Система для регулирования температуры и влажности воздуха в оранжерее

п) 568796 Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комнте Совета Министров СССР ао делам изобретенийн открытий(71) Заявитель Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования 54) СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУР И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ОРАНЖЕРЕЕля 1 о,Блок управления содержит также импуль Изобретение относится к устройствам дляавтоматического регулирования температурыи влажности воздуха в сооружениях защищенного грунта: теплицах, оранжереях и др.Известна установка кондиционирования воздуха, содержащая вентилятор, датчик температуры, задатчик, блок сравнения, задвижку,регулирующую подачу воздуха с помощьюшагового электродвигателя 1,Однако конструкция этой установки сложна, 10она потребляет много электроэнергии.Наиболее близким техническим решениемявляется система для регулирования температуры и влажности воздуха в оранжерее, содержащая жидкостно-воздушный теплообменник, в воздушном контуре которого установлен укрепленный на валу электродвигателявентилятор, датчик температуры воздуха воранжерее и блок управления с дистанционным переключателем на выходе 12, Регулирование влажности воздуха решается самостоятельно регулированием температуры стенкитеплообменника, что достигается изменениемколичества хладагента, проходящего черезтеплообменник, это усложняет конструкцию 25системы.С целью упрощения системы, она содержитдополнительный вентилятор, установленный ввоздушном контуре жидкостно-воздушноготеплообменника параллельно основному вен тилятору, а электродвигатели вентиляторов подключены к источнику питания через переключающие контакты дистанционного переключателя блока управления,На чертеже изображена предлагаемая система автоматического регулирования температуры и влажности воздуха в оранжерее.Система содержит блок управления 1, жидкостно-воздушный теплообменник 2, в жидкостный контур 3 которого подастся хладагент, а воздушный контур подключен к параллельно установленным основному вентилятору 4 и вспомогательному вентилятору 5. В воздушном контуре теплообменника 2 установлен обратный клапан б, который под действием воздушного потока работающего вентилятора запирает второй неработающий в данное время вентилятор, Блок управления содержит измерительный мост 7, в одно из плсч которого включен датчик температуры 8, предназначенный для измерения температуры воздуха в оранжерее, а в другое плечо - задатчик температуры 9. В блок управления входят фазочувствительный усилитель 10, усилитель мощности 11, импульсный усилитель 12 с дпфференцирующим конденсатором 13 и транзистором 14, в коллскторную цепь которого включена одна обмотка дистанционного псреключа3ный усилитель 16 с дпфферепцнрующим конденсатором 17 и транзистором 18, в коллекторную цепь которого включена другая обмотка дистанционного переключателя 15. Электродвигатель 19 вспомогательного вентилятора и электродвигатель 20 основного вентилятора подключены к цепи питания соответственно контактами 21 и 22 дистанционного переключателя 15.Работа системы происходит следующим образом.Если температура воздуха в оранжерее ниже заданной, то измерительный мост 7 разбалансирован и сопротивление датчика 8 меньше сопротивления задатчика 9. Фазочувствитсльный усилитель 10 анализирует знак разбаланса, и на выходе усилителя мощности 11 появляется сигнал постоянного тока положительной полярности, Время действия этого сигнала определяется постоянной времени объекта регулирования, В регуляторе системы используются фронты нарастания и спада этого сигнала. Фронт нарастания при дифференцировании имеет положительную полярность, фронта спада - отрицательную. Дифференцирование производится на конденсаторах 13, 17 и входных сопротивлениях транзисторов 14, 18. Импульс положительной полярности смещает транзистор 14 в прямом, а транзистор 18 в обратном направлении. Импульсный усилитель 12 срабатывает и на время действия импульса через обмотку дистанционного переключателя, включенную в коллекторную цепь транзистора 14, протекает ток. При этом контакт 21 дистанционного переключателя включает электродвигатель 19 вспомогательного вентилятора 5, а контакт 22 отключает электродвигатель 20 основного вентилятора 4. Положение контактов 21 и 22 фиксируется. В виду того, что вспомогательный вентилятор не может обеспечить отвод всего подаваемого в оранжерею с лучистой энергией тепла, температура взодуха повышается и достигает максимально заданной, сопротивление датчика 8 сравнивается с сопротивлением задатчика 9.Измерительный мост 7 балансируется. На выходе усилителя мощности 11 сигнал постоянного тока спадает до нуля, образуя при дифференцировании импульс отрицательной полярности. Этот импульс смещает транзистор 18 в прямом, а транзистор 14 в обратном направлении. Импульсный усилитель 16 срабатывает. На время действия импульса через обмотку дистанционного переключателя, включенную в коллекторную цепь транзистора 18, протекает ток, при этом контакт 22 дистанционного переключателя включает электродвигатель 20 основного вентилятора 4, а контакт 21 отключает электродвигатель 19 вспомогательного вентилятора 5. Положение контактов 21 и 22 фиксируется. Так как основной вентилятор 4 рассчитан на отвод максимального подводимого в оранжерею тепла, то при нормальных тепловых потоках температура воздуха в оранжерее начинает снижаться. 4Далее процессы протекают аналогично в описанном порядке.Вспомогательный вентилятор 5 выбираетсяиз условия поддержания максимально допускаемой влажности воздуха из уравнения водного баланса в установившемся режимев (аах вы) э 1 ггде 6, - количество воздуха, прогоняемого 10вспомогательным вентилятором через теплообменник, кг/ч;ап,х - максимально допустимое влагосодержание воздуха в оранжерее, гводы/кг воздуха;ап - влагосодержание воздуха на выходе из теплообменника, г воды/кгвоздуха;Г - количество влаги, выделяемой воранжерее, г/ч.Откуда находим:вЯавах авыУстановившийся режим работы вспомогательного вентилятора имеет место при малыхтепловых потоках. Значение ап,х определяютпо 1 - а диаграмме по параметрам воздуха воранжерее: заданной минимальной температуры 1 П,; и заданной максимальной относительной влажности спах, значение авых такжевыбирают по 1 - а диаграмме по параметрамвоздуха, выходящего из теплообменника:температуре 1, и относительной влажности9 вы = 95 - 98 о/о,Система рассчитана на объект, из которогонужно отводить излишние и тепло и влагу.Таким образом является оранжерея в светлое время суток и в летний период ее работы,С увеличением облученности растений рас 40 тут тепловой поток, который следует отводитьиз оранжереи, и количество испаряемой растениями влаги, Чем больше отводится теплаиз оранжереи для поддержания температуры, тем больше должно отводиться влаги для45 поддержания относительной влажности воздуха. Предлагаемая система автоматическогорегулирования температуры и влажности воздуха в оранжерее отвечает этому требованию.Применение системы обеспечивает снижениесредней мощности, потребляемой вентиляторами, по сравнению с пропорциональным регулированием при значительном упрощениикон.струкции системы и увеличении ее надежности благодаря уменьшению количества входящих в нее узлов и элементов.Формула изобретенияСистема для регулирования температуры иВлажности воздуха в оранжерее, содержащая 60 жидкостно-воздушный теплообменник, в воздушном контуре которого установлен укрепленный на валу электродвигателя вентилятор, датчик температуры воздуха в оранжерее и блок управления с дистанционным переключа телем на выходе, отличающаяся тем, что,568796 Составитель Л. Пшенцова Редактор Н. Каменская Техред М. С ов Корректор О. Тюрина емен аказ 2094/13НПО Госу Тираж 1014итета Совета Министроветеннй и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 ПодписноеССР ипография, пр, Сапунова, 2 с целью упрощения системы, в воздушном контуре теплообменника параллельно основному вентилятору установлен дополнительный вентилятор, а электродвигатели вентиляторов подключены к источнику питания через переключающие контакты дистанционного переключателя блока управления. Изд.733 дарственного к по делам изо 13035, Москва, ЖИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Мо 2150894, кл. Р 24 Р 11/00, 1972.2. Воронин Г. И. и др. Кондиционирование воздуха на летательных аппаратах, Машиностроение. 1965, с. 89.