一种智能调节新能源风扇系统及其控制方法

本发明属于风扇领域，具体涉及一种智能调节新能源风扇系统及其控制方法。

背景技术：

1、在实现双碳目标的大背景下，光伏发电行业快速发展，将光伏发电与高功耗电器结合，降低建设成本的同时实现节能减排的目标，逐渐引发社会关注。

2、根据中国光伏发电行业发展报告，2023年中国光伏发电装机容量达到了500gw，占全国发电总量的15％，节约了1.5亿吨的标准煤。

3、目前市面上的工业风扇功率一般在1.2～1.5kw，当数量较多的工业风扇满负荷长时间运行时将消耗大量电能，极大的提高了工厂生产成本。

4、通过工业风扇的电能消耗分析，我们可以知道，工业风扇是工厂中最大的用电设备之一，每年消耗的电能高达1000gwh。如果将工业风扇与光伏发电系统相结合，可以大大降低工厂的用电成本和碳排放量。

5、同时现代厂房里的普遍安装led照明和雾化器，用于控制湿度和光强以使室内环境符合生产要求。经计算照明和加湿部分消耗的电能与工业风扇运行所消耗的不相上下。

6、因此，如何将光伏发电与高功耗电器结合，是本发明需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：是提出一种可解决上述问题的，一种智能调节新能源风扇系统及其控制方法。

2、本发明解决技术问题的技术方案是：本发明公开了一种智能调节新能源风扇系统，包括风扇本体和能源管理模块、温度控制模块、湿度控制模块以及光强控制模块；

3、所述光强控制模块进行光伏发电并存储，当蓄电池供电不足时，引入市电直接供电；

4、所述温度控制模块通过pwm调节风扇转速；

5、所述湿度控制模块通过控制设置在风扇上的雾化器的开关，实现对环境湿度的调节；

6、所述光强控制模块通过改变led工作的数目实现对环境亮度的控制。

7、进一步的，所述湿度控制模块包括设置在风扇扇叶内的中空毛细管和为所述中空毛细管供水的供水模块；

8、所述中空毛细管沿所述风扇扇叶长度方向设置；所述中空毛细管上，设有连通风扇扇叶外部的出液通道。

9、进一步的，在所述中空毛细管上，设有若干所述出液通道。

10、进一步的，在风扇本体的中心圆柱下设有为所述中空毛细管供水的蓄水箱。

11、进一步的，所述蓄水箱内液体通过水泵输送至所述中空毛细管。

12、进一步的，所述风扇本体包括照明灯、蓄电池、光伏太阳能板、风扇固定装置、扇叶以及驱动所述扇叶旋转的转轴及驱动器；

13、所述照明灯设置在所述风扇本体的转轴处。

14、本发明还公开了一种智能调节新能源风扇系统控制方法，基于上述任一所述的智能调节新能源风扇系统，通过温度传感器实时检测环境温度并及时调节风扇转速，包括以下步骤：s11：通过51单片机调用温度传感器，温度传感器监测环境温度变化并转换为数字信号输入51单片机；

15、s12：51单片机按设定的公式将数字信号转换为具体的环境温度值，以检测环境温度的变化；

16、s13：对比当前环境温度和设定的温度，51单片机通过三极管放大电路，利用pwm原理实现对直流电机转速的控制，达到不同温度对应不同转速的要求。

17、进一步的，还包括加湿控制，包括以下步骤：

18、s21：通过51单片机调用dht11温湿度传感器，检测环境湿度并转换为数字信号，51单片机接受数字信号并做出应答；

19、s22：51单片机对传感器采集的数据进行处理，按公式将数字信号转换为具体的环境湿度值；

20、s23：依据算法对当前环境湿度进行判断，当湿度低于阈值时，51单片机输出高电平，接通继电器，雾化器工作，并可以通过调节水泵的功率，改变输入管道的水量，从而调节雾化效果；

21、当湿度高于阈值时，51单片机输出低电平，继电器断开，雾化器断电停止工作。

22、进一步的，还包括照明控制，包括以下步骤：

23、s31:通过光敏传感器监测环境光强的变化，并转化为数字信号输入i/o接口；

24、s32：51单片机运算处理传感器输入的信号，转换为当前的环境光强，并与设定的光强阈值比对；

25、s33：当环境光强低于设定的阈值，51单片机输出高电平控制继电器接通，led正常工作，达到补光的效果；当环境光强高于阈值时，继电器断开，led停止工作。

26、进一步的，还包括能源管理方法，包括如下步骤，

27、s41：通过光伏板和蓄电池组成光储系统，蓄电池存储光伏发电并直接提供给各电气设备；

28、s42：通过在一个电压传感器连接蓄电池和单片机控制系统，当电压低于阈值时，单片机控制i/o接口输出高电平接通继电器，直接引入市电供电。

29、有益效果：

30、相较于现有技术，本发明能能够实现对环境温度、湿度、光强的自动调节，提高工厂的舒适度和生产效率；能够利用太阳能发电和储能，实现节能环保的目的，降低工厂的用电成本和碳排放量；能够通过pwm调节风扇转速和水泵功率，实现最佳的降温效果，提高雾化效果和湿度控制精度；能够通过中空毛细管和出液通道，实现均匀细致的雾化效果，提高空气质量和健康水平；能够实现风扇和照明灯的一体化，简化电路，提高安全性和美观性；能够实现市电和太阳能的自动切换，提高系统的智能化和可靠性。

31、具体来说，实现对环境温度、湿度、光强的自动调节的优点，是通过温度控制模块、湿度控制模块和光强控制模块来实现的。这些模块分别通过温度传感器、湿度传感器和光敏传感器，实时检测环境的温度、湿度和光强，并将信号输入到51单片机中。51单片机根据设定的阈值和算法，输出相应的控制信号，通过继电器或pwm调节风扇转速、雾化器开关和led灯数目，从而达到对环境温度、湿度、光强的自动调节。

32、实现利用太阳能发电和储能，实现节能环保的目的的优点，是通过能源管理模块来实现的。该模块通过光伏太阳能板将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中。当蓄电池供电不足时，通过电压传感器检测电压，并通过51单片机输出高电平接通继电器，直接引入市电供电。当蓄电池供电充足时，通过51单片机输出低电平断开继电器，切换为太阳能供电。这样既可以利用太阳能发电和储能，节约资源和成本，又可以实现市电和太阳能的自动切换，保证系统的稳定运行。

33、实现通过pwm调节风扇转速和水泵功率，实现最佳的降温效果的优点，是通过温度控制模块和湿度控制模块来实现的。这些模块不仅可以根据环境温度和湿度的变化，开启或关闭风扇和雾化器，还可以根据具体的温度和湿度值，通过pwm原理调节风扇转速和水泵功率。这样既可以避免风扇和雾化器之间的冲突或不协调，又可以实现最佳的降温效果，提高雾化效果和湿度控制精度。

34、实现通过中空毛细管和出液通道，实现均匀细致的雾化效果的优点，是通过湿度控制模块来实现的。该模块包括设置在风扇扇叶内的中空毛细管和为所述中空毛细管供水的供水模块。中空毛细管沿风扇扇叶长度方向设置，并设有连通风扇扇叶外部的出液通道。当雾化器工作时，水泵将水从蓄水箱输送至中空毛细管，并从出液通道喷出水雾。由于风扇扇叶的旋转，水雾被均匀地分散到空气中，形成细致而持久的雾化效果。

35、实现风扇和照明灯的一体化，简化电路，提高安全性和美观性的优点，是通过风扇本体来实现的。该本体包括照明灯、蓄电池、光伏太阳能板、风扇固定装置、扇叶以及驱动所述扇叶旋转的转轴及驱动器。照明灯设置在风扇本体的转轴处，与风扇共用一个电源和控制系统，简化了电路，提高了安全性和美观性。