[其他]控制温室内空气状态的装置和方法

说明书

本发明涉及用于控制温室内空气状态的装置和方法，特别是用于控制室温内例如暖房空气的温度和湿度。

农产品如蔬菜及花广泛地生长在全世界的暖房内。在白昼，生长的农产品把水蒸气带入暖房内，同时从空气中吸收二氧化碳。通常，暖房每日需要的热量取决于地理位置及这一年的季节，在有些地方需要晚上加热，而在另外一些地方则需要整天或局部时间加热。在所有加热的暖房中，一些热在暖房内产生大量的水蒸气。所产生的蒸气加上暖房内生长果实的蒸散产生的蒸气，由于这结果，致使暖房的湿度接近饱和。对于大多数植物这是一个不利的因素;许多年来解决的办法是：敞开暖房使暖房内的空气与通常冷却干燥的外界空气进行交换。这样一种解决办法是毫无作用的;由于这个原因，现又转而注意在暖房内使用直接接触空气-盐水-蒸气的热交换器，以达到干燥空气的目的。盐水是吸水的，因为在一定的温度下，在空气与盐水交界面处的气压低于同温度空气中的气压。

在美国专利号4.355、683中公布可用于暖房的一种技术，其中温室内的空气通过干燥塔，在塔内空气与一个盐水喷射器相接触，使空气中的水蒸气冷凝在盐水滴上，因此干燥空气和产生稀释的盐水，稀释的盐水在循环返回到塔内之前必须再浓缩。在这个专利中，在控制过程中，在热交换器内稀释盐水增加的冷凝作用的潜热被排放到大气中。

更有效的利用冷凝作用的潜热，是1983年4月11号提出的美国申请系列号483、741及1983年5月23号提出的系列号479、009中共同提到的，它们揭示了临时贮存盐水中的潜热，而且在晚上当室温内的空气比盐水冷时，温室内的空气与盐水相接触。这样，盐水中贮存的热便传给温室内的空气，从而降低了盐水中实存的热。

在所有这些技术中，为了连续的工作要求盐水再浓缩。在683号专利中，这是由加热稀释的盐水和使它与其它塔内周围空气相接触来完成的。在这种情况中，由于热盐水的空气与盐水交界面处的气压超过周围空气的气压，因此盐水中的水份蒸发产生浓缩盐水，使它回到有关温室的塔内，再生过程吸入的热是从盐水中蒸发出水份的潜热，不用说，这种热是无法回收的。在现已知的所有技术中，用浓缩盐水来调节温室内空气;而本发明的一个目的便是提供一种调节温室内空气的一种新的改进方法的装置，就是使用一个空气-盐水-蒸气热交换器;其中，再次浓缩盐水所用的热传给温室内而不是浪费掉。

根据本发明用于调节温室内空气的这台装置，它包括一个盐水池、一台直接接触的空气-盐水-蒸气热交换器、一台盐水蒸发器、和一个在水池和热交换器之间及水池与蒸发器之间交换盐水的盐水循环系统。本发明的装置也包括一台与蒸发器有效地相联的冷凝器、第一空气循环系统和第二空气循环系统。组成的第一循环系统在热交换器与温室之间交换空气，干燥热交换器内的空气。组成的第二个空气循环系统，在蒸发器与冷凝器之间交换空气，蒸发蒸发器内的水份。由于盐水蒸发器产生的水蒸气在冷凝器内冷凝，构成的冷凝器传递由于冷凝作用释放的热，这热是与蒸发器蒸发盐水中的水份的蒸发潜热相同的，而且传给温室内的空气。

在本发明的一个实施例中，包含在蒸发器产生水蒸气中的蒸发潜热传到池中的盐水中去，加热盐水。当热盐水流入热交换器时，它又加热温室内的空气。在另一实施例中，蒸发潜热是直接传到温室内的空气中去而不是周围的大气中去。

蒸发器最好是一台第二次接触的空气-盐水-蒸气热交换器;为了建立空气与盐水交界面的水平处的气压大于和盐水相接接触的空气气压，需要一个加热器与该蒸发器有效地相联。这种情况保证在蒸发器内用盐水将进入空气中的水蒸发。输入到蒸发器的热是从稀释盐水中吸收水的汽化热;这种热又回到温室，或者利用提供给热交换器加热的盐水方式，或直接加热温室中的空气，这样便提供了高效率的工作。

在本发明的一个实施例中，空气-盐水-蒸气的热交换器包括一个普通的园柱形多孔部件，和一个装在部件上的集水管，其作用是为了接收来自水池的盐水以及计量它的流量，这便使得在部件上的盐水薄膜向下流动，同时滴入装在靠近热交换器附近的罐中。第一个空气循环系统通过该部件来吸收温室内的空气，这样吸入的空气在该部件上与盐水薄膜相接触，从而使空气干燥。