一种温室自动除湿器及其控制方法与流程

1.本发明涉及农业工程技术领域，尤其涉及一种温室自动除湿器及其控制方法。


背景技术：

2.温室的湿度影响作物生长，作物在不同湿度环境下的生长状态存在明显的差异性。理论研究表明，在高湿度环境下，作物叶片的气孔会保持开启状态，作物对二氧化碳气体的吸收效率增大，从而光合作用得到增强，产量得以提升。但是，在高湿度环境下，作物易诱发病虫害，并在高染病季节的高湿度环境，会有较高的生产风险。
3.然而，现有的除湿器设计不合理，除湿器在运行时没有综合利用到温室特殊的日光环境，不仅节能效果差，而且不能实现对温室内湿度的精准控制。


技术实现要素：

4.本发明提供一种温室自动除湿器及其控制方法，用以解决现有的除湿器存在节能效果差，不能实现对温室内湿度的精准控制的问题。
5.本发明提供一种温室自动除湿器，包括：太阳能发电装置、除湿箱、除湿模块及控制器；所述除湿箱内形成有风腔；所述除湿箱的箱壁上设有进风口与出风口；所述进风口设有第一温湿度传感器；所述出风口设有风机；所述除湿模块设于所述风腔；所述除湿模块与所述太阳能发电装置电性连接，并用于对所述除湿箱内的空气进行冷凝并产生凝结水；所述控制器分别与所述第一温湿度传感器及所述除湿模块通讯连接，所述第一温湿度传感器用于检测温室内的温湿度值；所述控制器用于在温室内的湿度值低于预设阈值的情况下，控制启动所述除湿模块，直至所述温室的湿度处于所述预设阈值的范围内。
6.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，所述除湿模块包括半导体制冷片、冷凝板及散热板；所述半导体制冷片与所述太阳能发电装置电性连接；所述半导体制冷片与所述控制器通讯连接；所述半导体制冷片具有制冷面与发热面；所述冷凝板设于所述制冷面；所述散热板设于所述发热面。
7.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，所述除湿箱具有上方敞口的敞口端；所述太阳能发电装置包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设于所述敞口端；所述太阳能电池板与所述散热板之间形成散热腔；所述冷凝板与所述除湿箱的箱底之间形成冷凝腔；所述进风口分别与所述散热腔及所述冷凝腔连通；所述散热腔及所述冷凝腔分别与所述出风口连通。
8.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，所述进风口与所述出风口分设于所述除湿箱的相对侧；所述进风口设有空气过滤膜；所述控制器用于根据所述风机的开启时长与通风量，计算所述空气过滤膜的使用寿命；在所述空气过滤膜的使用寿命达到预设时长时，启动对所述空气过滤膜的更换提示；和/或，所述出风口设有多个，各个所述出风口均设有所述风机。
9.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，所述出风口设有电加热装置与第二温湿
度传感器；所述电加热装置设于所述风机的进风侧，所述第二温湿度传感器设于所述风机的出风侧，所述第二温湿度传感器用于检测所述出风口出风的温湿度；所述控制器用于根据所述出风口的出风温度，控制启动所述电加热装置，以使得所述出风口的出风温度达到预设温度。
10.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，所述冷凝腔设有第三温湿度传感器；所述控制器用于根据温室内的温湿度值计算室内空气的露点温度，根据所述露点温度及所述第三温湿度传感器检测到的温湿度数据，对所述半导体制冷片的功率进行调控。
11.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，还包括：集水箱与称重传感器；所述除湿箱的箱底设有冷凝水出口；所述集水箱设于所述除湿箱的下侧，所述除湿箱通过所述冷凝水出口与所述集水箱连通；所述称重传感器连接于所述集水箱与所述除湿箱之间；所述称重传感器与所述控制器通讯连接；所述控制器用于根据所述集水箱的重量与容积，计算所述集水箱内的水位高度，在所述水位高度达到预设高度时，启动对所述集水箱的排空提示。
12.根据本发明提供的一种温室自动除湿器，还包括：显示模块与通讯模块；所述显示模块与所述通讯模块分别与所述控制器通讯连接；所述通讯模块用于与控制终端通讯连接。
13.本发明还提供的一种如上所述的温室自动除湿器的控制方法，包括：检测温室内的温湿度值及除湿箱内冷凝腔的温湿度数据；在温室内的湿度值低于预设阈值时，控制启动半导体制冷片；根据温室内的温湿度值计算室内空气的露点温度，根据露点温度及冷凝腔的温湿度数据，启动对半导体制冷片的功率调控，控制温室的湿度处于预设阈值的范围内。
14.根据本发明提供的一种控制方法，还包括：检测出风口出风的温湿度；根据出风口的出风温度，控制启动电加热装置，以使得出风口的出风温度达到预设温度；还包括：获取风机的开启时长与通风量；根据风机的开启时长与通风量计算空气过滤膜的使用寿命；在空气过滤膜的使用寿命达到预设时长时，启动对空气过滤膜的更换提示；还包括：检测集水箱的重量，获取集水箱的容积；根据集水箱的重量与容积，计算集水箱内的水位高度；在水位高度达到预设高度时，启动对集水箱的排空提示。
15.本发明提供的一种温室自动除湿器及其控制方法，通过设置太阳能发电装置、除湿箱、除湿模块及控制器，可利用温室内的光照环境，由太阳能发电装置进行发电，并将电能供给至除湿模块，由除湿模块对除湿箱内的空气进行冷凝并产生凝结水；在除湿模块在对除湿箱内的空气进行冷凝的过程中，由于在风机的作用下，除湿箱与温室环境之间还不断地进行气体交换，从而可基于控制器的控制逻辑，在温室内的湿度值低于预设阈值的情况下，控制启动除湿模块，对除湿箱内的空气进行除湿处理，随着除湿箱内外气体的不断交换及除湿模块的持续除湿作业，可使得温室的湿度处于预设阈值的范围内。
16.由此可见，本发明节能效果好，智能化程度高，可实现对温室内湿度的精准控制。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
18.图1是本发明提供的温室自动除湿器的结构示意图；
19.图2是本发明提供的温室自动除湿器的爆炸结构示意图之一；
20.图3是本发明提供的温室自动除湿器的爆炸结构示意图之二；
21.图4是本发明提供的基于温室自动除湿器的控制方法的流程结构示意图；
22.附图标记：
23.1：太阳能发电装置；
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2：除湿箱；
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3：除湿模块；
24.4：空气过滤膜；
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5：风机；
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6：集水箱；
25.7：显示模块；
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31：半导体制冷片；
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32：冷凝板；
26.33：散热板。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.下面结合图1
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图4描述本发明的一种温室自动除湿器及其控制方法。
29.如图1至图3所示，本实施例提供一种温室自动除湿器，包括：太阳能发电装置1、除湿箱2、除湿模块3及控制器；除湿箱2内形成有风腔；除湿箱2的箱壁上设有进风口与出风口；进风口设有第一温湿度传感器；出风口设有风机5；除湿模块3设于风腔；除湿模块3与太阳能发电装置1电性连接，并用于对除湿箱2内的空气进行冷凝并产生凝结水；控制器分别与第一温湿度传感器及除湿模块3通讯连接，第一温湿度传感器用于检测温室内的温湿度值；控制器用于在温室内的湿度值低于预设阈值的情况下，控制启动除湿模块3，直至温室的湿度处于预设阈值的范围内。
30.优选地，本实施例通过设置太阳能发电装置1、除湿箱2、除湿模块3及控制器，可利用温室内的光照环境，由太阳能发电装置1进行发电，并将电能供给至除湿模块3，由除湿模块3对除湿箱2内的空气进行冷凝并产生凝结水；在除湿模块3在对除湿箱2内的空气进行冷凝的过程中，由于在风机5的作用下，除湿箱2与温室环境之间还不断地进行气体交换，从而可基于控制器的控制逻辑，在温室内的湿度值低于预设阈值的情况下，控制启动除湿模块3，对除湿箱2内的空气进行除湿处理，随着除湿箱2的内、外气体的不断交换及除湿模块3的持续除湿作业，可基于第一温湿度传感器实时反馈的温室内的温湿度信息，通过pid控制，最终使得温室的湿度处于预设阈值的范围内。
31.由此可见，本实施例所示的温室自动除湿器节能效果好，智能化程度高，可实现对温室内湿度的精准控制。
32.在此应指出的是，本实施例所示的除湿模块3可采用空调器的制冷系统，利用制冷系统的蒸发器对除湿箱2内的空气进行冷凝，除湿模块3也可采用本领域公知的半导体制冷片，利用半导体制冷片对除湿箱2内的空气进行冷凝。本实施例所示的除湿模块3由太阳能发电装置1供电，可实现电力的自给自足。
33.与此同时，本实施例所示的风机5优选为轴流风机；本实施例所示的预设阈值具体
为用户根据温室生产而设定的作物最适宜生长的空气的湿度范围。
34.另外，本实施例所指的控制器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，也可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。控制器还可以是任何常规的处理器等。
35.优选地，为了便于对空气进行除湿操作，并提高除湿效率，本实施例所示的除湿模块3包括半导体制冷片31、冷凝板32及散热板33；半导体制冷片31与太阳能发电装置1电性连接；半导体制冷片31具有制冷面与发热面；冷凝板32设于制冷面；散热板33设于发热面。
36.在此，本实施例所示的半导体制冷片31与控制器通讯连接。控制器在温室内的湿度值低于预设阈值的最小值的时，控制启动半导体制冷片31，半导体制冷片31的制冷面开始制冷，并由冷凝板32对制冷面产生的冷量进行传导，以提高对空气的冷凝效果；相应地，在半导体制冷片31启动作业时，半导体制冷片31的发热面开始发热，并由散热板33对发热面上的热量进行散热，可大幅度提升半导体制冷片31的运行效率。
37.与此同时，在温室的湿度处于预设阈值的范围内，控制器可控制半导体制冷片31停止运行。
38.如图2至图3所示，本实施例所示的除湿箱2具有上方敞口的敞口端；太阳能发电装置1包括太阳能电池板，太阳能电池板设于敞口端；太阳能电池板与散热板33之间形成散热腔；冷凝板32与除湿箱2的箱底之间形成冷凝腔；进风口分别与散热腔及冷凝腔连通；散热腔及冷凝腔分别与出风口连通。
39.具体地，本实施例实现了将太阳能电池板与除湿箱2有机地结合为一体。本实施例可具体设置半导体制冷片31分别与太阳能电池板及除湿箱2的箱底平行。其中，本实施例可利用温室内的光照环境，通过太阳能电池板将光能转换成电能，以向半导体制冷片31直接供应直流电，既降低能源转换电能消耗，又实现电力的自给自足。
40.在半导体制冷片31启动工作时，本实施例可通过控制器控制风机5同步启动运转，在风机5的作用下，风腔内形成负压，温室内的空气自动通过进风口分别进入至散热腔与冷凝腔，在出风口附近的风腔混合后，再从出风口排入至温室内，并以此循环。
41.在此过程中，经过散热腔的气流与散热板33接触，将散热板33上的发热量快速带出，同时，经过冷凝腔的气流与冷凝板32接触，将冷凝板32上的冷量快速带出，以加速空气中的水蒸气在冷凝板32上的凝结，可避免过度制冷造成的冷凝板32上结霜，从而达到较好的除湿效果。
42.进一步地，为了便于气流在风腔内流动，并提升除湿效果，本实施例具体设置进风口与出风口分设于除湿箱2的相对侧。
43.为了实现对温室内空气的净化处理，本实施例在进风口设有空气过滤膜4；控制器用于根据风机5的开启时长与通风量，计算空气过滤膜4的使用寿命；在空气过滤膜4的使用寿命达到预设时长时，启动对空气过滤膜4的更换提示。
44.在此，本实施例还设有显示模块7与通讯模块；显示模块7与通讯模块分别与控制器通讯连接；通讯模块用于与控制终端通讯连接。其中，显示模块7可具体设于除湿箱2的外
侧壁上。
45.本实施例可通过显示模块7显示对空气过滤膜4的更换提示信息，也可将对空气过滤膜4的更换提示信息通过通讯模块发送至控制终端，以便对用户进行及时提醒，方便用户在接收到提示信息后对空气过滤膜4进行及时更换。
46.其中，本实施例所示的显示模块7可以为触摸屏控制器，通讯模块可以为本领域所公知的4g模块或5g模块，控制终端可以为本领域所公知的智能手机、智能手表、平板电脑、台式电脑等，对此不作具体限定。
47.与此同时，本实施例所示的出风口设有多个，各个出风口均设有风机5。在风机5设置多个的情况下，本实施例所示的风机5的通风量是在对应开启时长的时间内多个风机5的通风量之和。
48.进一步地，为了在对温室内空气进行除湿的同时，还确保温室内的温度，以便温室作物的生产，本实施例在出风口设有电加热装置与第二温湿度传感器；电加热装置设于风机5的进风侧，第二温湿度传感器设于风机5的出风侧，第二温湿度传感器用于检测出风口出风的温湿度；控制器用于根据出风口的出风温度，控制启动电加热装置，以使得出风口的出风温度达到预设温度。
49.其中，本实施例所示的电加热装置优选为电加热丝。在出风口设有多个的情况下，本实施例可在多个出风口一一对应地设置一个电加热装置。本实施例可通过上述的显示模块7对出风口的温湿度及电加热装置的加热参数进行实时显示。
50.进一步地，为了实现对半导体制冷片31的功率进行精确控制，达到节能除湿润效果，防止因制冷温度过低而出现结霜，本实施例在冷凝腔设有第三温湿度传感器；控制器用于根据温室内的温湿度值计算室内空气的露点温度，根据露点温度及第三温湿度传感器检测到的温湿度数据，对半导体制冷片31的功率进行调控。
51.在此应指出的是，本实施例也可通过显示模块7实时显示冷凝腔内的温湿度信息及半导体制冷片31的运行参数，以便用户直观地了解除湿模块3的除湿效果。
52.进一步地，如图1至图3所示，本实施例还设有集水箱6与称重传感器；除湿箱2的箱底设有冷凝水出口；集水箱6设于除湿箱2的下侧，除湿箱2通过冷凝水出口与集水箱6连通；称重传感器连接于集水箱6与除湿箱2之间；称重传感器与控制器通讯连接；控制器用于根据集水箱6的重量与容积，计算集水箱6内的水位高度，在水位高度达到预设高度时，启动对集水箱6的排空提示。
53.具体地，本实施例可将冷凝水出口设置在靠近进风口一侧的箱底上，并且除湿箱2的箱底在靠近进风口一侧的高度低于箱底在靠近出风口一侧的高度，以便于凝结水在滴落至箱底后，在自重的作用下，自动汇流至冷凝水出口，最后通过冷凝水出口收集在集水箱6。
54.在此应指出的是，本实施例可通过显示模块7实时显示集水箱6的称重信息，在集水箱6内的水位高度达到预设高度时，可即时显示对集水箱6的排空提示信息。本实施例也可将对集水箱6的排空提示信息通过通讯模块发送至控制终端，以便对用户进行及时提醒，方便用户在接收到提示信息后对积水箱内的凝结水进行排空处理。
55.优选地，本实施例还提供一种温室，所述温室内设有如上所述的温室自动除湿器。
56.具体地，本实施例所示的温室优选为玻璃温室，该玻璃温室的长为55m，跨度为15m，脊高为5.5m。
57.优选地，如图4所示，本实施例还提供的一种如上所述的温室自动除湿器的控制方法，包括如下步骤：
58.步骤410，检测温室内的温湿度值及除湿箱内冷凝腔的温湿度数据。步骤420，在温室内的湿度值低于预设阈值时，控制启动除湿模块的半导体制冷片。步骤430，根据温室内的温湿度值计算室内空气的露点温度，根据露点温度及冷凝腔的温湿度数据，启动对半导体制冷片的功率调控，控制温室的湿度处于预设阈值的范围内。
59.具体地，由于本实施例所示的控制方法是基于温室自动除湿器的改进，且该控制方法包含了上述实施例的全部技术方案，因此，至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
60.进一步地，本实施例所示的控制方法还包括：检测出风口出风的温湿度；根据出风口的出风温度，控制启动电加热装置，以使得出风口的出风温度达到预设温度。
61.进一步地，本实施例所示的控制方法还包括：获取风机的开启时长与通风量；根据风机的开启时长与通风量计算空气过滤膜的使用寿命；在空气过滤膜的使用寿命达到预设时长时，启动对空气过滤膜的更换提示。
62.进一步地，本实施例所示的控制方法还包括：检测集水箱的重量，获取集水箱的容积；根据集水箱的重量与容积，计算集水箱内的水位高度；在水位高度达到预设高度时，启动对集水箱的排空提示。
63.在此应指出的是，本实施例在执行上述控制方法的过程中，可通过显示模块对温室的湿度的预设阈值进行设定，并显示模块同步显示进风口的温湿度信息、冷凝腔的温湿度信息、出风口的温湿度信息、半导体制冷片的运行参数、电加热装置的运行参数、风机的运行参数、对空气过滤膜的更换提示信息及对集水箱的排空提示信息。
64.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。