[发明专利]温室热湿调控与节能节水装置及方法

说明书

本发明提供了一种温室热湿调控与节能节水装置及方法，包括：热泵单元、吸附单元以及毛细管换热单元；所述热泵单元、吸附单元、毛细管换热单元耦合；所述热泵单元包括：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器；所述压缩机、节流阀与冷凝器相连；所述蒸发器与节流阀相连；所述压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器形成制冷剂回路。本发明提供的集成单元主要运行在温室内夏季或高温季节，用于制冷除湿、冬季或低温季节用于供热除湿，同时能够利用太阳能、空气热能等低品位能源，制取部分灌溉用水。本发明能够基本保证农业温室的全年栽培，一定程度上打破温室农业受环境地域的限制。

技术领域

本发明涉及热湿调控技术领域，具体地，涉及一种温室热湿调控与节能节水装置及方法。

背景技术

温室栽培作为一种高投入、高产出的集约化生产方式，其通过调控温室内温湿度环境，可以弱化自然气候条件对农业生产的限制和约束，从而实现作物的周年生产，取得良好的经济效益。为此，温室栽培在国内外得以迅速发展。然而，传统温室因结构所限其环境调控能力十分有限，在技术上存在如下不足：由于作物的蒸腾作用，温室内空气湿度过高，容易引发植物病害的发生和蔓延，抑制作物生长。目前国内最常用的解决方法是通风除湿，但对于夏季高温高湿的气候条件，通风的作用有限；而对于冬季，通风会增加温室内的显热损失；同时，都会不可避免地将水分带出，导致大量灌溉水的浪费；夏季温室室温过高，需要对温室进行降温。常用的湿帘风机、喷雾降温、水膜降温等方法会消耗宝贵的水资源，增加温室的湿度负担。且水的蒸发降温在高温高湿环境内效果非常有限；冬季室温，夜晚气温过低，需要采取供暖措施。常用的土壤埋管蓄热、水桶蓄热等耗能少但初期投资成本高、可控性差，电加热效果好但耗能高。

因此，吸附剂除湿、冷凝除湿手段，热泵供暖、太阳能供热、辐射制冷、半导体制冷等方式应运而生。发展较节能高效的温室温湿度调控技术，同时有效回收温室内高温空气，对于推广温室栽培、提高农业水分利用率至关重要。

专利文献CN205005606U设计了一种适于干旱缺雨地带的温室种植用除湿降温单元，利用半导体冷端冷凝水蒸气、热端选择性加热干空气来调控室内温湿度，并回收冷凝水。该单元结构简单、便携性好，但受半导体制冷COP低、降温冷凝效率低等因素限制，其处理温室空气的能效较低。

专利文献CN106895508A设计了一种以生石灰(氯化钙)为吸湿剂的冬季日光温室除湿塔，利用氯化钙吸湿放热的特性，可实现冬季的除湿供热。其结构简单、成本低廉，但存在供热量太小、吸附剂用量大(无再生循环利用)等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种温室热湿调控与节能节水装置及方法。

根据本发明提供的一种温室热湿调控与节能节水装置，包括：热泵单元、吸附单元以及毛细管换热单元；所述热泵单元、吸附单元、毛细管换热单元耦合；所述热泵单元包括：压缩机1、冷凝器5、节流阀2、蒸发器4；所述压缩机1、节流阀2与冷凝器5相连；所述蒸发器4与节流阀2相连；所述压缩机1、冷凝器5、节流阀2、蒸发器4形成制冷剂回路。

优选地，所述热泵单元包括：第一附带水泵6和第二附带水泵16、第一四通换向阀11、第二四通换向阀12以及翅片管换热器13；

所述第一附带水泵6与冷凝器5相连；

所述第二附带水泵16、第一四通换向阀11与蒸发器4相连；

所述第一四通换向阀11与翅片管换热器13相连；

所述翅片管换热器13与第二四通换向阀12相连；

所述第一附带水泵6和第二附带水泵16、第一四通换向阀11、第二四通换向阀12以及翅片管换热器13形成水回路。