[发明专利]基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及温控领域，尤其是基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法。

背景技术

植物根际温度对其水分代谢、矿物质吸收、植物激素代谢、生长发育、光合作用等具有显着影响，根系对高温逆境的胁迫表现最为敏感，尤其是吸收根。Adams等研究认为，在番茄营养液膜无土栽培中，当根际温度保持在12~24℃范围内条件下，其植株干质量、叶面积和果实产量随营养液温度的升高而增加。目前国内主要采用地下水、加冰、电热管加热以及加大营养液槽的体积等措施控制营养液的温度。

夏季，利用地下水降温虽然能够有效控制营养液的温度，但对地下水浪费严重，且受地理环境因素的制约；采用加冰的方法即不易于实现对营养液温度的控制，也易对周边环境造成污染。冬季，采用电热管加热虽然能够满足植物生长的要求，但加热一段时间后，加热棒表面出现Cat+,Mgt+离子的结垢，势必引起营养液成分的变化川。研究一种节能、高效的营养液温度控制系统具有现实意义。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种节能、高效的基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法，它不污染环境，使用方便，能有效地防腐蚀，能够实现降温和加热的目的，并可以根据不同的需要设计出不同规格的温控系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于热电制冷技术的营养液温控系统,其特征在于，它包括：半导体制冷温控设备，所述半导体制冷温控设备上设有入水口和出水口，所述入水口通过PVC水管分别与水箱和营养液箱连接，所述出水口通过PVC水管分别与水箱和栽培槽连接；所述栽培槽通过PVC水管与营养液箱连接，所述PVC水管上设有电磁阀；所述营养液箱内设有营养液槽，所述半导体制冷温控设备与控制箱相连接，所述控制箱与电源连接；所述水箱分为进水箱和回水箱，用于盛放温度恒定的水。

由于采用上述方案，使得栽培槽和营养液槽内的温度均匀，不会出现局部受热或局部受冷的情况，且整个系统不污染环境，使用方便。

进一步地，所述半导体制冷温控设备上设有上盖板，所述上盖板上设有入水口和出水口，所述上盖板下端设有橡胶垫，所述半导体制冷温控设备最下端设有下盖板，所述下盖板上设有铜板，所述铜板上设有热电制冷片，所述热电制冷片有两个以上，所述热电制冷片上方设有铜板，所述钢板设于橡胶垫下方；所述上盖板和下盖板通过螺栓连接。

由于采用上述方案，保证了热电制冷片和铜板的充分接触，又减小了热电制冷片与铜板之间的接触热阻。

进一步地，所述铜板和铜板上镀有碳素纤维；所述上盖板和下盖板为岩棉保温毡材料；所述橡胶内设有两个以上平行排列的矩形槽，所述矩形槽相互导通。

由于采用上述方案，若铜板上不采用任何防腐措施，则营养液对铜板会造成一定的腐蚀，如果营养液中Cu2+浓度过大，栽培苗会出现一定程度的中毒现象，本发明所述碳素纤维具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度；能有效地起到防腐蚀的目的；所述橡胶内设有两个以上平行排列的矩形槽，所述矩形槽相互导通，主要起导流作用。

进一步地，它还包括：主控制模块、温度检测模块、水泵模块和感应模块；

所述温度检测模块包括设于室内、栽培槽和营养液箱内的温度传感器；用于检测室内的温度值T1，并转化为数字信号001传递至主控制模块；检测栽培槽内的温度值T2，并转化为数字信号002传递至主控制模块；检测营养液箱内的温度值T3，并转化为数字信号003传递至主控制模块；

感应模块包括设于半导体温控设备至栽培槽间的PVC水管上的感应装置，用于感应水流经过，并向主控制模块传递数字信号101；当水流停止时，向主控制传递数字信号102；

所述主控制模块与温度检测模块、水泵模块、感应模块和控制箱连接；