Система регулирования температуры воздуха в теплице Советский патент 1990 года по МПК A01G9/26 A01G9/24 

выходу датчика 6 температуры tw поч- 20 датчик 20 температуры t . листьев расвы, первый вход блока 24 подключен к выходу датчика 4 температуры Сн наружного воздуха, третий вход блоьа 29 подключен к выходу датчика 5 влажности Y воздуха в теплице, при этом и соответствующие входы этих блоков подключены к выходу задатчика 7 температуры t воздуха теплицы, первый вход блока 26 подключен к выходу датчика 3 скорости V ветра, третий вход блока 32 подключен к выходу датчика 2 солнечной радиации Ет. выход 5„, Kh блока 23 подключен к второму входу блока 22, первый вход дth которого соединен с выходом блока 21, а выход Уп блока 22 - с первым входом блока 33 решения уравнения теплового баланса теплицы, выход К блока 25 подключен к второму входу блока 26, его выход Ку, - к первому входу блока 27, второй вход которого соединен с выходом Д tj блока 24, а выход Wc - с вторым входом блока 33 решения уравнения теплового баланса; выход К, блока 28 подключен к первому входу блока 29, второй вход tj которого соединен с выходом датчика 8 температуры воздуха теплицы, а выход К блока 29 подключен к третьему входу блока 33; выходы блоков 30 и 31 подключены к первому и второму входам блока 32, а его выход WE - к четвертому входу блока 33, выход Wt блока 33 по- ступает на второй вход блока 35 вычисления температуры t-f . теплоносителя и на вход второго вычислительного устройства 18, третьим входом блок 35 подключен к выходу датчика 8 температуры .воздуха теплицы, первым вхотении выполнены в виде термопары одинаковой структуры, холодный спай которых помещен в условия одинаковой и постоянной температуры (термостат), а

25 горячий спай каждого из них в ту среду, температуру которой они контролируют,

Датчик 5 влажности Ч выполнен натриево-кадмиевым на основе фольгиро30 ванного стеклотекстолита, на котором методом травления изготовлена решетка в виде полосок фольги, промежутки между которыми заполнены натриево-кадмиевым составом, проводимость последнего зависит от влажности воздуха.

35

Задатчик 7 температуры t. воздуха

теплицы (фиг.4) выполнен в виде потен- циометра включенного в сеть стабили- зированного напряжения lie, выходом

40 которого является напряжение U5. Первый регулятор 11 в основном канале регулирования температуры воздуха в теплице - это пороговый элемент, вырабатывающий отрицательный выход при пре45 вышении заданной температуры t3 над текущим значением температуры воздуха в теплице.

Второй регулятор 1 3 в корректиру1 щем канале регулирования температуры tT

50 теплоносителя устроен аналогично первому регулятору 11, но вырабатывает выход положительной полярности при превышении выхода первого вычислительного блока 1 над выходом дат55 чика 12 температуры теплоносителя отопительной системы 15.

Привод 16 задатчика 7 температуры воздуха в теплиЦе выполнен в виде синхронного мотор-редуктора 36, частота

тении выполнены в виде термопары одинаковой структуры, холодный спай которых помещен в условия одинаковой и постоянной температуры (термостат), а

горячий спай каждого из них в ту среду, температуру которой они контролируют,

Датчик 5 влажности Ч выполнен натриево-кадмиевым на основе фольгированного стеклотекстолита, на котором методом травления изготовлена решетка в виде полосок фольги, промежутки между которыми заполнены натриево-кадмиевым составом, проводимость последнего зависит от влажности воздуха.

Задатчик 7 температуры t. воздуха

теплицы (фиг.4) выполнен в виде потен- циометра включенного в сеть стабили- , зированного напряжения lie, выходом

которого является напряжение U5. Первый регулятор 11 в основном канале регулирования температуры воздуха в теплице - это пороговый элемент, вырабатывающий отрицательный выход при превышении заданной температуры t3 над текущим значением температуры воздуха в теплице.

Второй регулятор 1 3 в корректиру1 щем канале регулирования температуры tT

теплоносителя устроен аналогично первому регулятору 11, но вырабатывает выход положительной полярности при превышении выхода первого вычислительного блока 1 над выходом датчика 12 температуры теплоносителя отопительной системы 15.

Привод 16 задатчика 7 температуры воздуха в теплиЦе выполнен в виде синхронного мотор-редуктора 36, частота

вращения выходного вала которого равняется одному обороту в сутки. На его выходном валу жестко закреплен кулачок 37. Профиль кулачка выполнен с учетом значения минимальной и максимальной температур в ночные и дневные часы суток, а также продолжительности светового дня, при этом разность максимального и минимального радиусов должна равняться длине рабочей части (величина хода подвижного контакта) потенциометра задатчнка 7 температуры воздуха в теплице, а длина окружностей большого и малого pa- диусов выбираются из условия: 360е соответствуют 24 ч суток. Кулачок 37 через ролик 38, толкатель 39,пружины 40 и 41 соединен посредством отверстия на поводке 42 с подвижным кон- тактом 43 потенциометра задатчика 7. Толкатель 39 поджат в сторону кулачка пружиной 44.

Логическая схема ЗАПРЕТ 17 содержит второй электронный ключ 45, элек- тромагнитный тормоз подвижного контакта 43, включающий неподвижную колодку 46, которая жестко закреплена на корпусе системы, подвижную колодку 47, жестко закрепленную на хвосто- вике сердечника электромагнита 48. Питание последнего от источника U подается через второй электронный ключ 45, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода второго вы- числительного блока 18. Подвижная 47 и неподвижная 46 колодки расположены параллельно одна другой в плоскости перемещения поводка 42 подвижного контакта 43. Длина колодок превышает полный ход подвижного контакта 43.

Второе вычислительное устройство 18 содержит блок 49 вычитания разности A t0 между температурой tg воздуха в теплице и температурой tj, листьев растений, первый блок 50 вычисления критерия f благоприятности фотосинтеза, блок 51 задания коэффициентов К, входящих в управление критерия благоприятности фотосинтеза, блок 52 вычисления биоэнергетического потенциала W0 при установившемся режиме, когда температура в теплице соответствует заданной задатчиком 7, блок 53 вычисления разности Д13 меж- ду температурой t листьев растений и заданной задатчиком 7 температурой tj воздуха, второй блок 54 вычисления критерия благоприятности фотосинтеза при наличии возмущающего воздействия температурой ts, блок 55 вычисления биоэнергетического потенциала Wj при температуре te воздуха в теплине, блок 56 вычисления разности и Wбиоэнергетических потенциалов W5 и W0, блок 57 вычисления энергии W, при которой имеет место биосинтез за счет повышения температуры в соответствии с программой задатчика 7, блок 58 задания коэффициента Г полезного действия биосинтеза растений и площади 5д листьев растений и блок 59 сравнения энергии Wr потребной для поддержания температуры t воздуха теплицы и энергии ,, используемой на приращение фотосинтеза, вызванное повышением температуры воздуха от значения tft до значения t3, при этом первый вход блока 49 подключен к выходу датчика 8 температуры ta воздуха теплицы, первый вход блока 53 подключен к выходу задатчика 7 температуры t,, вторые входы блоков 49 и 53 подключены к выходу датчика 20 температуры листьев растений, вторые входы блоков 50 и 54 подключены к выходам блока 51 задания коэффициентов Ки уравнения благоприятности фотосинтеза, первый вход блока 50 подключен к выходу дГ0 блока 44, первый вход блока 54 подключен к выходу и t3 блока 53, вторые входы блоков 52 и 55 подключены к выходам датчика 19 фито- облучения Еср, первый вход блока 52 подключен к выходу блока 50, выход которого W0 - к первому входу блока 56, первый вход блока 55 подключен к выходу блока 54, выход ко- . торого VJj к второму входу блока 56, выход блока 56 подключен A W - к пер- .вому входу блока 57, вторым входом которого является выход блока 58, а , выход подключен к первому входу блока 59, сигнал на второй вход Wf которого поступает с блока 33 первого вычислительного устройства 1, выход блока 59, являющийся выходом второго вычислительного устройства 18, подключен к запрещающему входу логической схемы ЗАПРЕТ 17.

Датчик 19 фитооблучения Е выполне в виде фитоэлемента с фильтром, пропускающим фитопоток и отфильтровывающим инфракрасную часть спектра солнечного излучения. Ультрафиолетовая часть его отфильтровывается остеклением теплицы, так как оконное стекло

эту часть спектра Hf пропускает. Лат- чик 19 установлен в теплице на высоте растений.

Устройство регулирования температуры воздуха в теплице работает следующим образом.

С помощью датчиков 2-4;6 и 8 измеряются интенсивность солнечной радиации Е г, скорость V ветра, температу- pa tK наружного воздуха, температура tn почвы в теплице и температура tg воздуха теплицы соответственно. Информация от датчика 2-4, 6 и 8, а также от задатчика 7 температуры t3 воз- духа теплицы,поступает на входы первого вычислительного устройства I, где с учетом влажности Y, измеряемой датчиком 5, вырабатывается сигнал, поступающий на вход второго регуля- тора 13 корректирующего канала регулирования температуры tr теплоносителя отопительной системы 15. Если текущее значение температуры t теплоносителя обеспечивает температуру tg воздуха в соответствии с предписанием задатчика 7, сигнал на выходе вычислительного устройства 1 равен нулю При неравенстве этих температур, а именно когда 13 t , сигнал на выходе устройства 1 положительный, через второй регулятор 13 корректирующего канала регулирования он поступает на вход электронного ключа 14, последний открывается и появившимся вследствие этого выходом первого электронного ключа 14 трехходовой перепускной клапан 10 исполнительным органом 9 перемещается в положение, при котором подача теплоносителя (горячая вода) в отопительную систему 15 увеличивается. При этом температура теплоносителя возрастает, что способствует повышению температуры Ц воздуха теплицы до заданной задатчиком 7. При достижении температурой tg воздуха теплицы заданного значения сигнал на выходе первого вычислительного устройства 1 становится равным нулю и клапан 10 остается в зафиксированном положении.

Управляющий сигнал на выходе пер- .вого вычислительного устройства 1 вырабатывается следующим образом.

Информация о температуре t поч- вы от датчика 6 поступает на вход блока 21, где сравнивается с информацией, поступающей на второй его вхо от задатчика 7 температуры t$ , и на

основании этих данных вычисляется разность dL4. Полученный результат поступает на первый вход блока 22. О блока 23, настраиваемого вручную, в блок 22 вводится информация о площди Sh по поверхности почвы теплицы и коэффициенте К ц теплопередачи от воздуха почве или наоборот. В блоке 22 на основании алгоритма

w. sn К„ /и„, (1)

где W,, - теплота, передаваемая чере

поверхность почвы теплицы; 5ц - площадь поверхности почвы теплицы;,

К „ - коэффициент теплопередачи, зависящий от свойств почвы (назначаемый в соответствии с рекомендациями); dtn - разность температуры воздуха и почвы,

вычисляется теплота, передаваемая от почвы в воздух или наоборот, что учитывается знаком полученного результата,

В блоке 24 вычисляется разность ate между температурой сч наружного воздуха и температурой t, результа вводится в блок 27 вычисления тепло- потерь Wc через остекление теплицы. В блок 26 от датчика 3 поступает информация о скорости ветра, а через второй его вход от блока 25 вводится значение коэффициента К, соответствующее коэффициенту теплопотерь через остекление теплицы при скорости ветра, равной нулю, на основании алгоритма (К,) представленного на фиг.6 в виде графика, вычисляется значение коэффициента Ку, соответствующее скорости ветра в данный момент времени, и информация вводится в блок 27, где на основании алгоритма

Wc Kv Sc & ts . (2)

где Sc - площадь остекления теплицы; Wc - теплопотери через остекление теплицы;

Kv - коэффициент теплопередачи с учетом скорости ветра V; t - перепад температур наружного воздуха и воздуха в теплице, вычисляется величина теплопотерь We.

Информация о влажности f воздуха в теплице, поступающая от датчика 5,

и о значении 1емпературы t, заданной задатчиком 7, а также о значении температуры воздуха в теплице, измеренной датчиком 8, поступает на соответствующие входы блока 29, куда одновременно вводится информация Ку о теплоемкости и объеме воздуха в теплице, где на основании алгоритма

Wy, тК & t, (3)

где V - объем воздуха в теплице; Г - удельный вес воздуха; m - масга воздуха теплицы; К - суммарная теплоемкость воздуха и влаги воздуха теплицы; &t разность температуры Ц внутреннего воздуха и температуры t , заданной эадатчиком 7, вычисляется теплота W , передаваемая воздуху и влаге воздуха.

Информация от датчика 2 солнечной тепловой радиации Ег поступает на вход блока 32, в которой с помощью блоков 30 и 31 вводится информация о площади Sgтеплицы и о коэффициенте Кг теплопоглощения, на основании алгоритма

WE S, KE Et,К)

где К - коэффициент теплопоглощения

энергии солнца; SE - теплопоглощения, Е - потол тепловой энергии солн- 0 ца, измеряемой датчиком 2, в блоке 32 вычисляется количестве fen- лоты Wf, поступающей в теплиц от сол- нечной радиации,

Результаты, нолучеикне « блоках 22, 27, 29 и 32, через соответствующие входы вводятся в блок 33, где решается уравнение теплового г-ллат-а теплицы:

wc

+ wv +WF

(5)

Результат решения уравнения (5) вводится в блок 35, через третий вход которого вводится информация о температуре te воздуха теплицы, а через первый вход от блока 34 поступает информация о площади So отопительной системы 15 и о коэффициенте К0 теплопередачи и на основании алгоритма

Ч3

wr/so к0 + t

ь

(6)

где tT - температура теплоносителя, которую необходимо установить трехходовь ч перепускным клапаном с помощью исполнительного органа Ч для поддержания температуры t j воздуха теплицы;

Wj- - количество теплоты, определяемой из уравнения (5) теплового баланса; К0 - коэффициент теплопередачи

от поверхности отопительной системы 15 в воздух теплицы;

S0 - площадь отопительной системы;

tg - текущее значение температуры воздуха теплицы,

5 вычисляется значение температуры теплоносителя и полученный результат поступает на второй вход второго регулятора 13 корректирующего канала. Здесь этот сигнал сравнивается с 0 текущим значением температуры tr теплоносителя, поступающим от датчика 12 и при условии t tT на первый вход

5

гз Т

электронного ключа 14 поступает разрешающий сигнал, в результате чего трехходовой клапан 10 устанавливается в положение, обеспечивающее повышение температуры теплоносителя.

В случае, когда tf3 т электР°н ный ключ 14 отключает корректирующий канал регулирования и поддержание температуры теплоносителя обеспечивается функционированием основного канала регулирования следующим образом.

Первый регулятор основного канала регулирования сравнивает значения температур, измеренных датчиком 8 и вырабатываемых задатчиком 7. При условии t. t3 на выходе регулятора 11 появляется сигнал отрицательной полярности, поступающий на вход первого электронного ключа 14 и на вход исполнительного органа 9 трехходового перепускного клапана 10. Последний переводится в положение, при котором увеличивается количество теплоносителя, направляемого на перепуск, и температура t f теплоносителя в отопительной

системе снижается, что ведет к снижению температуры te воздуха теплицы до выполнения условия ,

При понижении температуры to воздуха теплицы ниже заданной изменение температуры t- теплоносителя в сторону повышения обеспечивается по команде, поступающей с первого выхода первого вычислительного устройства 1 аналогично рассмотренному.

Программа суточного изменения температуры воздуха в теплице .обеспечивается профи .м кулачка 37, который выполняется на основании эксперимен1- тальных данных о минимуме и максимуме температуры для каждой культуры с учетом продолжительности светового дня (фиг. 5). Синхронный мотор-редуктор 36 приводит кулачок 37 во враще- ние с частотой один оборот в сутки. В соответствии с профилем кулачка толкатель 39 через ролик 38 приводится в возвратно-поступательное движение и через пружины 40 и 41 приво- дит к перемещению подвижный контакт 43 резистора задатчика 7, Снимаемое с резистора напряжение при стабилизированном питании 1 с пропорционально температуре tj воздуха. Зна- . чение напряжения Uf выбирается таким, что при равных температурах среды датчиков 4, 6, 8, 12 и 20 их термо- ЭДС равна Uj . Сигнал U поступает на вход первого регулятора 11 основного канала регулирования, сравнивается с напряжением выхода датчика 8. Движени толкателя при увеличении температуры tj сопровождается сжатием пружины 44, а при обратном движении сжатая пружи- на 44 обеспечивает перемещение толкателя 39 без отрыва ролика 38 от поверхности кулачка 37.

Если в течение суток наступает резкий расход теплоты, что требует соответствующего повышения температуры теплоносителя,0 например, при шквально ветре или резком похолодании, логическая схема ЗАПРЕТ I7 прерывает вое- полнение программы, сигнал на запрещающем входе схемы ЗАПРЕТ 17 вырабатывает второе вычислительное устройство на основании информации, поступающей с выходов датчика 8 температуры воз- духа в теплице, задатчика 7, датчика 20 температуры листьев растений и датчика 19 фитооблучения. В блоке 49 (фиг.З) происходит вычитание значения температуры воздуха теплицы из значе- ния температуры листьев растений и полученный результат 4t0 вводится в блок 50, куда через второй вход с блока 51 вводится информация о значениях коэффициентов К,; и на основании алгоритма

Kfdt

,

(7)

где K.,f(E,), ,,), K3-f(Ev) постоянные коэффициенты, определяемые экспериментально; в t0() - разность температур; tj) - температура листьев растений; t. - температура воздуха теплицы, вычисляется критерий р0 благоприятности фотосинтеза при установившемся режиме воздуха теплицы и информация вводится в блок 52, на второй вход которого поступает информация о облучении Е от датчика 19. В блоке 52 вычисляется биоэнергетический потенциал W, растений по формуле

Ч J А,МО dt,

(8)

где (O.,,t) - интервал времени интегрирования;

- критерий благоприятности фотосинтеза; Е - фитооблучение, Полученный при решении уравнения (8) результат поступает в блок 56 сранения, на второй вход которого поступает аналогичная информация, вырабатываемая в блоках 53-55 при возмущенном состоянии объекта, что соответствует изменению температуры в теплице до значения tj, а это приводит к изменению разности температуры сл листа и воздуха на величину д t, значение которой подставляется в уравнение (7) критерия J) благоприятности фотосинтеза, а на его основе при том же значении фитооблучения Е вычисляется биоэнергетический потенциал W для заданной температуры. В блоке 56 вычисляется разность биоэнергетических потенциалов W0 и Wj и результат вводится в блок 57, через второй вход которого с блока 58 вводится информация о значении коэффициента ц полезного действия фотосинтеза растений и о площади S/; поверхности листьев растений в теплице. На основании поступившей в блок 57 информации вычисляется количество энергии W, которая обеспечивает увеличение фотосинтеза с приращением температуры воздуха до tj на основании алгоритма

W -

(9)

где dW - приращение энергии, участвующей в фотосинтезе растений;1ч - энергетический КПД растений;

5Л - площадь поверхности листьев растений теплицы, определяемая путем замера листьев в двух измерениях, вычисляется по формуле

S, (0,285 аЪ + 0,343) (10)

где а - длина листа; b - ширина листа.

Полученный по формуле (10) результат для всех листьев одного растения суммируется и для вычисления площади S. умножаете на число растений в теплице.

Результат, вычисленный блоком 57, в блоке 59 сравниваете с энергозатратами m для поддержания температуры в соответствии.с программой и на ходе блока 59 появляется выход положительной или отрицательной полярности. Выход отрицательной полярности свидетельствует о том, что энергия, затрачиваемая на поддержание заданной температуры воздуха в теплице, не может быть преобразована в энергию фотосинтеза растений и повышать температуру воздуха нерационально.

Так как бтрицательный выход блока 59 является запрещающим для логической схемы ЗАПРЕТ 17, дальнейшее повышение температуры прекращается, что осуществляется следующим образам. Запрещающий, вход логической схемы ЗАПРЕТ 17 поступает на вход второго электронного ключа 45, который замыкает цепь питания п электромагнита тормоза, в результате обмотка электромагнита 48, оказавшись под напряжением Un источника питания, втягивает сердечник и подвижная колодка 47, перемещаясь в сторону неподвижной колодки 46, зажимает поводок 42 подвижного контакта 43 потенциометра задатчика 7 температуры воздуха теплицы. Так как поворот кулачка 37 в этом случае не прекращается толкатель 39, перемещаясь, сжимает пружину 40 или 41, в зависимости от направления движения. После снятия запрещающего сигнала с входа логической схемы ЗАПРЕТ 17 электромагнит 48 обесточивается, а подвижный контакт 43 потенциометра задатчика 7 перемещается в положение, которое он должен к этому времени занимать в соответствии с временем суток, под действием сжатой пружины 40 или 41. Такая конструк

0

5

0

5

0

5

0

5

ция привода задатчика 7 обеспечивает выполнение неизменной программы задания температуры вочдуха в теплице в оставшееся время суток и в последующие сутки.

Применение системы регулирования температуры воздуха в теплице позволяет оптимизировать процесс фотосинтеза растений, сократить расход тепловой энергии на отопление теплицы и ускорить процесс получения готовой продукции.

Формула изобретения

1. Система регулирования температуры воздуха в теплице, содержащая первое вычислительное устройство, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого связаны соответственно с выходами датчиков тепловой солнечной радиации, скорости ветра, температуры наружного воздуха, температуры почвы теплицы, влажности воздуха теплицы и первым выходом задатчика температуры воздуха теплицы, второй выход которого соединен с первым входом первого регулятора, при этом второй вход последнего подключен к первому выходу датчика температуры воздуха теплицы, а выход связан с первыми входами исполнительного органа трехходового перепускного клапана и электронного ключа, а выход последнего подключен к второму входу исполнительного органа трехходового перепускного клапана, отопительную си- систему и датчик температуры теплоносителя, выход которого подключен.к первому входу второго регулятора, ,при этом второй вход последнего связан с первым выходом первого вычислительного устройства, а выход - с вторым входом электронного ключа, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса фотосинтеза растений и экономичности системы, она снабжена вторым вычислительным устройством, логической схемы ЗАПРЕТ, датчиками фитооблу- чения растений и температуры листьев растений, а задатчик температуры воздуха теплицы оснащен приводом, выход которого соединен с первым входом логической схемы ЗАПРЕТ, запрещающий вход которой связан с выходом второго вычислительного устройства, а

выход - с входом эядатчика температуры воздуха теплины, при этом первый вход второго вычислительного устройства соединен с третьим выходом за- датчика температуры воздуха теплицы, второй и третий входы - соответственно с выходами датчиков фитооблу- чения растений и температуры листьев растений, а четвертый вход подключен к второму выходу первого вычислительного устройства, причем второй и третий выходы датчика температуры воздуха теплицы подключены соответственно к пятому входу второго вычислительног устройства и к седьмому входу первого вычислительного устройства.

2. Система по п. отличающаяся тем, что первое вычислительное устройство содержит канал вы- числения теплоты, канал вычисления температуры через остекление теплицы, на нагрев воздуха и влаги воздуха теплицы, канал вычисления притока теплоты от солнечной радиации, блок рете- ния уровней теплового баланса и канал вычисления температуры теплоносителя отопительной системы, при этом канал вычисления теплоты, передаваемый через почву теплицы, состоит из блока вычисления разности температуры почвы и заданной задатчиком температуры воздуха теплицы, первый и второй входы которого являются соответственно первым и шестым входами первого вычис лительного устройства, з выход подключен к первому входу блока вычисления теплопередачи через почву теплицы, второй вход которого связан с выходом эадатчика плошади почвы теп- лицы и коэффициента теплопередачи через почву, причем канал вычисления теплопотерь через остекление теплицы включает блок вычисления разности температуры наружного воздуха и заданной эадатчиком температуры воздуха теплицы первый вход которого является третьим входом первого вычислительного устройства, а второй вход объединен с вторым входом блока вычисления разности тем- пературы почвы и заданной задатчиком температуры воздуха теплицы, блок задания коэффициента теплопередачи через остекление при скорости ветра, равной нулю, блок вычисления поправки на из- менение скорости ветра, первый вход которого является вторым входом первого вьгчисли тельного устройства, второй подключен к выходу задатчика коэффициента теплопередачи через остекление теплицы, а выход - к первому входу блока вычисления теплопотерь через остекление, второй вход которого связан с выходом блока вычисления разности температуры наружного воздуха и заданной задатчиком темперятуры воздуха теплицы, при этом канал вычисления теплоты на нагрев воздуха и влаги воздуха теплицы включает блок задания коэффициента теплопередачи воздуху и влаге воздуха, выходом подключенный к первому входу блока вычисления теплопередачи воздуху и влаге воздуха теплицы, второй и третий входы которого являются пятым и седьмым входами первого вычислительного устройства, четвертый вход объединен с вторым входом блока вычисления разности температуры почвы и заданной задатчиком температуры воздуха теплицы, причем канал вычисления теплопередачи от тепловой солнечной радиации содержит блоки задания площади теплопередачи и коэффициента теплопередачи, выходы которых подключены к первому и второму входам блока вычисления теплопередачи от тепловой солнечной радиации, при этом третий вход последнего является вторым входом первого вычислительного устройства, а канал вычисления температуры теплоносителя отопительной системы состоит из блока задания площади и коэффициента теплопередачи отопительной системы, выход которого подключен к Первому входу блока вычисления температуры теплоносителя, при этом входы блока решения управлений теплового баланса теплицы соединены с выходами блоков вычисления теплопередачи через почву, через остекление, воздуху и влаге воздуха теплицы и от солнечной радиации, а выход подключен к второму входу блока вычисления температуры теплоносителя отопительной системы и является вторым выходом первого вычислительного устройства, причем третий вход блока вычисления температуры теплоносителя отопительной системы объединен с третьим входом блока вычисления теплопередачи воздуху и влаге воздуха теплицы, а выход является первым выходом первого вычислительного (устройства.

3. Система попп. I и2, отличающаяся тем, что,второе вычислительное устройство снабжено бло- ком вычисления разности температур воздуха теплицы и листьев растений, первым и вторым блоками вычисления критерия благоприятности фотосинтеза, блоком задания коэффициентов уравнения критерия благоприятности фотосинтеза, блоками вычисления биоэнергетического потенциала при установившем- ся режиме и при изменившейся температуре воздуха в теплице, блоком вычисления разности значений биоэнергетических потенциалов при установившемся режиме и при изменившейся температуре воздуха в теплице, блоком вычисления разности температур листьев растений и заданной задатчиком температуры воздуха теплицы, блоком вычисления энергии фотосинтеза, блоком задания КПД фотосинтеза и площади листьев растений и блоком сравнения энергозатрат на отопление теплицы и фотосинтеза растений, при этом первый и второй входы блока вычисления раз- ности температур воздуха теплицы и листьев растений являются третьим и пятым входами второго вычислительного устройства, а выход подключен к первому входу первого блока вычисле- ния критерия благоприятности фотосинтеза, второй вход которого связан с первым выходом блока задания коэффициентов уравнения критерия благоприятности фотосинтеза, а выход - с первым входом блока вычисления биоэнергетического потенциала, при установившемся режиме, при этом выход последнего соединен с первым входом блока вычисления разности значений биоэнергетических потенциалов при установившемся режиме и при изменившейся температуре в теплице, кроме того, первый вход блока вычисления разности температур листьев растений и заданной задатчиком температуры воздуха в теплице является шестым входом второго вычислительного устройства, второй вход объединен с вторым входом блока вычисления разнос50

ти температур воздуха теплицы и листьев растений, а выход подключен к первому входу второго блока вычисления критерия благоприятности фотосинтеза, второй вход которого связан с вторым выходом блока задания коэффициентов уравнения критерия благоприятное-, ти фотосинтеза, а выход соединен с первым входом блока вычисления биоQQ 5 0 5 д §

0

-,

энергетического потенциала при изменившейся температуре воздуха в теплице, при этом вторые входы последнего и блока вычисления биоэнергетического потенциала при установившемся режиме объединены и являются вторым входом второго вычислительного блока, а выход блока вычисления биоэнергетического потенциала при изменившейся температуре воздуха в теплице соединен с вторым входом блока вычисления разности биоэнергетических потенциалов при установившемся режиме и при изменившейся температуре воздуха в теплице, при этом выход последнего связан с первым входом блока вычисления энергии фотосинтеза, второй вход которого подключен к выходу блока задания КПД площади листьев растений, а выход - к первому входу блока сравнения энергозатрат на отопление теплицы и фотосинтеза растений, причем второй вход и выход последнего является четвертым входом и выходом второго вычислительного устройства.

4.Система по пп. 1-3, отличающаяся тем, что задатчик температуры воздуха теплицы содержит потенциометр, подключенный к клеммам стабилизированного источника питания, а поводок подвижного контакта потенциометра кинематически связан с выходом логической схемы ЗАПРЕТ и установлен на толкателе с возможностью перемещения вдоль последнего, при этом привод задатчика температуры воздуха теплицы включает синхронный мотор-редуктор, на выходном валу которого жестко закреплен,кулачок, а на конце толкателя установлен ролик для контактирования с кулачком, причем толкатель подпружинен , относительно кулачка, а поводок расположен между двумя пружинами, каждая из которых другими своими концами жестко соединена с толкателем.

5.Система по пп. 1-4, о т л и- чающаяся тем, что логическая схема ЗАПРЕТ включает второй электронный ключ и электромагнитный тормоз подвижного контакта потенциометра задатчика температуры воздуха теплицы с подвижной и неподвижной колодками и сердечником электромагнита, при этом неподвижная и подвижная колодки установлены параллельно одна другой и кинематически связаны

с поводком подвижного контакт потенциометра задатчика температуры воздуха теплицы, кроме того, подвижная колодка жестко соединена с сердечником электромагнита, причем управляющий вход электронного ключа является запрещающим входом логической схемы ЗАПРЕТ, другой вход которого соеди- нен с источником питания, а выход связан с сердечником электромагнита.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности промышленному растениеводству в сооружениях защищенного грунта. Цель изобретения - повышение эффективности процесса фотосинтеза растений и экономичности системы. Система регулирования температуры воздуха в теплице содержит два вычислительных устройства 1, 18, датчики 2,3,4 метеопараметров и датчика 5,6,8,19 и 20 параметров внутренней среды теплицы. Степень теплоотдачи отопительной системы 15 регулируется трехходовым перепускным клапаном 10. Исполнительный орган 9 последнего управляется по сигналам двух регуляторов 13 и 11 корректирующего и основного каналов регулирования. Система позволяет осуществлять управление микроклиматом теплицы с учетом параметров внешней и внутренней среды и за счет этого сократить сроки созревания продуктов растениеводства и повысить объемы получаемой продукции путем оптимизации биоэнергетических процессов растений. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг.З

r,

м.г.°с

02 1 6 8 Ю V,M/C

Фие.6

Составитель Л.Пантелеева Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Заказ 445 Тираж 482Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

(18)

0-Ur + &