[發(fā)明專利]一種立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011494905.0 | 申請日： | 2020-12-17 |
| 公開（公告）號： | CN112568115A | 公開（公告）日： | 2021-03-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳碩;劉繼展;蔡連江;姜方俊;楊彧淵;蔣仁奎 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號： | A01G31/06 | 分類號： | A01G31/06;A01G31/02;G05D23/19;G01K1/02 |
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| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 立體 水培 作物 智能 調(diào)控 系統(tǒng) 及其 實(shí)現(xiàn) 方法 | ||
1.一種立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：
白天時段，當(dāng)溫室內(nèi)溫度高于適宜作物生長的根部溫度T1時，控制系統(tǒng)(11)開啟營養(yǎng)液精準(zhǔn)供給系統(tǒng)(4)進(jìn)行營養(yǎng)液精準(zhǔn)配比，通過根部對靶供液管(6)對栽培槽中作物(7)根部添加營養(yǎng)液；同時，熱源(1)給營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)和相變材料加熱儲存裝置(9)提供熱能，控制系統(tǒng)(11)控制營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)內(nèi)的營養(yǎng)液溫度為適宜作物生長的根部溫度T1，并獲取相變材料加熱儲存裝置(9)內(nèi)的液態(tài)相變材料溫度T2；
夜晚時段，當(dāng)溫室內(nèi)溫度低于適宜作物生長的根部溫度T1時，控制系統(tǒng)(11)將營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)內(nèi)溫度為T1的營養(yǎng)液通過根部對靶供液管(6)添加到作物(7)根部；控制系統(tǒng)(11)獲取夜晚時間段內(nèi)n個營養(yǎng)液更換周期內(nèi)栽培槽熱量總損失量nQ，并開啟供料控制閥(8)，控制液態(tài)相變材料進(jìn)料量為m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，當(dāng)控溫層(13)空間無法滿足進(jìn)料量m的需求時，控制系統(tǒng)(11)實(shí)時獲取控溫層(13)內(nèi)相變材料的溫度，當(dāng)其溫度低于適宜作物生長的根部溫度T1時，拆除已經(jīng)固化的液態(tài)相變材料，重新向控溫層(13)注入液態(tài)相變材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述n個營養(yǎng)液更換周期內(nèi)栽培槽熱量總損失量nQ與進(jìn)料量m滿足：
nQ＝mC(T2-T1)+mH
其中：C為相變材料的比熱容，H為相變材料的相變潛熱。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：
根部供液單元，包括營養(yǎng)液精準(zhǔn)供給系統(tǒng)(4)和營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)，營養(yǎng)液精準(zhǔn)供給系統(tǒng)(4)和營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)通過根部對靶供液管(6)與作物(7)的根部相對；
液溫控制單元，包括隔熱保溫層(12)和相變材料加熱儲存裝置(9)，隔熱保溫層(12)位于作物栽培槽外側(cè)，且隔熱保溫層(12)與作物栽培槽外側(cè)之間形成控溫層(13)，控溫層(13)與相變材料加熱儲存裝置(9)連通；
控制系統(tǒng)(11)，控制營養(yǎng)液精準(zhǔn)供給系統(tǒng)(4)的營養(yǎng)液精準(zhǔn)配比、營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)的液溫以及相變材料加熱儲存裝置(9)的開閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)與根部對靶供液管(6)連接的管道上設(shè)有第一供液控制閥(3)，第一供液控制閥(3)的開閉由控制系統(tǒng)(11)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)液精準(zhǔn)供給系統(tǒng)(4)與根部對靶供液管(6)連接的管道上設(shè)有第二供液控制閥(5)，第二供液控制閥(5)的開閉由控制系統(tǒng)(11)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述相變材料加熱儲存裝置(9)與控溫層(13)連接的管路上設(shè)有供料控制閥(8)，供料控制閥(8)的開閉由控制系統(tǒng)(11)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控溫層(13)內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)液加熱儲存裝置(2)和相變材料加熱儲存裝置(9)由熱源(1)提供熱能。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體水培作物的根溫智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述作物栽培槽設(shè)置在立體栽培架(10)上。
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