[發明專利]基于風向分析的溫室大棚降溫系統

在審

• 申請號: 201510460616.1
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN104982260A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 王蒙;劉珊;陳代;李菲;方安琪
• 申請（專利權）人: 安徽機電職業技術學院
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于農產品生產技術領域，涉及溫室大棚的降溫控制，具體涉及一種基于風向分析的溫室大棚降溫系統。

背景技術

華南地區地處亞熱帶季風氣候區，夏季炎熱氣溫高，高溫高濕天氣時間長，溫室內濕熱空氣不易散發，需配置通風降溫設施，滿足農作物生長需求，避免溫室閑置荒廢，實現周年輪作，提高設施的利用率。

夏季對溫室大棚進行降溫的方式多種多樣，例如：機械通風、遮陽降溫、蒸發降溫、濕簾-風機降溫、噴霧降溫、屋頂噴淋降溫、機械制冷降溫、空氣-土壤熱交換降溫等等方式，但是這些方式多要消耗其他的資源來達到降溫的目的，比如：電能、水資源等，沒用充分利用當地的季風性資源。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于風向分析的溫室大棚降溫系統，充分利用當地的季風性資源，通過對風向的測量分析，對大棚溫室的通風窗口進行改進，對自然風加以引導，實現自然通風降溫。

本發明的技術方案是：一種基于風向分析的溫室大棚降溫系統，包括導風板、傳感器和傳感系統信號處理器，傳感系統信號處理器根據傳感器的輸出值計算風速，并使導風板沿著風向展開，傳感器包括圓環電容單元組合條狀電容單元組，所述條狀電容單元組設置在基板圓環電容單元組外的四角或者圓心，所述圓環電容單元組包括至少一組圓環電容單元對，圓環電容單元對包括兩個相互圓環電容單元，所述條狀電容單元組是由兩個以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結構，每個圓環電容單元和條狀電容單元均包括上極板的驅動電極和下極板的感應電極。

所述導風板包括水平導風板和側向導風板，側向導風板設在大棚四周通風窗兩側，水平導風板設在通風窗下窗沿，緊靠通風窗內側，側向導風板沿著風向展開，風速在0.3～1.0m·s^-1范圍內，水平導風板不轉動，風速超過1.0m·s^-1時，水平導向板與水平方向夾角為其中，h為水平導風板與溫室內植物層的高度。所述一個通風窗設有一對側向導風板，側向導風板向中間開合，所述側向導風板包括固定端和自由端，自由端厚度要比導風板板面處薄，兩個側向導風板搭接的自由端內側設有柔性凸起結構。所述圓環電容單元的感應電極和驅動電極正對且形狀相同，條狀電容單元的驅動電極和感應電極寬度相同，驅動電極長度兩端分別預留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驅＝b_0感+δ_右+δ_左，其中b_0驅為條狀電容單元的驅動電極長度，b_0感為感應電極長度。所述條狀電容的差位δ_左＝δ_右，且其中d₀為介質厚度，G為彈性介質的抗剪模量，τ_ymax為最大應力值。所述條狀電容單元的驅動電極和感應電極沿寬度方向設有初始偏移δ_xo。所述條狀電容的寬度其中，d₀為介質厚度，E為彈性介質的楊氏模量，G為彈性介質的抗剪模量。所述圓環電容單元組和條狀電容單元組的驅動電極通過一個引出線與傳感系統信號處理器連接，所述圓環電容單元組的感應電極的每個圓環單獨引線與傳感系統信號處理器連接，條狀電容單元組的感應電極設一根引線。所述傳感系統信號處理器和電容單元之間設有中間變換器，變換器用于設置電壓或頻率對電容的傳輸系數。

本發明的有益效果是：本發明的溫室降溫系統通過利用傳感器測量風速，控制導風板的風向，最大限度的開發了季風性資源，節約能源，并且本發明在傳感器選擇上，設計出了以PCB板為平行板電極和PDMS為基材的介質層，平面尺寸為10×10mm²的組合式電容敏感器件。本發明在通過電容測量二維力的基礎上，有效使用平板的使用面積，并且通過差動等方法有效解決二維力耦合，從而使法向與切向轉換都達到較高的線性、精度與靈敏度。

附圖說明

圖1是本發明的具體實施方式的同心圓環偏移錯位面積分析圖。

圖2是本發明的具體實施方式的同心圓環錯位對外徑圓分析圖。

圖3是本發明的具體實施方式的平行板電容的平面設計圖。

圖4是本發明的具體實施方式的條形電容單元組平面設計圖。

圖5是本發明的具體實施方式的兩組圓環電容組結構圖。

圖6是本發明的具體實施方式的單元電容對的信號差動示意圖。

圖7是本發明的具體實施方式的平行板電容器剖面結構。

圖8為本發明具體實施方式的溫室大棚的結構圖。