Устройство регулирования температуры воздуха в теплице

союз советснихСОциАлистичеснихРЕСПУБЛИК И 9) ( 43858 А а 4 А 016 9/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ельско СССР 984. осуадрственный комитет ссспо делдм изоБ етений и отнрцтий АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательскиипроектно-технологический инсмеханизации и злектрификацииго хозяйства Нечерноземной зРСФСР(56) Авторское свидетельствоУ 1113041, кл. А 01 С 9/26,(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕ РАТУРЫ ВОЗДУХА В ТЕПЛИЦЕ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для регулирования микроклимата в теплицах, Цель изобретения - повышение равномерности температурного поля теплицы, Вычислительный блок 7 с датчиками 1-5 выполняет роль задатчика температуры теплоносителя в нижнем контуре 15 системы отопления. Температура в контуре 15 системы отопления, требуемая для.дачных условий, устанавливается задатчиком 6 и управляется регулятором 8 с учетом информации от датчиков 10-12 темпе Ф14438 ратуры воздуха, которая через блок 9 усреднения поступает на вход регулятора 8. Если электронный ключ 18 открыт, то регулятор 8 основного канала не работает, что соответствует заданной температуре, и сигнал с выхода регулятора 16 корректирующего канала через электронньш ключ 18 поступает на исполнительный механизм 13, который устанавливает температуру теплоносителя в нижнем контуре 15 и обеихветвях 29 и 30 бокового контура системы отопления. Температура воздухау ограждений с левой и правой сторонподдерживается с помощью датчиков 11и 12 температуры, сумматора 31, блока28 перераспределения потока теплоносителя. 1 э,п, ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к тепличному овощеводству, преимущественно ктеплицам с водяным отоплением.Цель изобретения - повышение рав- - 5номерности температурного поля теплицы.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства,на фиг. 2 - функциональная схема блока перераспределения потока теплоносителя,Устройство содержит датчик 1 температуры Тщ наружного воздуха, датчик 2 уровня солнечной радиации Е, 15датчик 3 скорости ветра 7, датчик 41влажности воздуха В в теплице, датчик 5 температуры почвы Т задатчик 6 требуемой температуры Твоздуха которые подключены к входамвычислительного блока 7. Выход задатчика 6 соединен с одним из входоврегулятора 8 основного канала регулирования, на второй вход которогоподключен выход блока 9 усреднениятекущей температуры Тв , воздуха поВртрем датчикам, а именно датчика 10,расположенного в центре теплицы, идатчиков 11,12, расположенных соответственно слева и справа вблизи боконого ограждения теплицы, а выход регулятора 8 соединен с исполнительныммеханизмом 13 трехходового смесительного клапана 14 нижнего контура 15системы отопления теплицы. Выход 35вычислительного блока 7 подключенк одному из входов регулятора 16,к второму входу которого подключендатчик 17 текущей температуры Тттеплоносителя нижнего контура, а его выход соединен с первым входом электронного ключа 18, второй вход которого подключен к выходу регулятора8, а выход соединен с исполнительным механизмом 13 трехходового смесительного клапана 14 нижнего контура 15 системы отопления теплицы. Выход регулятора 8 соединен со схемойИЛИ 19, второй вход которой подключен к выходу датчика 20 налипанияосадков В а выход схемы ИЛИ 19соединен с первыми входами второго21 и третьего 22 электронных ключей,Причем второй вход электронного ключа 21 соединен с датчиком 23 температуры теплоносителя Т верхнего контура системы отопления, второй входэлектронного. ключа 22 - с источником24 питания, а их выходы подключенык исполнительному механизму 25 трехходового смесительного клапана 26верхнего контура 27 системы отопления теплицы,Параллельно нижнему контуру 18системы отопления по прямому и обратному теплоносителям к 1 и 11 входам блока 28 перераспределения потока теплоносителя подключены сооветственно левая (выход Ч 1):и правая(выход Ч) ветви 29 и 30 боковогоконтура отопления теплицы, при этомвход 111 блока 28 соединен с выходом сумматора 31, входами подключенного соответственно к выходам датчиков 11, 12 температуры воздуха улевого и правого ограждений теплицы.Блок 28 перераспределения потокатеплоносителя содержит вихревую ка-меру 32, выходами 17 и Ч соединенную соответственно с левой 29 и пра43858 3 14 вой 30 ветвями бокового контура отопления, а входом 1 подключенную одно,временно к нижнему контуру 15 отопления по прямому теплоносителю и к выходу насоса 33, вход которого соединен также с нижним контуром 15 по прямому теплоносителю. К выходу насоса 33 подключен двухходовой клапан 34, соединенный с нижним контуром 15 по обратному теплоносителю (выход 11) снабженный исполнительным механизмом 35, к входу которого подключен дополнительный регулятор 36, соединенный с выходом сумматора 31 (вход 111),Устройство работает следующим образом.Сигналы датчиков 1-5, а также задатчика 6 требуемой температуры Твоздуха поступают на вход вычислительного блока 7. Вычислительный блок7 совместно с датчиками 1-5 выполняет роль задатчика темпаратуры тепло -носителя в нижнем контуре 15 системыотопления, требуемой для данных ус. -ловий. Основным каналом регулирования теплоносителя в нижнем контуре 15является канал, состоящий из датчиков10-12 блока 1 усреднения, задатчика6 и регулятора 8,Если температура воздуха в теплицесоответствует заданной агротребованиями (Т = Т,.),сигнал Б с выходарегулятора 8 основного канала отсутствует Я = О). При отклонении текущей температуры Т от заданнойТ (ТТ ) на выходе регулятора8 появляется сигнал П, соответствующей полярности, который поступает наисполнительный механизм 13, поворачивая затвор трехходового смесительного клапана 14 и меняя соотношениемежду прямой (горячей) и обратной(холодной) водой, а значит, температуру теплоносителя в нижнем контуре15 и - через, вихревую камеру 32 -в левой и правой .ветвях 29 и 30 бокового контура отопления. Второй (конректирующий ) контур состоит из датчика 17 текущей температуры Тт теплоносителя, задатчика требуемой дляданных условий температуры Т теплоносителя в нижнем контуре 15 системыотопления, состоящем из датчиков 1-5,вычислительного блока 7, регулятора16 и электронного ключа 18, Если температура теплоносителя Тт в данныймомент отвечает требуемой Тт Тт == Тт ), которая определяется вычислительным блоком 7 на основании информации о погодных условиях и параметрах микроклимата, сигнал Б навыходе регулятора 16 корректирующегоканала отсутствует Я = О) и регулирование температуры теплоносителя внижнем контуре ведется по основномуканалу. Если температура теплоноси теля Т отличается от прогнозируемой, то появляется сигналсоответствующей полярности, который поступает на электронный ключ 18, Если1при этом электронный ключ 18 открыт, 15 т.е. регулятор 8 основного канала неработает О) = О), чтосоответствует заданной температуре, сигнал Бс выхода регулятора 16 корректирующего канала через электронный 1 слюч 18 2 О поступает на исполнительный механизм13. Температура теплоносителя в нижнем контуре 15, а значит, и в обеихветвях 29 и 30 бокового контура устанавливается в соответствии с за данной. Если при этом нет осадков,сигнал с выхода датчика 20 осадковотсутствует Жз = О), конечный выключатель (не показан) клапана 14 выключен, сигнал с выхода схемы ИЛИ 19 зо отсутствует, электронный ключ 22 открыт, а исполнительный механизм клапана 26 подключен к источнику 24 питания и находится в крайнем нижнемположении. Это соответствует минимальной температуре теплоносителяв верхнем контуре 27 системы отопления, а значит, и минимальному расходу тепловой энергии.В холодное время суток, в зимнийпериод, когда для поддержания заданной температуры воздуха в теплицетрехходовой смесительный клапан 14занимает крайнее верхнее положение(температура теплоносителя в нижнем 45 и боковом контурах достигает максимального значения), срабатывает егоконечный выключатель (не показан)и выход регулятора 8 подключаетсяк входу схемы ИЛИ 19. Если при этомтемпературу воздуха в теплице неудается повысить до заданного уровня, сигналом Б, через схему ИЛИ 19,электронный ключ 21 включается исполнительный механизм 25, при этом сигнал П, запирает ключ 22 и отключаетисполнительный механизм 25 от источ-ника 24 питания, Исполнительный механизм 25, поворачивая трехходовойсмесительный клапан 26 верхнего кон"тура 27 отопления, повышает температуру теплоносителя, увеличивая температуру воздуха в теплице. Когда температура воздуха в теплице достигает заданного значения, срабатывает исполнительный механизм 13 нижнего контура 15, и конечный выключатель клапана 14 отключает регулятор 8 от схемы ИЛИ 19, сигнал с ее выхода пропадает, электронный ключ 22 открывается, подключая исполнительный механизм 25 к источнику 24 питания, и возвращает клапан 26 верхнего контура 27 в исходное состояние, тем самым уменьшая расход тепловой энергии. Чтобы исключить оледенение кровли в холодное время года и одновременно экономно расходовать тепловую энергию верхний контур 27 автоматически включается, Верхний контур 21 отопления отключается при наличии сигнала от датчика 20 осадков, который через схему ИЛИ 19 и электронный ключ 21 поступает на исполнительный механизм 25, который, как и в случае сигнала с регулятора 9, увеличивает температуру теплоносителя в верхнем контуре 27. Клапан 26 возвращается в исходное состояние сразу после того, как исчезает сигнал с выхода датчика 20 наличия осадков, С целью экономии тепловой энергии максимальная температура теплоносителя в верхнем контуре 27 ограничена уставкой на датчике 23 температуры теплоносителя, выход которого подключен к второму входу электронного ключа 21, Когда температура теплоносителя в верхнем контуре 27.достигает установленного значения, сигнал с датчика 23 закрываетэлектронный ключ 21 и сигнал с выхода регулятора 8 не проходит на исполнительный механизм 25.Если, например, из-за сильного бокового ветра в холодное, время года уменьшается температура воздуха у ограждений с левой Тили правой Тв стороны, на выходе сумматора 31, подключенного к выходам датчиков 11 и 12, появляется сигнал соответствующей полярности + 6 Б, который поступает на вход регулятора 36 блока 8 перераспределения потока теплоносителя. Дополнительный регулятор. 36 . управляет исполнительным механизмом 35, который, поворачивая затвор двух- ходового клапана 34, меняет проиэво дительность насоса 33. При постоянной производительности насоса 33Я ц = Ч, +с изменением Яменя 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Формула изобретения 1. Устройство регулирования температуры воздуха в теплице по авт. св. Р 1113041, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения равномерности температурного поля теплицы, оно снабжено датчиками температуры воздуха, левой и правой ветвями бокового контура отопления, блоком перераспределения потока теплоносителя и сумматором, причем датчики температуры воздуха подключены к входам блока усреднения текущей температуры воздуха и входам сумматора, выход которого соединен с вхоется и составляющая Я, выполняющая . роль регулирующего потока вихревой камеры 32. Регулируемый поток поступает в вихревую камеру 32 в радиальном направлении от периферии к центру, регулирующий поток Цр поступает в камеру 32 тангенциально к периферйи, В результате смешения двух потоков в камере образуется суммарный поток, обладающий тангенциалъной (закрученный поток) и радиальной (не- закрученный поток) составляющими скоростями течения, величины которых определяются соотношением скоростей течения регулируемого и регулирующего потоков на входе в камеру 32. Часть суммарного потока (незакрученный поток Я,) отводится в правую часть 30Обокового контура отопления, а закрученный поток Я- в левую его ветвь 29. Соотношение Ц и Я определяет - ся величиной регулирующего потока Я, и может быть 0= Ял0 г0 а( 11,. Регулируя положение двух- ходового клапана 34, сигналом с выхода сумматора 31 основную часть потока теплоносителя отводят в ветвь бокового контура отопления, которая в данный момент расположена у ограждения с пониженной температурой воздуха. Это позволяет с минимальными теплозатратами компенсировать влияние силы и направления бокового ветраТаким образом достигается цель изобретения, а именно повышение равномерности температурного поля теплицы.443858 Редактор А.Маковская авитель Г.Шаркоед М.Ходанич ектор В Бутяга Заказ 6417/2 Тираж 661ственного коми Подпиа СССРийд, 4/5 о ВНИИПИ Го по дела 13035, МоскI 1 дом блока перераспределения потока теплоносителя, при этом левая и правая ветви бокового контура отопления подключены одним вводом каждая к ниж. нему контуру системы отопления, а их другие вводы соединены с нижним контуром отопления через блок перераспределения потока теплоносителя, причем выход блока усреднения текущей температуры воздуха соединен с входом регулятора основного канала регулирования. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок перераспределения потока теплоносителя имеет вихревую камеру с радиальным и тангенциальным входами, насос,двухходовой клапан с исполнительным механизмом и дополнительный регулятор, причем вихревая камера выходами подключена соответственно к левой и правой ветвям бокового контураотопления, по радиальному входу соединена непосредственно с нижним кон туром системы отопления, а по тангенциальному входу соединена с нижним контуром системы отопления через насос, параллельно которому установлен двухходовой клапан с испол нительным механизмом, который соединен с выходом дополнительного регу,.лятора, вход которого подключен квыходу сумматора.