本發明涉及溫棚設備技術領域，更具體地說，涉及一種溫棚環境控制系統，還涉及一種溫棚。
背景技術：
近年來我國溫棚種植發展迅速，已成為農業生產開發的重頭戲，是廣大農民脫貧致富的有效途徑之一。
而現有溫棚調溫的方法很多，有些通過電熱調溫的，具體實施方式為：當溫棚內溫度低于一定值時，啟動電加熱來調節溫棚環境溫度；還有一些通過地熱調溫，通過溫棚自身的薄膜保溫設計，將地熱所釋放的熱量保存在溫棚內，使溫棚溫度相近于地表溫度，以此來保持溫棚內溫度的恒定；還有一些溫棚系統通過太陽能調溫的，將太陽能板吸收能量作為調節溫棚溫度的熱源；而當大棚內溫度較高時，在制冷方面一般只采用風扇輔助蒸發來實現，效果有限，制冷同時伴隨著濕度提升、通風加強等的其他效果，針對性不強。
可見，上述調溫方法功能單一，一整套循環裝置智能進行一類環境參數調節控制，體現在，同一套溫度環境控制系統只能制熱不能制冷，不能根據種植作物的實際需求調節溫棚溫度，難以令植物達到最好的生長狀態。
綜上所述，如何有效地解決現有溫棚內環境環境控制系統功能單一，針對性差，難以創造最有利于作物生長的環境等的技術問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種溫棚環境控制系統，該溫棚環境控制系統的設計可以有效地解決現有溫棚內環境環境控制系統功能單一，針對性差，難以創造最有利于作物生長的環境等的技術問題，本發明的第二個目的是提供一種包括上述溫棚環境控制系統的溫棚。
為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：
一種溫棚環境控制系統，包括水池換熱器、主換熱器、輔助換熱器、壓縮機等零部件，所述水池換熱器設置于溫棚內的水池中，在水池換熱器連接有輔助換熱器，所述主換熱器設置于溫棚外，所述水池換熱器、主換熱器、輔助換熱器以及壓縮機之間均通過冷媒管路連接，所述冷媒管路上設置有控制組件，所述控制組件與主控裝置連接。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述輔助換熱器包括所述第一輔助換熱器和所述第二輔助換熱器，所述輔助換熱器內設置有兩條相互導熱的冷媒通路，令熱交換過程中的冷媒依次通過所述輔助換熱器內的兩條冷媒通路換熱。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，沿冷媒的流通方向，所述第二輔助換熱器設置于所述水池換熱器之后，依次通過所述第二輔助換熱器內的兩條冷媒通路的冷媒在流回壓縮機前，吸收經水池換熱器放熱后的冷媒的余熱，用于提高系統制熱量的同時，實現對流入室外的主換熱器冷媒的過冷。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，沿冷媒的流通方向，所述第一輔助換熱器設置于所述室外的主換熱器之前，用于將經過所述第二輔助換熱器首次過冷后的冷媒一分為二，所述第一輔助換熱器內分流后的冷媒流路包括低溫增焓支路和主制冷系統流路，流經所述低溫增焓支路的冷媒吸收流經主制冷流路冷媒的余熱實現低溫增焓，并對主制冷流路內的冷媒的二次過冷。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述水池換熱器和第二輔助換熱器之間設有單向閥和節流閥，通過所述單向閥控制冷媒流向，通過所述節流閥控制冷媒的流量。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述控制組件包括設置于所述冷媒管路在所述壓縮機輸出口一端的四通閥，在所述四通閥和第二輔助換熱器之間設有截止閥和節流閥，通過所述截止閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述儲液器和第一輔助換熱器之間設有截止閥和節流閥，通過所述截止閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述主換熱器和第一輔助換熱器之間設有單向閥和節流閥，通過所述單向閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述主控裝置連接有用于檢測溫棚內溫度的溫度傳感器，及用于檢測溫棚內光照強度的光照傳感器，所述主控裝置能夠根據傳回的溫度信號及光照信號針對性的控制所述壓縮機及控制組件的工作，以針對性的控制溫棚內溫度；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升溫棚內的溫度，隨著光照強度的降低，適應性的降低溫棚內的溫度。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，還包括噴淋系統及濕度傳感器，所述噴淋系統包括噴淋驅動裝置，所述噴淋驅動裝置與溫棚內的水池連接；所述濕度傳感器及所述噴淋系統與所述主控裝置連接，所述主控裝置通過濕度信號及光照信號，針對性的控制所述噴淋系統工作控制溫棚濕度；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升溫棚內的濕度，隨著光照強度的降低，適應性的降低溫棚內的濕度。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，還包括與所述主控裝置連接通風換氣裝置，所述主控裝置根據所述光照信號，針對性的控制所述通風換氣裝置；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升通風換氣裝置的工作強度，隨著光照強度的降低，適應性的降低通風換氣裝置的工作強度。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，溫棚內的所述水池設置有水位控制裝置，包括補水管路及排水管路，及分別設置于所述補水管路及排水管路上的水位控制閥，所述水位控制閥均連接有設置于所述水池的水位開關。
優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述水位控制閥與所述主控裝置連接，所述主控裝置包括計時模塊，每間隔預設時間對所述水池進行一次排空操作。
本發明提供的溫棚環境控制系統，水池換熱器、主換熱器、壓縮機，所述水池換熱器設置于溫棚內的水池中，所述主換熱器設置于溫棚外，所述水池換熱器、主換熱器以及壓縮機之間均通過冷媒管路連接，所述冷媒管路上設置有控制組件，所述控制組件與主控裝置連接。采用本發明提供的這種溫棚環境控制系統，通過壓縮機、主換熱器以及水池換熱器共同在溫棚環境內構成了一套空氣源熱泵換熱系統，對溫棚及溫棚外的周邊環境之間進行熱交換，通過溫棚內的水池輔助這一熱交換過程的進行，能夠針對性有效地調節溫棚的溫度，一套系統同時可以實現升溫及降溫的工作，并且引入溫棚內水源作為輔助熱交換的換熱媒介，具有低能耗高效率的效果；能夠令溫棚內的溫度保持在最利于棚內作物生長的溫度范圍內，有效地解決了現有溫棚內環境環境控制系統功能單一，針對性差，難以創造最有利于作物生長的環境等的技術問題。
為了達到上述第二個目的，本發明還提供了一種溫棚，該溫棚包括上述任一種溫棚環境控制系統。由于上述的溫棚環境控制系統具有上述技術效果，具有該溫棚環境控制系統的溫棚也應具有相應的技術效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的溫棚環境控制系統的示意圖。
附圖中標記如下：
四通閥1、壓縮機2、節流閥3、第一輔助換熱器4、截止閥6、儲液器7、單向閥8、主換熱器9、水位控制閥10、第二輔助換熱器14、噴淋驅動裝置19、水池換熱器22。
具體實施方式
本發明實施例公開了一種溫棚環境控制系統，以解決現有溫棚內環境環境控制系統功能單一，針對性差，難以創造最有利于作物生長的環境等的技術問題。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
請參閱圖1，圖1為本發明實施例提供的溫棚環境控制系統的示意圖。
本發明提供的溫棚環境控制系統，水池換熱器22、主換熱器9、壓縮機2，所述水池換熱器22設置于溫棚內的水池中，所述主換熱器9設置于溫棚外，所述水池換熱器22、主換熱器9以及壓縮機2之間均通過冷媒管路連接，所述冷媒管路上設置有控制組件，所述控制組件與主控裝置連接。
其中需要說明的是，溫棚內的水池在本實施例中主要用作熱交換的中間媒介，通過冷媒管路與水池中水的換熱良好的實現溫棚內空氣與外界空氣之間的熱交換，當然該水池也可在系統中發揮其他的作用如供給噴淋灌溉用水等。控制組件包括各種開關、控制閥等，其均與主控裝置電連接，通過主控裝置統一進行調控，以便精確實現系統的溫度控制。
采用本發明提供的這種溫棚環境控制系統，通過壓縮機、主換熱器以及水池換熱器共同在溫棚環境內構成了一套空氣源熱泵換熱系統，對溫棚及溫棚外的周邊環境之間進行空氣的熱交換，通過溫棚內的水池輔助這一熱交換過程的進行，能夠針對性有效地調節溫棚的溫度，一套系統同時可以實現升溫及降溫的工作，并且引入溫棚內水源作為輔助熱交換的換熱媒介，具有低能耗高效率的效果；能夠令溫棚內的溫度保持在最利于棚內作物生長的溫度范圍內，有效地解決了現有溫棚內環境環境控制系統功能單一，針對性差，難以創造最有利于作物生長的環境等的技術問題。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述輔助換熱器包括所述第一輔助換熱器和所述第二輔助換熱器，所述輔助換熱器內設置有兩條相互導熱的冷媒通路，令熱交換過程中的冷媒依次通過所述輔助換熱器內的兩條冷媒通路換熱。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，沿冷媒的流通方向，所述第二輔助換熱器設置于所述水池換熱器之后，依次通過所述第二輔助換熱器內的兩條冷媒通路的冷媒在流回壓縮機前，吸收經水池換熱器放熱后的冷媒的余熱，用于提高系統制熱量的同時，實現對流入室外的主換熱器冷媒的過冷。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，沿冷媒的流通方向，所述第一輔助換熱器設置于所述室外的主換熱器之前，用于將經過所述第二輔助換熱器首次過冷后的冷媒一分為二，所述第一輔助換熱器內分流后的冷媒流路包括低溫增焓支路和主制冷系統流路，流經所述低溫增焓支路的冷媒吸收流經主制冷流路冷媒的余熱實現低溫增焓，并對主制冷流路內的冷媒的二次過冷。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述水池換熱器和第二輔助換熱器之間設有單向閥和節流閥，通過所述單向閥控制冷媒流向，通過所述節流閥控制冷媒的流量。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述控制組件包括設置于所述冷媒管路在所述壓縮機輸出口一端的四通閥，在所述四通閥和第二輔助換熱器之間設有截止閥和節流閥，通過所述截止閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述儲液器和第一輔助換熱器之間設有截止閥和節流閥，通過所述截止閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，在所述主換熱器和第一輔助換熱器之間設有單向閥和節流閥，通過所述單向閥和所述節流閥控制冷媒流量實現制冷控制。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，還包括輔助換熱器，所述輔助換熱器內設置有兩條相互導熱但管路隔離的冷媒通路，令同一變溫換熱過程中的冷媒先后兩次通過所述輔助換熱器換熱。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述冷媒管路上接通有儲液器7及第一輔助換熱器4和第二輔助換熱器14，所述第一輔助換熱器4的其中一條冷媒通路連通儲液器7，所述儲液器7的另一端分別連通所述第二輔助換熱器14的兩條冷媒通路，與其中一條冷媒通路之間的管路上設置有可控制開閉及流量的控制閥。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述控制組件包括設置于所述冷媒管路在所述壓縮機2輸出口一端的四通閥1，及設置于所述第一輔助換熱器4、第二輔助換熱器14、主換熱器9附近的冷媒管路上的電控節流閥3及截止閥6。
以上實施例中提供的技術方案實現了系統增焓，其原理主要是通過中低壓時邊壓縮邊噴氣混合冷卻，然后高壓時正常壓縮，提高壓縮機排氣量，達到低溫環境下提升制熱能力的目的。
其中位于圖中儲液器7上端管路至壓縮機下端管路之間、包含有截止閥6及節流閥，并接通第一輔助換熱器4的管路部分為增焓支路，其工作時，增焓支路上截止閥6打開時，冷媒經儲液器7后一分為二，增焓支路上的冷媒由截止閥6流向節流閥3，經節流后的冷媒接著由節流閥3流向第一換熱器接口，增焓支路上的冷媒在第一換熱器內吸收經首次過冷后的冷媒的余熱，吸熱蒸發后的冷媒由第一換熱器接口流回壓縮機。通過上述流路的循環，系統完成增焓功能，令溫棚能夠在外界溫度較低的情況下依然能夠進行有效的熱交換提高溫棚內的溫度。
在一般情況下，該溫棚環境控制系統的制熱過程如下：系統啟動制熱運行，高溫高壓的冷媒由壓縮機2流入四通閥1接口D，接著由四通閥1接口C流向溫棚內的水池換熱器22，在水池換熱器22內冷媒與水池里的水進行熱交換，放熱降溫后的冷媒由水池換熱器22流向單向閥8，冷媒接著由單向閥8流向第二輔助換熱器14接口e，冷媒在第二輔助換熱器14內進行熱交換繼續放熱降溫，經過首次過冷后的冷媒由第二輔助換熱器14接口f流向儲液器7，冷媒接著由儲液器7流向第一輔助換熱器4接口d，低溫工況下冷媒在第一輔助換熱器4繼續放熱降溫，經過二次過冷后的冷媒由第一輔助換熱器4接口c流向節流閥3，經節流閥3節流后的冷媒流到主換熱器9吸熱蒸發，經首次吸熱蒸發后的冷媒由主換熱器9流向四通閥1接口E，接著由四通閥1接口S流到節流閥3，冷媒經過節流閥3節流后進入第二輔助換熱器14接口h，冷媒在第二輔助換熱器14內吸收水池換熱器22出口冷媒余熱，經再次吸熱蒸發后的冷媒由水池換熱器22接口g流回壓縮機2。通過上述主流路的循環，系統完成對溫棚的加熱功能。
在一般情況下，該溫棚環境控制系統的制冷過程如下：高溫高壓的冷媒由壓縮機2流入四通閥1接口D，接著由四通閥1接口E流向主換熱器9，經過對主換熱器9放熱后的冷媒通過單向閥8流到第一輔助換熱器4接口c，接著由第一輔助換熱器4接口d流到儲液器7，冷媒接著由儲液器7流向第二輔助換熱器14接口f，接著由第二輔助換熱器14接口e流向節流閥3，經節流后的冷媒流到水池換熱器22內吸熱蒸發，吸熱蒸發后的冷媒流向四通閥1接口C，接著由四通閥1接口S流向截止閥6，冷媒接著由截止閥6流向第二輔助換熱器14接口h，接著由第二輔助換熱器14接口g流回壓縮機2。通過上述流路的循環，空氣源熱泵系統完成制冷功能；該制冷過程同樣可以用于完成對外部主換熱器的除霜。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述主控裝置連接有用于檢測溫棚內溫度的溫度傳感器，及用于檢測溫棚內光照強度的光照傳感器，所述主控裝置能夠根據傳回的溫度信號及光照信號針對性的控制所述壓縮機2及控制組件的工作，以針對性的控制溫棚內溫度；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升溫棚內的溫度，隨著光照強度的降低，適應性的降低溫棚內的溫度。
本實施例提供的技術方案中，經發明人研究：在有光的條件下植物通過光合作用制造有機物，在一定溫度范圍內，溫度越高，植物新陳代謝越快，光合作用效率提高，通過光合作用制造有機物。沒光條件下植物通過呼吸作用消耗有機物，在一定溫度范圍內，溫度越低，植物新陳代謝越慢，呼吸作用消耗的有機物越少。
因此，該空氣源溫棚系統通過光傳感器及溫度傳感器傳回的信號輔助控制壓縮機及各個控制組件的運行，以便適應性的調節溫棚內的溫度。當光線達到一定強度要求時，系統按照預設的強光模式運行：溫棚高溫運行，壓縮機及控制組件在一定溫度值范圍內運行，待溫棚加熱到一定溫度后停止運行；當光線強度低于一定值時，系統按弱光模式運行，壓縮機及控制組件在另一較低的溫度范圍內運行，待溫棚加熱到最高值后停止運行；并且當溫棚溫度高于強光模式或弱光模式最高值時，系統轉為制冷模式，待溫棚溫度低于一定值時壓縮機及控制組件停止運行，不再進行制冷。通過上述功能設計，系統實現光感控制溫度功能。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，還包括噴淋系統及濕度傳感器，所述噴淋系統包括噴淋驅動裝置19，所述噴淋驅動裝置19與溫棚內的水池連接；所述濕度傳感器及所述噴淋系統與所述主控裝置連接，所述主控裝置通過濕度信號及光照信號，針對性的控制所述噴淋系統工作控制溫棚濕度；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升溫棚內的濕度，隨著光照強度的降低，適應性的降低溫棚內的濕度。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，還包括與所述主控裝置連接通風換氣裝置，所述主控裝置根據所述光照信號，針對性的控制所述通風換氣裝置；在一定范圍內，隨著光照強度的提高，適應性的提升通風換氣裝置的工作強度，隨著光照強度的降低，適應性的降低通風換氣裝置的工作強度。
本實施例提供的技術方案主要針對水對于植物生長的影響，水是植物光合作用的原料，在有光條件下，適當增加空氣濕度，有助于植物光合作用制造有機物；水也是植物營養物質運輸的載體，適當降低環境濕度有助于抑制植物呼吸作用，減少能耗。
因此，該溫棚系統在光感控制下，有光時增加水路上控制閥打開次數，通過噴淋系統噴射水汽，實現對溫棚內植物澆水，增加溫棚濕度，促進植物制造有機物；沒光時通過減少噴淋系統噴射次數來降低溫棚濕度，抑制植物呼吸作用，減少有機物損失；此外，通過濕度傳感器實時獲得溫棚內的濕度信號，如對于溫棚內的當前光照情況濕度過高。與此同時，系統在制熱時將水池里的水蒸氣帶到空氣中，也可以增加溫棚濕度。
進一步的，水和二氧化碳是植物光合作用的原料，通過光合作用將水和二氧化碳合成有機物和氧氣；植物呼吸作用消耗有機物和氧氣，釋放二氧化碳。因此，該溫棚系統在光感控制下，有光時加快溫棚通氣量，通過通風換氣裝置中設置于溫棚上的抽風機和進氣口更新溫棚空氣，確保給植物連續提供光合作用原料，提高光合作用有機物生成；沒光時減少溫棚通氣量，以此抑制植物呼吸作用，減少有機會消耗。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，溫棚內的所述水池設置有水位控制裝置，包括補水管路及排水管路，及分別設置于所述補水管路及排水管路上的水位控制閥10，所述水位控制閥10均連接有設置于所述水池的水位開關。
為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述溫棚環境控制系統中，所述水位控制閥10與所述主控裝置連接，所述主控裝置包括計時模塊，每間隔預設時間對所述水池進行一次排空操作。
以上實施例提供的技術方案中，系統在溫棚的水池里設有水位開關，當水池水位高于一定值時，系統打開排水管路的水位控制閥10排水；當水池水位降到一定值時，系統關閉該控制閥停止排水。
當系統連續運行一定時間后，溫棚里的水池酸堿度發生改變，酸堿性水蒸氣滴入溫棚里的種子將導致種子腐爛。因此，系統運行一定時間后將自動更換水池里的水，打開排水管路的水位控制閥10排水，待水池排干后關閉水位控制閥10，接著打開補水管路的水位控制閥10向水池注水，待水池水位達到一定值后停止補水
基于上述實施例中提供的溫棚環境控制系統，本發明還提供了一種溫棚，該溫棚包括上述實施例中任意一種溫棚環境控制系統。由于該溫棚統采用了上述實施例中的溫棚環境控制系統，所以該溫棚的有益效果請參考上述實施例。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。