基于热量平衡方程的温室冬季温度控制策略

为解决配备空气源热泵的温室在冬季加热时温度调控不稳定等问题,该研究在对温室热传递原理进行分析的基础上,通过实测数据分别计算了温室卷被闭合与揭开两种状态下的综合传热系数、空气源热泵系统工作性能参数和雾化喷淋工作性能参数。根据温室热量平衡方程,建立了调控设备控制时间与温室环境参数间的数学关系,并以此提出了温度控制策略,系统运行时利用传感器实时采集环境数据作为输入,输出设备所需工作时间,并据此控制设备启停。经试验验证,基于热量平衡方程的控制方法能有效控制温度在目标值附近,且温度变化稳定、波动幅度小。在外部天气状况相近条件下,该控制方法的单日耗电量比基于上下限阈值控制的方法节约9.06kW·h,占其当日耗电量的10.95%。在控制策略研究的基础上,利用典型物联网结构设计并实现远程自动控制,研究结果可直接应用于实践。