[發明專利]一種基于太陽能的節能溫室系統

在審

• 申請號: 201810825703.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108925296A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 楊林
• 申請（專利權）人: 深圳森陽環保材料科技有限公司
• 主分類號: A01G9/14
• 分類號: A01G9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，包括太陽能發電子系統和節能控制子系統，所述太陽能發電子系統用于將太陽能轉化為電能，向所述節能控制子系統供電，所述節能控制子系統利用所述太陽能子系統提供的電能對溫室環境進行調節。

2.根據權利要求1所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述節能控制子系統包括溫室環境建模模塊、溫室能耗建模模塊、節能控制模塊，所述溫室環境建模模塊用于建立溫室的環境模型，所述溫室能耗建模模塊用于建立溫室的能耗模型，所述節能控制模塊用于根據溫室的環境模型和能耗模型對溫室溫度、溫室濕度和溫室二氧化碳濃度進行控制。

3.根據權利要求2所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述溫室環境建模模塊包括溫室溫度建模子模塊、溫室濕度建模子模塊和溫室二氧化碳濃度建模子模塊，所述溫室溫度建模子模塊用于建立溫室的溫度模型，所述溫室濕度建模子模塊用于建立溫室的濕度模型，所述溫室二氧化碳濃度建模子模塊用于建立溫室的二氧化碳濃度模型。

4.根據權利要求3所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述溫室溫度建模子模塊用于建立溫室的溫度模型，具體為：

采用下式建立溫室的溫度模型：

式中，R₁表示溫室熱水管道供熱量，R₂表示太陽輻射熱量，R₃表示溫室照明設備輻射熱量，R₄表示植物呼吸作用產生的熱量，R₅表示植物光合作用吸收的熱量，R₆表示植物蒸騰作用吸收的熱量，m表示溫室中空氣質量，C表示空氣的比熱容，T(t)表示t時刻溫室溫度，t表示時間變量。

5.根據權利要求4所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述溫室濕度建模子模塊用于建立溫室的濕度模型，具體為：

采用下式建立溫室的濕度模型：

式中，S₁表示植物蒸騰作用的速率，S₂表示增濕設備工作增加的水分，S₃表示除濕設備工作減少的水分，ρ表示溫室中空氣密度，b(t)表示t時刻溫室濕度，t表示時間變量。

6.根據權利要求5所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述溫室二氧化碳濃度建模子模塊用于建立溫室的二氧化碳濃度模型；具體為：

采用下式建立溫室的二氧化碳濃度模型：

式中，E₁表示植物呼吸作用二氧化碳的釋放速率，E₂表示二氧化碳發生設備的二氧化碳的釋放速率，E₃表示植物光合作用二氧化碳的消耗速率，ρ表示溫室中空氣密度，片(t)表示t時刻溫室中二氧化碳濃度，t表示時間變量。

7.根據權利要求6所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述溫室能耗建模模塊用于建立溫室的能耗模型，具體為：

采用下式建立溫室總能耗模型：

式中，Z表示溫室在時間段[t₀，τ]內的總能耗指數，i表示第i個能耗設備，n表示能耗設備的總數量，t₀表示溫室總能耗統計開始時間，τ表示溫室總能耗統計結束時間，t表示時間變量，p_i(t)表示第i個能耗設備在t時刻瞬時功率；溫室的總能耗指數越大，表示溫室的總能耗越大。

8.根據權利要求7所述的基于太陽能的節能溫室系統，其特征在于，所述節能控制模塊用于根據溫室的環境模型和能耗模型對溫室溫度、溫室濕度和溫室二氧化碳濃度進行控制，具體為：

根據溫室的溫度模型控制溫室熱水管道和照明設備對溫室溫度進行控制，根據溫室的濕度模型控制增濕設備和除濕設備對溫室濕度進行控制，根據溫室的二氧化碳濃度模型控制二氧化碳發生設備對溫室二氧化碳濃度進行控制，根據溫室總能耗模型確定溫室熱水管道、照明設備、增濕設備、除濕設備、二氧化碳發生設備的總能耗指數，總能耗指數越低，表示節能效果越好。