[发明专利]智能植物生长实验装置及其温度调控方法

权利要求书

1.一种智能植物生长实验装置，其特征在于，包括：

托架(1)；

箱体(2)，置于托架(1)前部，所述箱体(2)内设有第一栽培室(3)和第二栽培室(4)，所述第一栽培室(3)和第二栽培室(4)配置完全一样，内部放置栽培架(5)，栽培架(5)上设有种植植物的栽培槽(6)、栽培槽(6)上方设有水冷式LED面光源(7)；

控制系统(8)，置于箱体(2)顶部；

盖板(9)，置于箱体(2)上方；

公共气调间，包括所述第一栽培室(3)和第二栽培室(4)之间、两个所述栽培室和箱体(2)之间形成的送风室(10)，所述盖板(9)和箱体(2)之间形成的回风室(11)，进风口(12)和出风口(13)，其中，所述回风室(11)和送风室(10)中间设有换能器(14)，所述送风室(10)设有PTC加热器(15)和与水冷式LED面光源散热水路相连的散热器(16)，所述进风口(12)和出风口(13)设有风机；

CO₂施肥装置(17)、压缩机(18)、肥料桶(19)以及水箱(20)，所述CO₂施肥装置(17)、压缩机(18)、肥料桶(19)以及水箱(20)均设置在托架(1)后部；

所述水冷式LED面光源(7)的水冷系统通过管道与水箱(20)相连接，所述水冷式LED面光源(7)的水冷系统与水箱(20)之间的管道还并列连接有散热器(16)的分支管道；

所述PTC加热器(15)和散热器(16)设置在所述第一栽培室(3)和第二栽培室(4)之间形成的送风室(10)内；

所述第一栽培室(3)和第二栽培室(4)之间设有隔板(21)，在所述隔板(21)左右两边分别设置进风口(12)；

所述水冷式LED面光源(7)为多色高功率LED，由红、蓝、黄、绿、白五种光谱组成，其中LED采用阵列单元排布，光源可根据栽培室的栽培面积配置合适的LED阵列数。

2.根据权利要求1所述的智能植物生长实验装置，其特征在于，所述风机为轴流风机，采用脉宽调制模式控制风机风速。

3.根据权利要求1所述的智能植物生长实验装置，其特征在于，所述托架(1)底面设有滚轮(22)。

4.根据权利要求1所述的智能植物生长实验装置，其特征在于，还包括人机对话面板(23)。

5.权利要求1所述智能植物生长实验装置的温度调控方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，设定控制偏差α、β、θ；其中，α和β分别是第一栽培室和第二栽培室设定温度的控制偏差，θ是公共气调间与栽培室实时温度调控偏差，用户可根据需求自行设定；

步骤二，采集室外实时温度T_O、第一栽培室实时温度T_1i、第二栽培室实时温度T_2i以及公共气调间实时温度T_Gi，设置第一栽培室设定温度T_1S以及第二栽培室的设定温度T_2S；

步骤三，比较两栽培室设定温度，当T_1S≥T_2S时，比较T_Gi与两个栽培室设定温度：

当T_2S≤T_Gi≤T_1S时，先调控温差绝对值小的栽培室的温度，然后再调控另一个栽培室温度，当需要加热时采用PTC制热并利用LED光源所产生的热量，当需要制冷时采用压缩机制冷；

当T_GiT_2ST_1S时，采用PTC加热器并利用LED光源所产生的热量制热调控第二栽培室温度，当第二栽培室温度达到设定温度时，继续制热，调控第一栽培室温度直至达到设定温度；

当T_2ST_1ST_Gi时，采用压缩机制冷调控第一栽培室温度，然后继续制冷，再调控第二栽培室的温度；

当T_1ST_2S时，比较T_Gi与两个栽培室设定温度：

当T_1S≤T_Gi≤T_2S时，先调控温差绝对值小的栽培室的温度，然后再调控另一个栽培室温度，当需要加热时采用PTC制热并利用LED光源所产生的热量，当需要制冷时采用压缩机制冷；

当T_GiT_1ST_2S时，采用PTC加热器并利用LED光源所产生的热量制热调控第一栽培室温度，当第一栽培室温度达到设定温度时，继续制热，调控第二栽培室温度直至达到设定温度；

当T_1ST_2ST_Gi时，采用压缩机制冷调控第二栽培室温度，然后继续制冷，再调控第一栽培室的温度。