[发明专利]一种野外人工气候室温度控制系统及温度控制方法

说明书

本发明涉及恒温恒湿试验室、人工气候室等人工环境控制领域，具体地说，涉及一种野外人工气候室温度控制系统及温度控制方法，包括恒温水箱、冷水机组、模温机、空气换热器一和空气换热器二，所述恒温水箱出水口与冷水机组进水口通过水管相连通。本发明的设计能够精准控温人工气候室，可以根据实验要求模拟自然条件下农作物生长气候环境，解决了传统气候室内空气温度控制误差大、室内温度均匀度误差大、环境湿度改变大与能源消耗大的问题。

技术领域

本发明涉及恒温恒湿试验室、人工气候室等人工环境控制领域，具体地说，涉及一种野外人工气候室温度控制系统及温度控制方法。

背景技术

随着农业科研与农业生产技术的发展，越来越多的人工气候室随之出现。人工气候室是在充分利用自然资源的基础上，综合运用生物科学、信息科学、管理科学和自动控制科学等相关学科知识，模拟自然界中气候变换的实验环境。能根据不同科研与农业生产的需求对室内的温度、湿度、光照和CO2浓度等，进行自动控制和调节，以满足特定环境生物生长的需求。

传统的人工气候室温度控制系统为实现室内的温湿度的控制主要采用的是工业空调与降温水帘+负压风机方式。工业空调的控温方式：主要是利用压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂送到室外机冷凝器为液态氟利昂，液态的氟利昂经毛细管进入室内机吸收室内空气中的热量而汽化，变成气态氟利昂，然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩，继续循环进行制冷。此控温方式室内的缺点是室内空气干燥、温度控制精度不高、能耗大。降温水帘+负压风机的控温方式：是利用“水蒸发吸收热量”这一自然的物理现象。即水在重力的作用下从上往下流在湿帘波纹状的纤维表面形成水膜，当快速流动的空气穿过湿帘时水膜中的水会吸收空气中的热量后蒸发带走大量的热使经过湿帘的空气温度降低从而达到降温的目的。此控温方式室内的缺点是室内空气湿度高、温度控制精度低、噪音大。

为解决上面二种控温方式的缺点，我们发明了一种野外人工气候室温度控制系统及温度控制方法，从而解决了这些问题并提高了人工气候室的温度控制精度。

发明内容

本发明的目的在于提供野外人工气候室温度控制系统及温度控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种野外人工气候室温度控制系统，包括恒温水箱、冷水机组、模温机、空气换热器一和空气换热器二，所述恒温水箱出水口与冷水机组进水口通过水管相连通，所述冷水机组出水口与恒温水箱冷媒水回水口相连通形成一个冷媒水制冷循环，所述恒温水箱冷媒水出水口通过水管与模温机进水口相连通，所述模温机的出水口分别与空气换热器一、空气换热器二的进水口相连通且经过风机盘管后从空气换热器一、空气换热器二的出水口回到恒温水箱形成一个加热与散热控制循环，进而形成一个二级控温系统。

作为优选，所述恒温水箱内的水位控制器与水箱补水水泵连接，当恒温水箱内水位传感器检测到水位低于下限时会启动补水水泵给水箱补水；当水位传感器检测到水位达到上限时会关停补水水泵。

作为优选，所述恒温水箱内的冷媒水经冷水机组制冷后再次回到恒温水箱形成一个循环温控过程，一直保证水箱内的冷媒水温度恒定，形成一个一级控温系统。

作为优选，所述恒温水箱内经过一级控温后的冷媒水再由模温机加热进行二级精准控温，其控温精度可达0.3℃。

作为优选，所述恒温水箱内经过二级控温后的流入空气换热器一、空气换热器二的冷媒水温度一直处于气候室内空气温度的露点之上，从而对室内的空气湿度没有影响。

作为优选，所述空气换热器一和空气换热器二采用斜对安装方式，利用墙面天然挡风面的特点形成一个自然的空气的内循环；且换热器采用直接室内空气循环，空气循环效率更高，所以室内温度均匀度更高，恒温水箱内的水温自动检测与判断，水温高于要求上限时自动启动冷水机组制冷系统开始制冷、水温满足要求后关停冷水机制冷系统达到上限时关停补水。