[发明专利]有机体空间环境内的气候的控制系统，与其相适应的空间环境，由此的控制系统和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制用于遮蔽有机体的空间内的气候的控制系统，所述有机体诸如在随附权利要求1的前序部分中描述的人类、动物和植物。

背景技术

用于这样的建筑物的控制系统尤其以用于温室内作物生长的气候控制系统而广为人知。这些已知的温室中的控制系统通常的重点可追溯到1983年由G.P.A Bot，Wageningen发表的论文“温室气候：从物理过程到动态模型”中的知识。因此，已知的源于温室作物生长的控制系统着重于对其内由植物构成有机体的建筑物进行气候控制。此时其意图是了解相关的有机体的生长和发育的最适宜的内部气候或温室气候。通常，这些温室控制系统出于植物和环境之间的相互作用，并具有控制环以在其中控制气候因素，气候因素主要为温室内的温度、湿度、含量(即：二氧化碳的比率)、入射光量和空气流动。这些生长因素通常是受控的，至少借助于多个互相关联的平衡而互相协调，其以物理方式描述了温室的迁入流和外向流。此处，将待控制的值协调为已知的有机体(此处为植物)身体机能的必要值，无论这是否是由理论地和/或经验地开发得到的模型完成的。

已知的控制具有这样的缺陷：其从有机体和环境因素之间由经验决定的关联出发，尤其是在其应用于温室建筑物时，在温室建筑物中，这种类型的控制尤其实现了其发展。这种控制从诸如温度的气候因素的平均值出发。然而，在实践中，这种平均值事实上根本无法维持得足够久。在温室的情况下，这是由气候因素之间的相互作用造成的，但实例并不限于此。例如，如果光照增加，植物温度升高，并且温室温度也随其升高。如果更多的辐照蒸发增加，温室空气的相对湿度增加；尽管如此，温室温度的这种增长超过了空气湿度的增长，然后相对空气湿度当然下降。通过改变气候因素再次强化这种相互作用，其中尤其是改变进入的辐照。在不利的日间，后者可以在从100-1100W/m2的较大性能范围内，以200-300瓦特每平方米(W/m2)的可观跳跃而发生变化。除此以外，在设备的启动和控制中，气候因素之间存在期望的和不期望的相互作用。以这种方式，例如在热量过剩的情况下，通常通过开启温室窗口来降低温室温度。

尽管如此，在对温室温度进行控制时，通风(即：通风窗口)的开启或关闭，或者管温度的降低或升高(即：加热的降低或升高)还对相对空气湿度产生干扰。由此，气候因素、作物与装备或设备(通风、加热、屏蔽、照明等)之间的相互作用经常妨碍到已知的气候控制。这些顺应本发明的深入洞察的复杂应用可以在其他空间内进行类推地调节，尤其是遮蔽活体有机体的空间。这样的空间可以是建筑物和运输装置，例如居住用房屋、办公室、谷仓、陆上交通工具、船只和飞机，无论其内是否包含有被物理隔开的部分。遵照本发明的深入洞悉，这样的复杂应用本身也可以存在于运输单元中，例如用于人类的车辆，诸如汽车、公共汽车和飞机，并且还可以对其应用此处待呈现的发明。

尽管至少在温室建筑物中，用于内部气候的气候控制已经被使用了数十年，但实际的模型意味着高度紧张的控制，其特征至少在于对气候影响因素的连续地有效引导，这些气候影响因素是该建筑物的装备的组成部分。除了通风窗口之外，这些装备还包括：加热元件、湿润及去湿设备、用于为建筑物内的有机体遮阴的屏蔽设备、以及二氧化碳设备。还可以设置通风器以用于内部的空气扩散和/或混合。在温室园艺中，无论如何，已知的控制系统着眼于维持内部气候尽可能稳定，以前述方式运行，其具有大量的、用于温室内的每个生长因素的设定点。在温室内的每个子区域中，存在250-400个之间的所谓的设定点，这是不常见的。因此，已知的控制不仅实现其自身的控制复杂，而且对维护敏感，并且开发起来相对昂贵。

对已知的、至少是用于温室园艺的气候控制进行改善的尝试可由公开号为WO2007053011的国际申请获知。这种尝试着重于通过从位于有机体周围的所谓的微气候出发来对作物生长进行控制，用于建筑物的气候控制通常也是针对这一点。使用此种方法意味着：直接在植物的周围建立待控制的气候，其由不同的支持装置所支持，这些支持装置设置在温室中，紧靠植物。这些装置至少包括湿润器和与其隔开的去湿器，其每一个可以同时处理加热或者冷却，由此形成所谓的微气候。在有机体为植物的情况下，该系统可设置有同样紧靠有机体的吸湿阀门，用于相对于由理想条件(至少为用于有机体的、预期的局部气候)所限定的最佳值，摄取和排出过剩的热量和/或水分。事实上，随该公开物限定了在尺寸上与温室相适应的气候空间，其设置有与其相适应的干预装置。就概述的所谓的微气候所需的任何控制而言，该公开物是未作记述的。

发明内容