本申请属于食用菌菌棒灭菌系统领域，具体涉及一种蓄热式食用菌菌棒灭菌系统。
背景技术：
随着居民生活消费水平的不断提高，越来越多的居民更加注重生活质量和生活品位，营养丰富的绿色、环保食品倍受青睐。食用菌营养丰富，富含蛋白质、氨基酸等营养物质，具备抗癌、抗衰老等保健功效，能够提高机体免疫能力，有益于人类健康，契合了现代消费升级的要求，其消费量也逐年增加，未来发展前景广阔。
人工规模化种植的食用菌，在菌棒上接种食用菌菌种，菌棒为食用菌的生长提供养料。但是菌棒中会存在着其他杂菌，会对食用菌的生长造成抑制。因而需要对食用菌菌棒进行灭菌，以消除菌棒上的其他杂菌。
相关技术中，采用灭菌柜对菌棒进行灭菌，具体方法是在灭菌柜中形成水蒸汽，利用水蒸汽对菌棒进行蒸汽灭菌。但是对于规模化的食用菌种植来说，菌棒数量巨大，水蒸汽的形成需要大量热能，对于以电加热水形成水蒸汽进行菌棒灭菌的规模化食用菌种植企业来说，其食用菌生产成本中，电费成本占据了相当大的比重。
技术实现要素：
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种蓄热式食用菌菌棒灭菌系统。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
一种蓄热式食用菌菌棒灭菌系统，包括：灭菌柜、固体蓄热器、换热器、蒸汽发生器和控制器；
所述固体蓄热器与所述换热器的一次侧管路连接；
所述蒸汽发生器与所述换热器的二次侧管路连接；
所述灭菌柜与所述蒸汽发生器管路连接；
所述固体蓄热器与所述控制器电连接。
进一步地，所述控制器配置有谷电电价时段；
在所述谷电电价时段，所述控制器控制所述固体蓄热器开启蓄热，以使所述固体蓄热器的蓄热温度达到第一蓄热温度；
在所述固体蓄热器的蓄热温度上升达到所述第一蓄热温度时，所述控制器控制所述固体蓄热器停止蓄热。
进一步地，所述固体蓄热器停止蓄热后，在所述固体蓄热器通过所述换热器向所述蒸汽发生器供热过程中，当所述固体蓄热器的蓄热温度下降到第二蓄热温度时，所述控制器获取当前时间，若当前时间为谷电电价时间，所述控制器控制所述固体蓄热器重新开启蓄热，其中，所述第二蓄热温度小于所述第一蓄热温度。
进一步地，在非谷电电价时段，
当所述固体蓄热器的蓄热温度低于第三蓄热温度时，所述第三蓄热温度小于所述第二蓄热温度，
所述控制器获取当前时间，
若当前时间距离谷电电价开始时间的时间间隔小于等于第一时间阈值，则所述控制器控制所述固体蓄热器保持关闭蓄热；
若所述时间间隔大于所述第一时间阈值，则所述控制器控制所述固体蓄热器开启蓄热至第四蓄热温度，以当到达所述第四蓄热温度的时刻时，所述固体蓄热器蓄存的热能维持到谷电电价开始时刻；
其中，所述第四蓄热温度大于所述第三蓄热温度，且所述第四蓄热温度小于等于所述第二蓄热温度。
进一步地，所述换热器的二次侧与所述蒸汽发生器之间的连接管路上还配置有循环泵，所述循环泵与所述控制器电连接。
进一步地，所述灭菌柜中配置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电连接，所述第一温度传感器配置在远离所述灭菌柜顶部的位置。
进一步地，所述灭菌柜外配置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电连接。
进一步地，在所述谷电电价时段，
所述控制器通过所述第二温度传感器获取柜外温度，
当所述柜外温度低于第一预设温度时，且当所述固体蓄热器的蓄热温度低于第五蓄热温度时，所述控制器控制所述固体蓄热器开启蓄热，其中，所述第五蓄热温度大于所述第二蓄热温度，且所述第五蓄热温度小于所述第一蓄热温度。
进一步地，所述蓄热式食用菌菌棒灭菌系统还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器电连接。
进一步地，所述蓄热式食用菌菌棒灭菌系统还包括通信模块，所述通信模块与所述控制器电连接。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
通过本申请可以避开高峰时段用电和平常时段用电，在谷电电价时段，通过固体蓄热器将电能转换存储为热能，通过换热器向蒸汽发生器提供高温热能，以加热蒸汽发生器中的水形成水蒸汽，对灭菌柜中的菌棒进行蒸汽灭菌。通过本申请可实现较大程度地减少电费成本，进而降低食用菌企业生产成本，也可减轻电力系统的峰值负荷压力。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请蓄热式食用菌菌棒灭菌系统的工作原理图；
图中，1-灭菌柜；2-固体蓄热器；3-换热器；4-蒸汽发生器；5-控制器；6-循环泵；7-第一温度传感器；8-第二温度传感器；9-报警装置；10-通信模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
本申请实施例提供一种蓄热式食用菌菌棒灭菌系统，以下结合附图对本申请进行详细说明。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，本申请提供了一种蓄热式食用菌菌棒灭菌系统，包括：灭菌柜1、固体蓄热器2、换热器3、蒸汽发生器4和控制器5；
所述固体蓄热器2与所述换热器3的一次侧管路连接；
所述蒸汽发生器4与所述换热器3的二次侧管路连接；
所述灭菌柜1与所述蒸汽发生器4管路连接；
所述固体蓄热器2与所述控制器5电连接。
相关技术中，固体蓄热器2，占地面积较小，且蓄热温度高，高温蓄热介质的蓄热温度可达850℃，因而可存储大量热能。在本申请中，固体蓄热器2利用谷电电价时段的电力，将固体蓄热器2中的蓄热体加热到设定温度，然后利用换热器3换热，固体蓄热器2的高温热能通过换热器3将蒸汽发生器4中的水加热成水蒸汽，水蒸汽通过管道输送到灭菌柜1中，实现对灭菌柜1中的菌棒进行蒸汽灭菌。
通过上述方案，用户可在谷电电价时段通过控制器5控制固体蓄热器2开启蓄热，这样在谷电电价时段，固体蓄热器2将电能转换为热能蓄存在固体蓄热器2中。在需要对菌棒进行灭菌时，利用固体蓄热器2蓄存的热能加热蒸汽发生器4中的水形成水蒸汽，水蒸汽通过管道输送到灭菌柜1中，以对灭菌柜1中的菌棒进行蒸汽灭菌。本申请在谷电电价时段利用固体蓄热器2将电能转换为热能进行蓄存，节约的不是电量而是电费，这由分时电价决定的，以谷电时段为例，谷电时段为电网系统负荷低谷时段，此时段电价最低，平电时段电价为基础电价，谷电时段电价可在平电时段电价基础上下浮50％以上，峰电时段电价可在平电时段电价基础上上浮70％以上，使得谷电电价具有相当大的差价。本申请蓄热式食用菌菌棒灭菌系统，可调整用电模式，可以避开高峰时段用电和平常时段用电，在谷电电价时间段，通过固体蓄热器2将电能转换存储为热能。当需要对菌棒蒸汽灭菌时，利用蓄存的热能加热蒸汽发生器4中的水形成水蒸汽，水蒸汽通过管道输送到灭菌柜1中，以实现对灭菌柜1中的菌棒进行灭菌。与相关技术中在非谷电电价时段通过电热装置加热水形成水蒸汽灭菌相比，在规模化的食用菌培育中，在对巨量的菌棒进行蒸汽灭菌时，将水加热成水蒸汽需要耗费巨大的电量，在耗费巨大电量的前提下，采用本申请蓄热式食用菌菌棒灭菌系统可节约大量的电费，因而可最大程度地减少了电费成本，进而降低了生产成本，也可减轻电力系统的峰值负荷压力。
本申请中，对固体蓄热器2的控制可以采用人工控制方式，在谷电电价开始时，通过人工操作控制器5，控制固体蓄热器2开启蓄热；在谷电电价结束时，通过人工操作控制器5，控制固体蓄热器2停止蓄热。
在本申请的一个实施例中，本申请给出一种通过控制器5自动控制的方案，具体为：
所述控制器5配置有谷电电价时段；
在所述谷电电价时段，所述控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热，以使所述固体蓄热器2的蓄热温度达到第一蓄热温度；
在所述固体蓄热器2的蓄热温度上升达到所述第一蓄热温度时，所述控制器5控制所述固体蓄热器2停止蓄热。
上述方案可实现控制器5自动控制固体蓄热器2在谷电电价时段进行蓄热。在一种具体应用场景中，以第一蓄热温度为800℃进行举例说明，在控制器5配置谷电电价时段的条件下，控制器5获取实时时间，当时间到达谷电电价开始时间时，控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热，当蓄热温度达到800℃时，表明蓄热达到要求，控制器5控制所述固体蓄热器2停止蓄热。
上述方案中，蓄热温度达到800℃时，此时的时间可能仍处于谷电电价阶段，若在此情况下需要对灭菌柜1中的菌棒进行蒸汽灭菌，固体蓄热器2通过换热器3对加热蒸汽发生器4中的水加热形成水蒸汽，这样就会消耗固体蓄热器2存储的热能，若在此谷电电价阶段消耗的热能较多，并且不能得到补充的话，剩余的在平电时段和峰电时段使用的热能也就相对减少。增大了平电时段和峰电时段固体蓄热器2中蓄存热能不够用的风险。
为了克服上述问题，在本申请的一种实施例中，给出如下方案：
所述固体蓄热器2停止蓄热后，在所述固体蓄热器2通过所述换热器3加热所述蒸汽发生器4中的水形成水蒸汽过程中，当所述固体蓄热器2的蓄热温度下降到第二蓄热温度时，所述控制器5获取当前时间，若当前时间为谷电电价时间，所述控制器5控制所述固体蓄热器2重新开启蓄热，其中，所述第二蓄热温度小于所述第一蓄热温度。
上述方案在一种具体应用场景中，以第二蓄热温度为750℃进行举例说明，
在谷电电价时段，对灭菌柜1中的菌棒进行蒸汽灭菌时，固体蓄热器2通过换热器3对加热蒸汽发生器4中的水加热形成水蒸汽，消耗固体蓄热器2存储的热能，当固体蓄热器2的蓄热温度下降到750℃时，控制器5获取当前时间，若当前时间仍为谷电电价时间，控制器5控制所述固体蓄热器2重新开启蓄热。通过所述第二蓄热温度，可实现在谷电电价时段的蓄热过程中，尽量让固体蓄热器2维持在一个较高蓄热温度的状态，以在平电时段和峰电时段固体蓄热器2蓄存的热能足以够用。
在本申请的一个实施例中，
在非谷电电价时段，
当所述固体蓄热器2的蓄热温度低于第三蓄热温度时，所述第三蓄热温度小于所述第二蓄热温度，
所述控制器5获取当前时间，
若当前时间距离谷电电价开始时间的时间间隔小于等于第一时间阈值，则所述控制器5控制所述固体蓄热器2保持关闭蓄热；
若所述时间间隔大于所述第一时间阈值，则所述控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热至第四蓄热温度，以当到达所述第四蓄热温度的时刻时，所述固体蓄热器2蓄存的热能维持到谷电电价开始时刻；
其中，所述第四蓄热温度大于所述第三蓄热温度，且所述第四蓄热温度小于等于所述第二蓄热温度。
通过上述方案，可解决在低温天气下，蒸汽发生器4中水较冷，需要灭菌的菌棒数量又比较多，蓄热电锅剩余的热能不足以维持到谷电电价开始时刻，优化利用非谷电时段进行蓄能的问题。当固体蓄热器2的蓄热温度低于第三蓄热温度时，第三蓄热温度小于第二蓄热温度，所述控制器5获取当前时间，若当前时间距离谷电电价开始时间的时间间隔小于等于第一时间阈值，说明剩余热能能够维持到谷电电价开始时刻，则控制器5控制固体蓄热器2保持关闭蓄热；若所述时间间隔大于第一时间阈值，说明剩余热能不能够维持到谷电电价开始时刻，则所述控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热至第四蓄热温度，以使得在到达第四蓄热温度的时刻时，固体蓄热器2蓄存的热能能够维持到谷电电价开始时刻。实现优化利用非谷电时段进行蓄能，以尽量减少在非谷电电价时段的蓄热时间。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，所述换热器3的二次侧与所述蒸汽发生器4之间的连接管路上还配置有循环泵6，所述循环泵6与所述控制器5电连接。
本申请在没有循环泵6的情况下，可通过换热器3二次侧供出的热能加热水，然后通过水体的热传导，使得蒸汽发生器4中的水被加热沸腾，进而产生水蒸汽，这一过程相对较慢。而利用循环泵6，可以加快蒸汽发生器4中的水与换热器3的换热速度，进而缩短蒸汽发生器4中的水加热形成水蒸汽的时间。在具体应用中，循环泵6可采用定频循环泵，也可采用变频循环泵。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，所述灭菌柜1中配置有第一温度传感器7，所述第一温度传感器7与所述控制器5电连接，所述第一温度传感器7配置在远离所述灭菌柜1顶部的位置。
通过上述方案，一方面，第一温度传感器7检测灭菌柜1内的实时环境温度，控制器5响应该灭菌柜1内的实时环境温度，控制循环泵6调节自身速度，以调节灭菌柜1内的实时环境温度，另一方面，在灭菌柜中形成的水蒸汽，因比重较低，水蒸汽先占据灭菌柜1顶部空间，然后在逐渐向下扩散，将所述第一温度传感器7配置在远离所述灭菌柜1顶部的位置，检测获得的实时柜内环境温度能够反应出有效的灭菌温度，可避免位于灭菌柜1下部的菌棒灭菌温度不够，导致位于灭菌柜1下部的菌棒无效灭菌问题的发生。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，所述灭菌柜1外配置有第二温度传感器8，所述第二温度传感器8与所述控制器5电连接。
可实现监控外界环境温度的影响，基于第二温度传感器8，本申请给出如下一种实施例，具体为：
在所述谷电电价时段，
所述控制器5通过所述第二温度传感器8获取柜外温度，
当所述柜外温度低于第一预设温度时，且当所述固体蓄热器2的蓄热温度低于第五蓄热温度时，所述控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热，其中，所述第五蓄热温度大于所述第二蓄热温度，且所述第五蓄热温度小于所述第一蓄热温度。
上述方案，通过灭菌柜的柜外温度与第五蓄热温度进行关联，可解决灭菌柜的柜外温度较低的情况下，蒸汽发生器4中的水温也相对较低，加热形成水蒸汽需要消耗更多的热能，通过第五蓄热温度触发控制器5控制所述固体蓄热器2开启蓄热，以保证外界环境温度较低情况下，在谷电电价结束时，固体蓄热器2可最大程度地存储热能，以保证非谷电时段灭菌柜的柜外温度过低时的热能足够使用。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，所述蓄热式食用菌菌棒灭菌系统还包括报警装置9，所述报警装置9与所述控制器5电连接。
通过上述报警装置9装置方案，可实现蓄热式食用菌菌棒灭菌系统的报警提示和状态指示，在具体应用中，所述报警装置9可以为声光报警器。
如图1所示，在本申请的一个实施例中，所述蓄热式食用菌菌棒灭菌系统还包括通信模块10，所述通信模块10与所述控制器5电连接。
通过上述通信模块10方案，可实现本申请蓄热式食用菌菌棒灭菌系统通过通信模块10向外部终端发送数据信息。在具体应用中，所述通信模块10可以采用有线通信模块和/或无线通信模块。
在本申请的一个实施例中，所述控制器5可采用相关技术中适于工业应用的plc控制器。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。