筑可使太阳直射光平均日总量透过率最高。因此，采用一种主向阳面做成大弧度顶面的锯齿型屋面，其光照总量要比采用对称向北屋面大大增加。

（2）温室覆盖材料透光率对温室的光照总量有着重要影响，采有超长塑料薄膜（阳光穿透率85%）为覆盖材料。其性能价格比优于玻璃、聚磷酸脂中空板（PC）、聚氯乙烯板（PVC）、玻璃纤维聚脂板（FRP）。

（3）温室的通风应充分利用自然条件，确定温室开窗的朝向十分重要，如地区全年平均主导风向为东南，则天窗的位置应设在北侧。同时温室屋面设计成大弧度曲面，不仅美观，更重要的是室外气流在靠近屋面形成贴附的空气流线，从而在天窗外侧凹陷处形成涡流区，使该区的静压力低于温室内的气压，并且随着室外风速越大，压差也就越大，通过天窗排除的空气也越多，起到通风降温的效果。

2、温室运行机构

（1）天窗起闭机构

为了通风以及与外界进行热交换，在外界环境适宜或室内空气不够新鲜时需要打开天窗，当外界环境恶劣时，必须关上天窗。天窗开启与闭合利用电机作为动力源，由一个带有均匀小孔的金属圆弧齿条支撑。电机带动滚柱转动，则固定在滚柱上的小齿轮使金属条向上运动，撑起一端由铰链固定的天窗，实现天窗的开启；如电机反转，则关闭天窗。由于天窗的幅面较大，所受的空气阻力也大，故应选较大功率的电机。如功率为550瓦，额定转速1400r/min，工作电流1.6A的JW7124电机。

（2）外遮阳机构

为了在太阳照射较强时，温室大棚内部的温度能保持在一定范围内，使室内的所种植物不致因温度过高而发育不良甚至枯死，温室顶部设有遮阳网。遮阳网采用镀有金属的塑料细绳编织而成，因为有金属光泽，太阳光的辐射热会被反射回去，达到遮阳目的。遮阳网的张开与收拢，由电机牵引一个闭环的钢丝绳实现。

（3）外侧膜运动机构

外侧膜的主要目的是通风，使温室内的空气质量达到预定的要求。外侧膜的升起与放下所用的机构比较简单，在它的底端因定一根钢管，由电机带动转动。电机与钢管的连接采用蜗杆传动，运行平稳无噪声。当电机转动时，钢管随之转动卷起外侧膜，电机亦随之上升，该电机应选用质量轻、功率小的电机如YS6314/180W。

（4）内膜的展开与收起

内膜的展开与收起亦通过一个闭环的钢丝牵引而完成，内膜的一端固定在大棚的支架体上，电机转动使得钢丝卷起，同时带动内膜的活动端运动。如向固定端运行，则内膜被折叠收缩，阳光可直接照射，如远离固定端（即电机反转），则关上内膜，与外界隔离。由于电机属一带二的工作，其负载较大，应选择功率较大的电机，如型号为Y801-4，功率为550W的电机。

3、温室内的特殊机构

（1）微雾系统降温机构

微雾系统利用高压喷雾解决炎热季节温室内的降温问题。该系统通过高压喷头喷射出的冷雾降温，冷雾能快速蒸发，且不浸湿地面。在室温内试验表明，该系统的使用能有效地降低温室的温度，改善作物的生长环境。

高压喷雾降温也称冷雾降温，是目前在温室中应用的较先进的降温方法。它的基本原理是普通的水经过系统自身配备过滤系统后，进人高压泵，水在很高的压力（4MPa以上）下，通过管路，流过孔径非常小的喷嘴（直径为15pm），形成直径为20um以下的细雾滴，雾滴弥温整个温室与空气混合，利用水的蒸发潜热特点，大量吸收空气中的热量，从而达到降温的目的。

降温系统包含水源部分和喷雾部分。水源部分由水箱、过滤器、高压泵、管路、控制器组成；喷雾部分由冷雾喷头和管路组成，喷头排成一线安装在大棚的顶部。干净的水（脏水需要二级甚至多级过滤）经过过滤器（精滤）进入水箱，经高压泵输送到固定的喷头使之雾化，产生悬浮在空气中的小雾滴。为防止喷头堵塞，喷雾用水应保持十分纯净，过滤单位要达5utm。当温室内温度超过控制器事先设定的温度值时，控制系统自动开机喷雾降温；温度正常，该系统自动关机。温室内的温度，通过温度传感器，在显示器上显示。控制器也可作定时器，在一定时间间隔内循环喷雾。

（2）热风机加热系统

温室的保温能力有限，天气寒冷时，需要外加的升温装置，用热风机加热空气保持室内温度。热风机的工作原理是，当环境温度低于工控机所设温度值时，热风机启动，燃烧器将柴油高度雾化后，产生高温气体，通过高效率的换热器，把由风机引入的空气充分加热，产生的精洁高温热空气通过出风口送入室内各处，同时换热后的低温烟气通过烟囱排出室外。

（3）灌溉系统

各种农作物对水的需求完全不同，并且毫无规律可循。各种作物对水的需求量的数据采集技术要求比较高，目前的技术力量还很难达到自动控制灌溉时间与灌溉量，只好人工定时灌溉。

（4）气象测试系统。

影响植物生长的主要因素是温度、湿度、光照强度这三点，其他的因素尽管有时会对植物生长产生影响，但都是通过改变这三个要素而间接地影响植物的生长，因此，温室控制的重点是对这三个参数值的控制。

该系统主要由小型气象站及其配套元件组成。

它包括风力传感器、风向转感器以及雨量桶，温湿度传感器，光敏传感器等。

控制部分

借助于先进的工业设施技术，控制作物生长所需的部分和全部环境条件，并使其达到最优，以摆脱自然条件的限制，则各控制系统以及系统之间应相互配合来实现。

电控柜内控制电路

电控柜内的电路由主回路与控制回路两部分组成。主回路向电动机，微雾系统，热风机等负载供电。控制回路则主要控制主回路，分为自动控制回路和手动控制回路两种方式。其中手动控制回路是为了在特殊情况下（如工控机出现故障），能够人为地调节温室内各机构与设备的状态，以免温室环境的失常而影响农作物的生长。

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