一種空調育苗系統的製作方法

2023-09-13 21:02:20

本發明涉及空調技術領域，特別涉及一種空調育苗系統。

背景技術：

隨著經濟的日益發展和科學技術水平的不斷提高，對作物的栽種培育技術已經逐漸成熟。

在農業領域，每到春耕時期，有些種子需要育苗，即需要首先在苗圃、溫床或溫室裡培育，以便移植至土地裡去栽種，尤其是水稻種子等作物。在育苗時，種子的萌發條件需要適宜，一般需要溫度、水分、氧氣和光照等環境均滿足時，方可正常萌發，而其中對其萌發率影響最高的就是溫度參數。

在現有技術中，為了調節育苗室內的溫度，農民常常將種子擺放在木盤上，然後放到育棚裡分風疊放，通過燃燒木材、鍋爐或電加熱等方式對育棚底部的水箱進行加熱，實現對種子的加熱。當然也存在育苗室內溫度較高需要降溫的情況，此時農民常常通過風扇通風的方式對其降溫。

然而，現有技術中的人工對育苗的加熱降溫方式，全憑工作人員的經驗掌握調節度，不僅加熱方式操作繁瑣，而且對育苗室的溫度調節非常粗燥，很可能會因為溫度過高等不平衡環境導致種子被燒毀等情況，也可能會因為溫度突然驟降太多而導致種子被凍傷等情況。

因此，如何高效、精確地調節育苗室的溫度，提高育苗種子成活率，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種空調育苗系統，能夠有效地調節育苗室的溫度，提高育苗種子萌發率、能源利用率和能效比。

為了達到上述目的，本發明提供一種空調育苗系統，包括用於檢測育苗室的室內溫度的溫度傳感器、壓縮機、四通閥、散熱器，以及設置於所述育苗室內並用於對其加熱或降溫的第一換熱器；

所述壓縮機的出氣口與所述四通閥的D口連通；

當所述溫度傳感器檢測到所述育苗室的室內溫度小於預設區間時，所述四通閥的D口與其C口連通，同時其C口與所述第一換熱器的第一通口連通，所述第一換熱器的第二通口與所述壓縮機的進氣口連通；

當所述溫度傳感器檢測到所述育苗室的室內溫度大於預設區間時，所述四通閥的D口與其E口連通，同時其E口與所述散熱器的第一通口連通，所述散熱器的第二通口與所述第一換熱器的第二通口連通，所述第一換熱器的第一通口與所述壓縮機的進氣口連通。

優選地，還包括第二換熱器，所述第二換熱器的第一通口與所述第一換熱器的第二通口連通，同時所述第二換熱器的第二通口與其第一通口導通，且所述第二換熱器的第二通口與所述壓縮機的進氣口連通；

優選地，還包括第三換熱器，所述第三換熱器的第一通口與所述第二換熱器的第二通口連通，同時所述第三換熱器的第二通口與其第一通口導通，且所述第三換熱器的第二通口與所述散熱器的第二通口連通；

所述散熱器的第一通口與所述第二換熱器的第三通口連通，同時所述第二換熱器的第三通口與其第四通口導通，且所述第二換熱器的第四通口與所述壓縮機的進氣口連通；

所述四通閥的E口與所述散熱器的第一通口之間設置有正嚮導通的第一單向閥；

優選地，還包括設置於所述第二換熱器的第二通口與所述第三換熱器的第一通口之間、用於存儲冷媒的儲液罐。

優選地，所述儲液罐還與所述第三換熱器的第三通口連通，同時所述第三換熱器的第三通口與其第四通口導通，且所述第三換熱器的第四通口與所述壓縮機的進氣口連通。

優選地，還包括設置於所述四通閥與第二換熱器之間的蓄熱箱，且所述蓄熱箱的第一通口與所述四通閥的C口連通，所述蓄熱箱的第二通口與所述第二換熱器的第一通口連通。

優選地，還包括用於檢測所述育苗室的室內溼度的溼度傳感器，以及設置在所述育苗室內、用於根據所述溼度傳感器的檢測值進行水霧噴灑的噴淋器。

優選地，還包括設置在所述育苗室內、用於檢測其水池水位高度的水位傳感器，以及根據所述水位傳感器的檢測值對所述育苗室內的水池進行補水的水箱；所述育苗室內的水池內設置有用於檢測池水酸鹼度的pH傳感器，以及根據所述pH傳感器的檢測值將池水排空的排水器。

優選地，所述育苗室的側壁上設置有進風口、出風口和設置於所述出風口處、用於檢測所述育苗室內氧氣濃度的氧傳感器，以及設置於所述進風口處、用於根據所述氧傳感器的檢測值對所述育苗室內進行送風的抽風機。

優選地，還包括用於對所述散熱器進行送風的集風管路，所述集風管路的進風口同時與所述育苗室的室內和室外連通，所述集風管路的出風口也同時與所述育苗室的室內和室外連通；所述集風管路的進風口處和出風口處均設置有可周向旋轉地、用於切換進風源和出風地的換向遮擋片。

本發明所提供的空調育苗系統，主要包括溫度傳感器、壓縮機、四通閥、散熱器和第一換熱器。其中，溫度傳感器主要用於檢測育苗室的室內溫度，壓縮機主要用於吸入低溫低壓的工質並排出高溫高壓的工質，四通閥上一般都設置有四個通口，工程標準一般分為D口、C口、E口和S口，主要用於切換各口的連通狀態，改變液路流動方向，散熱器主要用於對流動工質進行散熱，第一換熱器主要用於對不同溫度的流動工質進行熱量交換。

壓縮機的出氣口與四通閥的D口連通，並且當溫度傳感器檢測到育苗室的室內溫度小於預設區間時，說明育苗室的室內溫度較低，需要對其進行加熱，此時四通閥的D口與其C口連通，同時C口又與第一換熱器的第一通口連通，而第一換熱器設置在育苗室內，如此高溫高壓的流動工質就進入到第一換熱器中，在育苗室內與較低溫工質(如池水)進行熱交換，使得育苗室內的溫度升高，而流動工質的溫度降低，最後再通過第一換熱器的第二通口流回到壓縮機的進氣口。而當溫度傳感器檢測到育苗室的室內溫度大於預設區間時，說明育苗室的室內溫度較高，需要對其進行降溫，此時四通閥的D口與其E口連通，同時E口又與散熱器的第一通口連通，而散熱器的第二通口與第一換熱器的第二通口連通，如此高溫高壓的流動工質首先進入到散熱器中，在散熱器中進行降溫冷卻成冷媒後再進入到第一換熱器中，在第一換熱器中與育苗室內的較高溫工質(如池水)進行熱交換，使得育苗室內的溫度降低，而流動工質的溫度升高，最後再通過第一換熱器的第一通口流回到壓縮機的進氣口。

綜上所述，本發明所提供的空調育苗系統，根據溫度傳感器對育苗室的室內溫度的檢測值，改變四通閥的閥口連通狀態和流動工質的流動路徑，以壓縮機為熱泵源並通過第一換熱器對育苗室進行加熱，同時通過散熱器對育苗室進行降溫冷卻，實現高效精確地調節育苗室的溫度，提高了育苗種子萌發率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明所提供的一種具體實施方式的系統結構示意圖；

圖2為本發明所提供的一種具體實施方式中系統對育苗室加熱的工質流動路徑示意圖；

圖3為本發明所提供的一種具體實施方式中系統對育苗室降溫的工質流動路徑示意圖。

其中，圖1—圖3中：

壓縮機—1，四通閥—2，育苗室—3，散熱器—4，第一換熱器—5，第二換熱器—6，第三換熱器—7，第一單向閥—8，第二單向閥—9，儲液罐—10，蓄熱箱—11，噴淋器—12，水箱—13，排水器—14，抽風機—15，集風管路—16，換向遮擋片—17。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參考圖1，圖1為本發明所提供的一種具體實施方式的系統結構示意圖。圖中的1st、2nd、3rd、4th分別指各對應部件的第一通口、第二通口、第三通口和第四通口，附圖2、3同理，附圖中的箭頭表示流動工質的流動方向。

在本發明所提供的一種具體實施方式中，空調育苗系統主要包括溫度傳感器、壓縮機1、四通閥2、散熱器4和第一換熱器5。

其中，溫度傳感器主要用於檢測育苗室3的室內溫度，壓縮機1主要用於吸入低溫低壓的工質並排出高溫高壓的工質。四通閥2上一般都設置有四個通口，工程標準一般分為D口、C口、E口和S口，主要用於切換各口的連通狀態，改變液路流動方向。散熱器4主要用於對流動工質進行散熱，第一換熱器5主要用於對不同溫度的流動工質進行熱量交換。

如圖2所示，圖2為本發明所提供的一種具體實施方式中系統對育苗室加熱的工質流動路徑示意圖。

壓縮機1的出氣口與四通閥的D口連通，並且當溫度傳感器檢測到育苗室3的室內溫度小於預設區間時，說明育苗室3的室內溫度較低，需要對其進行加熱，此時四通閥1的D口與其C口連通，同時C口又與第一換熱器5的第一通口連通，而第一換熱器5設置在育苗室3內，如此高溫高壓的流動工質就進入到第一換熱器5中，在育苗室3內與較低溫工質(如池水)進行熱交換，使得育苗室3內的溫度升高，而流動工質的溫度降低，最後再通過第一換熱器5的第二通口流回到壓縮機1的進氣口，當然此處也可以通過四通閥2的E口和S口流回到壓縮機1的進氣口，如此形成循環流動。

如圖3所示，圖3為本發明所提供的一種具體實施方式中系統對育苗室降溫的工質流動路徑示意圖。

當溫度傳感器檢測到育苗室3的室內溫度大於預設區間時，說明育苗室3的室內溫度較高，需要對其進行降溫，此時四通閥1的D口與其E口連通，同時E口又與散熱器4的第一通口連通，而散熱器4的第二通口與第一換熱器5的第二通口連通，如此高溫高壓的流動工質首先進入到散熱器4中，在散熱器4中進行降溫冷卻成冷媒後再進入到第一換熱器5中，在第一換熱器5中與育苗室3內的較高溫工質(如池水)進行熱交換，使得育苗室3內的溫度降低，而流動工質的溫度升高，最後再通過第一換熱器5的第一通口流回到壓縮機1的進氣口，當然此處也可以通過四通閥2的C口和S口流回到壓縮機1的進氣口，如此形成循環流動。

如此，本發明所提供的空調育苗系統，根據溫度傳感器對育苗室3的室內溫度的檢測值，改變四通閥2的閥口連通狀態和流動工質的流動路徑，以壓縮機1為熱泵源並通過第一換熱器5對育苗室3進行加熱，同時通過散熱器4對育苗室3進行降溫冷卻，實現高效精確地調節育苗室3的溫度，提高了育苗種子萌發率。

為了提高對高溫高壓液體的熱利用，本實施例中增設了第二換熱器6。具體的，該第二換熱器6的第一通口與第一換熱器5的第二通口連通，同時第二換熱器6的第二通口與其第一通口導通，並且第二換熱器6的第二通口與壓縮機1的進氣口連通。如此設置，從第一換熱器5中流出的已經過放熱降溫的液體，將進入到第二換熱器6中，在第二換熱器6中進行再次換熱，實現對高溫高壓液體的二次過冷，提高了對熱量的利用率。

基於同樣的考慮，本實施例增設了第三換熱器7。具體的，第三換熱器7的第一通口與第二換熱器6的第二通口連通，同時第三換熱器7的第二通口與其第一通口導通，並且第三換熱器7的第二通口與散熱器4的第二通口連通。如此設置，經過第二換熱器6首次過冷後的液體將進入到第三換熱器7中實現二次過冷，將其餘熱吸收利用後流入到散熱器4中，在散熱器4處實現深度過冷。

而散熱器4的第一通口與第二換熱器6的第三通口連通，同時第二換熱器6的第三通口與其第四通口導通，並且第二換熱器6的第四通口與壓縮機1的進氣口連通。如此，進過散熱器4深度過冷後的液體將與經過第一換熱器5初次降溫的液體同時在第二換熱器6中進行熱交換，使得經過第一換熱器5初次降溫的液體(第二換熱器6的第一通口與第二通口形成的換熱通道中的液體)中的熱量交換到經過散熱器4深度過冷後的液體(第二換熱器6的第三通口與第四通口形成的換熱通道中的液體)中，如此循環之後，提高進一步提高對流動工質中攜帶的熱量的利用率。同時，由於經過第三換熱器7二次過冷的液體進入到散熱器4中，在散熱器4中深度過冷後需要從散熱器4的第一通口流出，而考慮到四通閥2的E口本身與散熱器4的第一通口連通(降溫時用)，為避免此時深度過冷的液體直接從四通閥2的E口流回到壓縮機1，可在四通閥2的E口與散熱器4的第一通口之間設置第一單向閥8。該第一單向閥8僅可正嚮導通，即只能使液體從四通閥2的E口流向散熱器4的第一通口。

此外，本實施例中還增設了用於存儲冷媒的儲液罐10。具體的，該儲液罐10設置在第二換熱器6與第三換熱器7之間，具體的，儲液罐10的一端與第二換熱器6的第二通口連通，而另一端與第三換熱器7的第一通口連通。如此設置，經過第二換熱器6首次過冷後的液體可以部分存儲在儲液罐10中。

另外，考慮到環境溫度較低而育苗室3又需要制熱時，此時制熱效率較低，為了提高制熱效率，本實施例中增設了增焓支路。具體的，該增焓支路包括儲液罐10和第三換熱器7。具體的，儲液罐10的一端開設有並聯支路，並且與第三換熱器7的第三通口連通，同時第三換熱器7上的第四通口與第三通口導通，而第三換熱器7的第四通口連通到壓縮機1的進氣口。如此設置，儲液罐10中存儲的冷媒即可在系統為育苗室3制熱時，從儲液罐10中流出到第三換熱器7中，並且在第三換熱器7中與經過第二換熱器6首次過冷後的液體進行熱交換，即儲液罐10中流出的液體(第三換熱器7的第三通口和第四通口形成的換熱通道中的液體)將吸收第三換熱器7中的液體(第三換熱器7的第一通口和第二通口形成的換熱通道中的液體)的餘熱，一方面進一步提高了熱利用效率，另一方面為壓縮機1補充了流動工質的流量，有利於提高制熱效率。

不僅如此，本實施例還增設了蓄熱箱11。具體的，該蓄熱箱11設置在四通閥2與第二換熱器6之間，並且蓄熱箱11的第一通口與四通閥2的C口連通，而蓄熱箱11的第二通口與第二換熱器6的第一通口連通。如此設置，蓄熱箱11所在支路與第一換熱器5所在支路形成並聯結構，當利用壓縮機1的高溫高壓流動工質進入到第一換熱器5對育苗室3進行加熱時，可以同時使高溫高壓流動工質進入到蓄熱箱11中，對蓄熱箱11進行加熱，使其蓄積熱量，以便在需要的時候直接取用，比如，可以在空調系統關閉的一段時間內，僅用蓄熱箱11中的熱量對育苗室3進行加熱；或者在蓄熱箱11中的熱量蓄積到一定程度時，同壓縮機1一起為育苗室3進行快速加熱升溫。

在本發明所提供的第二種具體實施方式中，本實施例對育苗室3的結構進行優化，具體增設了溼度傳感器、噴淋器12、水位傳感器、水箱13、pH傳感器、排水器14、進風口、出風口、氧傳感器和抽風機15等。

具體的，影響種子萌發率的因素不僅只有溫度，溼度也同樣重要。基於此，本實施例在育苗室3內設置了用於檢測室內溼度的溼度傳感器，同時在育苗室3內設置了噴淋器12。當溼度傳感器檢測到育苗室3內的溼度小於預設區間時，即可啟動噴淋器12開始進行水霧噴灑，使育苗室3內的溼度提高。當然，若育苗室3內的溼度大於預設區間時，只需通過壓縮機1對其進行加熱即可逐漸降低。

育苗室3內設置有水池，用於提供種子生長所需營養液等，其水位高度同樣重要。具體的，本實施例在育苗室3的水池內設置有水位傳感器，可用於檢測水池內的水位高度，同時通過水箱13與水池連通。當水位傳感器檢測到水池的當前水位高度小於預設區間時，即可打開閥門，使得水箱13中的水流入到水池中，對水池進行補水。

同時，考慮到當育苗室3運行一定時間後，池水的酸鹼度將發生較大改變，酸鹼性蒸汽滴入到種子上將導致種子腐爛，針對此，本實施例在育苗室3內的水池內設置了pH傳感器，專用於檢測池水的酸鹼度，同時增設了與水池連通的排水器14。當pH傳感器檢測到池水的當前酸鹼度不處於預設範圍區間內時，排水器14即打開排水閥門，將育苗室3中的水池內的水全部排空。之後，再通過水位傳感器與水箱13的作用，將育苗室3中的水池內的水補滿。

空氣中的氧氣濃度也是影響種子萌發的一個重要因素。基於此，本實施例在育苗室3的側壁上設置有進風口和出風口，以便使空氣順利進入育苗室3。同時，在出風口處設置有氧傳感器，專用於檢測育苗室3內的氧氣濃度，與此配合地，在進風口處設置有抽風機15。該抽風機15的控制器與氧傳感器信號連接，當氧傳感器檢測到育苗室3內的空氣中的氧氣濃度低於預設區間時，即啟動抽風機15，加快抽風效率，保證育苗室3內具有足夠空氣量和氧氣濃度。當然，氧傳感器和抽風機15的具體設置位置，並不僅限於上述進風口處和出風口處，具體可設置在育苗室3上的任意位置。

除此之外，考慮到育苗室3在運行時，室內環境跟室外環境的環境參數可能差距較大，特別是當溫差較大時，將對空調系統的制熱製冷效率產生較大影響。基於此，本實施例設置了集風管路16，該集風管路16主要用於對散熱器4進行送風，重要的是，集風管路16的進風口和出風口均同時與育苗室3的室內和室外連通。同時，在集風管路16的進風口處和出風口處均設置有換向遮擋片17。該換向遮擋片17可在進風口處和出風口處周向旋轉，類似液壓閥的閥門運動，當進風口處的換向遮擋片17旋轉到一定角度時，可完全遮擋住室內的進氣或室外的進氣；同時，當出風口處的換向遮擋片17旋轉到一定角度時，可完全遮擋住室內的出風或室外的出風。即換向遮擋片17能夠選擇唯一的進風來源(室內或室外)和唯一的出風目的地(室內或室外)，並且可以在兩者間隨意切換，比如室內進風且室內出風、室內進風且室外出風、室外進風且室內出風、室外進風且室外出風，上述四種情況可根據需要進行選擇。

需要說明的是，本發明所提供的空調育苗系統，並不僅限於前述實施例中所提供的基本的對育苗室3制熱或製冷、對蓄熱箱11加熱的功能，還可以通過不同的流動路徑同時實現對室內製熱(在散熱器4處對室內進氣進行加熱)、室內製冷(在散熱器4處對室內進氣進行降溫)、蓄熱箱11降溫、散熱器4加熱(化霜)等功能，上述各種不同功能的流動工質的流動路徑對於本領域技術人員而言是顯然的，本實施例不再贅述。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。