[发明专利]一种用于严寒地区植物舱的温湿度独立控制系统

说明书

本发明涉及一种用于严寒地区植物舱的温湿度独立控制系统，包括第一制冷剂循环流路、第二制冷剂循环流路、植物舱内空气循环流路、室外新风流路、室外空气散热流路；第一制冷剂循环流路的蒸发器端与植物舱内空气循环流路换热式连接，实现温度调控；第二制冷剂循环流路的蒸发器端和冷凝器端依次与植物舱内空气循环流路换热式连接，实现湿度调控；室外新风流路与植物舱内空气循环流路连通，实现新风输入过程调控；室外空气散热流路设于第一制冷剂循环流路的冷凝器端。与现有技术相比，本发明集成有一套蒸汽压缩式的除湿系统，可实现对湿度的单独精确控制，且独立于外部环境。

技术领域

本发明涉及一种环境控制系统，尤其是涉及一种用于严寒地区植物舱的温湿度独立控制系统。

背景技术

我国北部严寒地区的植物生长是一大难题。为了满足本地蔬菜供应需求，缓解长途物流运输的困难，采用集装箱式的植物舱并提供配套的温控系统，近年来成为关注热点。

和气候温和地区不同，用于严寒地区植物舱内部的环境控制面临更大的难题：①昼夜温差、季节温差大，冬季室外温度能低至零下30℃需要供热，而夏季午时最高室外可到35℃需要制冷。②由于植物蒸腾作用，植物舱内常年维持较高湿负荷。同时由于要控制室内二氧化碳浓度以满足植物光合作用的生长需求，该湿负荷难以通过引入新风排除。

现有蒸汽压缩式制冷热泵的环控系统，利用制冷剂蒸发从空气中取热使其降温除湿，冷凝热则通过室外空气排出。例如CN 110178600 A公开有一种利用温室效应集热和风机盘管换热的智能温室及环控方法，其风机盘管中的冷热流体可由制冷热泵系统制备。但此类系统无法实现对室内温度和湿度的独立控制。此外，在冬季室外温度极低的情况下，压比极小压缩机无法正常工作，难以满足室内除湿需求。

现有用于常规空调系统的温湿度独立控制系统，多采用转轮固体除湿或者溶液吸附除湿的手段处理湿负荷，采用蒸汽压缩式制冷热泵系统处理显热负荷。例如CN106958894 A公开有一种高温冷水机组处理显热负荷、溶液除湿单元处理湿负荷的温湿度独立控制空调系统。但此类系统同样难以适用严寒地区的植物舱。其一，植物舱内是否引入新风由内部二氧化碳浓度决定，无法随时引入新风同回风热湿传递带走湿负荷；其二，当室外环境温度处于零下，除湿系统内部将发生结冰。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于严寒地区植物舱的温湿度独立控制系统，解决了室内温度和湿度的独立高效控制问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本申请的目的是保护一种用于严寒地区植物舱的温湿度独立控制系统，包括第一制冷剂循环流路、第二制冷剂循环流路、植物舱内空气循环流路、室外新风流路、室外空气散热流路；

所述第一制冷剂循环流路的蒸发器端与植物舱内空气循环流路换热式连接，实现温度调控；

所述第二制冷剂循环流路的蒸发器端和冷凝器端依次与植物舱内空气循环流路换热式连接，实现湿度调控；

所述室外新风流路与所述植物舱内空气循环流路连通，实现新风输入过程调控；

所述室外空气散热流路设于所述第一制冷剂循环流路的冷凝器端。

进一步地，所述第一制冷剂循环流路的蒸发器端、第二制冷剂循环流路的蒸发器端通过联合蒸发器相互耦合并共同与所述植物舱内空气循环流路换热式连接；

所述联合蒸发器包括制冷系统制冷剂蒸发换热管路和除湿系统制冷剂蒸发换热管路以及空气通道。

进一步地，所述植物舱内空气循环流路和室外新风流路中均设有电加热模块，实现热量补充。

进一步地，所述第一制冷剂循环流路、第二制冷剂循环流路、电加热模块均能够独立开启与关闭，以此实现低负荷制冷除湿模式、高负荷制冷除湿模式、低负荷制热除湿模式、高负荷制热除湿模式的切换。