一种基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及温控领域，尤其是一种基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法。
【背景技术】
[0002]植物根际温度对其水分代谢、矿物质吸收、植物激素代谢、生长发育、光合作用等具有显着影响，根系对高温逆境的胁迫表现最为敏感，尤其是吸收根。Adams等研究认为，在番茄营养液膜无土栽培中，当根际温度保持在12~24°C范围内条件下，其植株干质量、叶面积和果实产量随营养液温度的升高而增加。目前国内主要采用地下水、加冰、电热管加热以及加大营养液槽的体积等措施控制营养液的温度。
[0003]夏季，利用地下水降温虽然能够有效控制营养液的温度，但对地下水浪费严重，且受地理环境因素的制约；采用加冰的方法即不易于实现对营养液温度的控制，也易对周边环境造成污染。冬季，采用电热管加热虽然能够满足植物生长的要求，但加热一段时间后，加热棒表面出现Cat+，Mgt+离子的结垢，势必引起营养液成分的变化川。研究一种节能、高效的营养液温度控制系统具有现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种节能、高效的一种基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法，它不污染环境，使用方便，能有效地防腐蚀，能够实现降温和加热的目的，并可以根据不同的需要设计出不同规格的温控系统。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
一种基于热电制冷技术的营养液温控系统及方法，其特征在于，它还包括:主控制模块、温度检测模块、水栗模块和感应模块；
所述温度检测模块包括设于室内、栽培槽和营养液箱内的温度传感器；用于检测室内的温度值T1，并转化为数字信号001传递至主控制模块；检测栽培槽内的温度值T2，并转化为数字信号002传递至主控制模块；检测营养液箱内的温度值T3，并转化为数字信号003传递至主控制模块；
感应模块包括设于半导体温控设备至栽培槽间的PVC水管上的感应装置，用于感应水流经过，并向主控制模块传递数字信号101 ;当水流停止时，向主控制传递数字信号102 ;所述主控制模块与温度检测模块、水栗模块、感应模块和控制箱连接；
接收数字信号001，当T1多预定温度值01(优选为35摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号201，当T1 <预定温度值02 (若为番茄苗，则优选为16°C)时，向水栗模块传递执行信号202 ;接收数字信号101，向营养液箱至栽培槽的PVC水管上的电磁阀传递执行信号301，同时向水栗模块传递执行信号203 ;接收数字信号102，营养液箱至栽培槽的PVC水管上的电磁阀传递执行信号302，同时向水栗模块传递执行信号204 ;接收数字信号002，当T2多预定温度值03 (优选为28摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号205，当T2 <预定温度值04 (若为番茄苗，则优选为16°C)时，向水栗模块传递执行信号206 ;接收数字信号003，当T3多预定温度值05 (优选为28摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号207，当T3 <预定温度值06 (若为番茄苗，则优选为16°C )时，向水栗模块传递执行信号208 ;
水栗模块包括设于水箱和营养液箱内的水栗，所述水栗与控制箱连接，用于接收执行信号201、205或207，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值01，将水抽入半导体温控设备制冷(水进入栽培槽)；接收执行信号203，控制箱控制营养液箱内的水栗开启；接收执行信号204，控制箱控制营养液箱内的水栗关闭；接收执行信号202、206或208，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值02，将水抽入半导体温控设备制热(水进入栽培槽)；再次接收执行信号203，控制箱控制营养液箱内的水栗开启；(将营养液内的水抽入半导体温控设备；
所述电磁阀接收执行信号301，打开其阀门，接收执行信号302，关闭其阀门。
[0006]由于采用上述方案，能有效实现降温和加热的目的，并可以根据不同的需要设计出不同规格的温控系统；
进一步地，它还包括:流量检测模块和报警模块，所述流量检测模块包括设于营养液箱至半导体温控设备的PVC水管上的流量检测仪，在营养液箱内的水栗开启期间，所述流量检测模块检测营养液箱至半导体温控设备的水流量，当水流量 < 预定流量值01时，向主控制模块传递数字信号601，所述主控制模块接收数字信号601，向报警模块传递执行信号701 ;所述报警模块包括报警器，用于接收执行信号701，开启报警器。
[0007]由于采用上述方案，若流量检测模块检测营养液箱至半导体温控设备之间的PVC水管出现破裂、漏水或其他问题而影响回液效果，则报警模块就会出发报警，提醒工作人员检查问题，并及时作出修整。
[0008]进一步地，一种基于热电制冷技术的营养液温控系统的温控方法，其特征在于，它包括以下步骤:
步骤1:在栽培槽中栽培培养苗，水箱内装满水；栽培槽和营养液槽内装入预定量的水；打开一种基于热电制冷技术的营养液温控系统电源；
步骤2:温度检测模块检测室内的温度值T1，并转化为数字信号001传递至主控制模块，所述主控制模块接收数字信号001，当T1多预定温度值01 (优选为35摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号201，所述水栗模块接收执行信号201，则控制箱控制水箱内水栗开启，开启时间为预定时间值01，将水抽入半导体温控设备制冷至预定温度值04 ;制冷后的水进入栽培槽；当T1 <预定温度值02 (若为番茄苗，则优选为16°C)时，主控制模块则向水栗模块传递执行信号202 ;水栗模块接收执行信号202，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值02，将水抽入半导体温控设备制热，制热后的水进入栽培槽；
步骤3:感应模块感应半导体温控设备至栽培槽间的PVC水管中有水流经过，向主控制模块传递数字信号101 ;所述主控制模块接收数字信号101，向营养液箱至栽培槽的PVC水管上的电磁阀传递执行信号301，同时向水栗模块传递执行信号203 ;所述电磁阀接收执行信号301，打开其阀门；此时栽培槽内的水回液至营养液箱；所述水栗模块接收执行信号203，则控制箱控制营养液箱内的水栗开启，从而营养液箱内的水经半导体温控设备流回水箱(中的回水箱)；
步骤4:感应模块感应到半导体温控设备至栽培槽间的PVC水管中水流停止时，向主控制传递数字信号102 ;所述主控制模块接收数字信号102，向营养液箱至栽培槽的PVC水管上的电磁阀传递执行信号302，同时向水栗模块传递执行信号204 ;所述电磁阀接收执行信号302，关闭其阀门；接收执行信号204，控制箱控制营养液箱内的水栗关闭；
步骤5:温度检测模块检测栽培槽内的温度值T2，并转化为数字信号002传递至主控制模块；所述主控制模块接收数字信号002，当T2多预定温度值03(优选为28摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号205，水栗模块接收执行信号205，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值01，将水抽入半导体温控设备制冷，制冷后的水进入栽培槽；当T2 (预定温度值04 (若为番茄苗，则优选为16°C)时，主控制模块向水栗模块传递执行信号206 ;水栗模块接收执行信号206，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值02，将水抽入半导体温控设备制热，制热后的水进入栽培槽；
步骤6:重复步骤3和步骤4 ；
步骤7:温度检测模块检测营养液箱内的温度值T3，并转化为数字信号003传递至主控制模块；所述主控制模块接收数字信号003，当T3多预定温度值05 (优选为28摄氏度)时，向水栗模块传递执行信号207，水栗模块接收执行信号207，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值01，将水抽入半导体温控设备制冷，制冷后的水进入栽培槽；当T3 <预定温度值06 (若为番茄苗，则优选为16°C)时，则主控制模块向水栗模块传递执行信号208 ;所述水栗模块接收执行信号208，控制箱控制水箱内的水栗开启，开启时间为预定时间值02，将水抽入半导体温控设备制热，制热后的水进入栽培槽；
步骤8:重复步骤6;
步骤9:在营养液箱内的水栗开启期间，流量检测模块检测营养液箱至半导体温控设备的水流量，当水流量 < 预定流量值01时，向主控制模块传递数字信号601，所述主控制模块接收数字信号601，向报警模块传递执行信号701 ;所述报警模块接收执行信号701，开启报警器。
[0009]该种基于热电制冷技术的营养液温控系统，其特征在于，它包括:半导体制冷温控设备，所述半导体制冷温控设备上设有入水口和出水口，所述入水口通过PVC水管分别与水箱和营养液箱连接，所述出水口通过PVC水管分别与水箱和栽培槽连接；所述栽培槽通过PVC水管与营养液箱连接，所述PVC水管上设有电磁阀；所述营养液箱内设有营养液槽，所述半导体制冷温控设备与控制箱相连接，所述控制箱与电源连接；所述水