CN113924902A - 水冷式中央空调co２循环控制方法及水冷式中央空调 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水冷式中央空调CO2循环控制方法及水冷式中央空调，涉及空调系统技术领域，实现了水冷式中央空调对空气中CO2的储存以及释放。该控制方法包括以下内容：水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，控制将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物或者控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内。当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，分离温室大棚内的CO2并吸收存储在CO2吸收液内；当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制将CO2水合物内的CO2排向温室内。本发明提供一种基于CO2水合吸收应用于育种、培苗温室大棚等空气成分调节的水冷式中央空调器，实现了空气中CO2的吸收、储存以及释放，以及温湿度调节的功能。
Description
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，尤其是涉及一种水冷式中央空调CO2循环控制方法及水冷式中央空调。
背景技术
21世纪以来，随着工业的快速发展，越来越多的化石燃料消耗导致大气中CO2含量逐年增加，全球变暖成为世界各国关注的对象，越来越极端气候成为人类的生存和发展的考验。CO2是一种主要的温室气体，为了降低CO2对气候的影响，一方面要通过大力推广节能减排技术，从源头上减少CO2的排放；另一方面要加强CO2资源化利用，变废为宝。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
(1)、传统空调器通常只具有温、湿度调节功能，无法对温室空气成分进行调整；
(2)、传统的温室空气调节只能通过购买气罐单独进行CO2的储存和释放，不能实现直接利用空调系统实现对CO2进行储存和释放，且运输、储存经济成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种水冷式中央空调CO2循环控制方法及水冷式中央空调，实现了水冷式中央空调对空气中CO2的储存以及释放。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，包括以下内容：所述水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，控制将空气中的CO2吸收存储在所述CO2吸收液内以形成CO2水合物或者控制将所述CO2水合物内的CO2排向温室大棚内。
进一步地，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，分离温室大棚内的CO2并吸收存储在所述CO2吸收液内；当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制将所述CO2水合物内的CO2排向温室内。
进一步地，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，所述CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2。
进一步地，所述水冷式中央空调包括增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，所述冷冻水吸收塔连接所述水冷式中央空调的蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，启动所述增压空气进气泵向所述冷冻水吸收塔内输送温室外空气，以实现所述冷冻水吸收塔内的CO2吸收液与CO2混合形成CO2水合物。
进一步地，所述冷冻水吸收塔的排液侧连接储水箱，所述储水箱与所述冷冻水吸收塔之间设置水合物双向渗透膜；当所述储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，减小所述冷冻水吸收塔内的压力，所述储水箱内的CO2水合物通过所述水合物双向渗透膜流向所述冷冻水供水管路。
进一步地，通过关闭所述增压空气进气泵以及降低流向所述冷冻水吸收塔内的液体流量，以减小所述冷冻水吸收塔内的压力。
进一步地，通过关闭所述增压空气进气泵以及降低流向所述冷冻水吸收塔内的液体流量，以减小所述冷冻水吸收塔内的压力。
进一步地，所述水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2释放支路，所述CO2释放支路上设置加热降压释放装置，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制所述冷冻水供水管路的部分冷冻水通过所述CO2释放支路流向所述水冷式中央空调的主机，且启动所述加热降压释放装置，所述CO2水合物经过所述加热降压释放装置后释放CO2。
进一步地，所述水冷式中央空调的室内机包括风机，经所述加热降压释放装置释放的CO2在所述风机的驱动下排出所述室内机外。
进一步地，所述水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2吸收支路，所述CO2吸收支路经过室内CO2收集装置，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，控制所述冷冻水供水管路的部分冷冻水通过所述CO2吸收支路流向所述水冷式中央空调的主机，所述CO2吸收液经过所述室内CO2收集装置时吸收CO2。
进一步地，所述水冷式中央空调的回风口设置对CO2气体渗透率低的CO2渗透隔膜，通过所述CO2渗透隔膜分离出的CO2能通过导流装置流向所述CO2吸收腔，当所述CO2吸收腔内的气体不处于被压缩状态时，所述CO2吸收腔内的CO2能溢出所述CO2吸收腔。
进一步地，所述回风口设置控制流量板，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，增大所述控制流量板的开度以增大回风气流量。
进一步地，通过传感器监控温室大棚内的CO2含量，依据所述传感器检测的信号控制吸收所述温室大棚内的CO2或向所述温室大棚内释放CO2或仅控制所述温室大棚的温湿度。
进一步地，所述传感器呈三维阵列分布以用于监控对应区域的CO2含量，所述水冷式中央空调包括多个室内机，依据所述传感器检测的信号控制每个所述室内机吸收所述温室大棚内的CO2或向所述温室大棚内释放CO2或仅控制所述温室大棚的温湿度。
本发明提供一种实施所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法的水冷式中央空调，包括CO2吸收系统和CO2排放系统，其中，所述水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，所述CO2吸收系统用以将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物，所述CO2排放系统用于将所述CO2水合物内的CO2排向温室内。
进一步地，所述CO2吸收系统包括温室内CO2吸收系统，所述温室内CO2吸收系统用以吸收所述温室大棚内的CO2。
进一步地，所述CO2吸收系统包括温室外CO2吸收系统，所述温室内CO2吸收系统用以吸收所述温室大棚内的CO2。
本发明提供了一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，包括以下内容：水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，控制将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物或者控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内。基于CO2水合吸收应用于育种、培苗温室大棚等空气成分调节的水冷式中央空调器，实现了空气中CO2的吸收、储存以及释放，以及温湿度调节的功能。
本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
当判断温室大棚内CO2的含量高于预设值时(即温室大棚内的CO2含量超标时)，此时，控制吸收温室大棚内的CO2，并存储在CO2吸收液内(形成CO2水合物)；当需要向温室大棚内提供CO2时，控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内，以利于温室大棚内植物的生长。为了进一步增加对温室大棚内植物的CO2供给量，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2，以用于释放在温室大棚内，实现温室大棚内碳循环和外部空气碳吸收，再配合空调的空气温、湿度调节功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的水冷式中央空调的工作流程图；
图2是本发明实施例提供的温室大棚内空气监测点的空间布置示意图。
图中1-室内机；2-空气监测点；3-育苗。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明所保护的范围。
中央空调机组主要包括冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分，冷冻水循环系统主要由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成，从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水供水管路，进入室内进行热交换，带走房间内的热量，通过冷冻水回水管路回到主机蒸发器，室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成。
实施例1；
本发明提供了一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，包括以下内容：水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，控制将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物或者控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内。水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有大量的CO2吸收液，吸收液可在低温和高压的环境下与CO2气体结合生成水合物，当环境条件相反则CO2大量分离释放，可以在冷冻水中加入添加剂(THF、TBAB)，可提高水合物的生成温度、降低形成压力，可促进在空调可供温度下使水合物大量生成，水合物吸收液通过空调冷冻水循环管路循环于各室内机1、回风通道、吸收塔、空调主机蒸发器等。本发明旨在提供一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，随冷冻水循环于空调室内外机，实现空调冷冻水CO2循环和温湿度调节的功能。
作为可选地实施方式，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，分离温室大棚内的CO2并吸收存储在CO2吸收液内；当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制将CO2水合物内的CO2排向温室内。具体的，根据植物呼吸时间曲线以及光合作用曲线数据，实时监控温室大棚空气成分参数，当判断温室大棚内CO2的含量高于预设值时(即温室大棚内的CO2含量超标时)，此时，控制吸收温室大棚内的CO2，并存储在CO2吸收液内(形成CO2水合物)；当需要向温室大棚内提供CO2时，控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内，以利于温室大棚内植物的生长。
为了进一步增加对温室大棚内植物的CO2供给量，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2，以用于释放在温室大棚内。
关于控制CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2，具体说明如下：水冷式中央空调包括增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔连接水冷式中央空调的蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，启动增压空气进气泵向冷冻水吸收塔内输送温室外空气，以实现冷冻水吸收塔内的CO2吸收液与CO2混合形成CO2水合物。传统的水冷式中央空调，从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水供水管路；本发明提供的水冷式中央空调，增加增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔连接蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，冷冻水通过蒸发器排水管路排向冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔内的冷冻水可以排向冷冻水供水管路。当需要吸收温室大棚外气体中的CO2时，启动增压空气进气泵，此时可以增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量，减小蒸发器排水管路流向冷冻水供水管路的流量，CO2吸收液可在低温(经过蒸发器的冷冻水以及CO2吸收液温度低)和高压的环境下与CO2气体大量生成水合物，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物的冷冻水排向冷冻水供水管路，然后控制CO2水合物内的CO2排向温室内。
进一步地，冷冻水吸收塔的排液侧连接储水箱，储水箱与冷冻水吸收塔之间设置水合物双向渗透膜；当储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，减小冷冻水吸收塔内的压力，储水箱内的CO2水合物通过水合物双向渗透膜流向冷冻水供水管路。由于启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量，会增大吸收塔内的压力，在压差的作用下，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物通过双向渗透膜流向储水箱，当然，由于冷冻水吸收塔的排液侧存在分支，部分冷冻水以及CO2水合物会流向冷冻水供水管路。当储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，关闭增压空气进气泵以及通过控制阀体开度降低流向冷冻水吸收塔内的液体流量，减小冷冻水吸收塔内的压力。此时，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物的冷冻水排向冷冻水供水管路，储水箱内的CO2水合物通过水合物双向渗透膜流向冷冻水供水管路。当检测到储水箱的内CO2水合物不向外渗透时，判断是否仍需要向温室大棚内释放CO2，若仍需要向温室大棚内释放CO2，再启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量。
关于控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内，具体说明如下，水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2释放支路，CO2释放支路上设置加热降压释放装置，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制冷冻水供水管路的部分冷冻水通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机，且启动加热降压释放装置，CO2水合物经过加热降压释放装置后释放CO2。优选地，水冷式中央空调的室内机1包括风机，经加热降压释放装置释放的CO2在风机的驱动下排出室内机1外。
传统的水冷式中央空调，冷冻水供水管路进入室内机1进行热交换，带走温室大棚内的热量，通过冷冻水回水管路回到主机蒸发器；本发明在冷冻水供水管路上设置一个支路(CO2释放支路)，当需要向温室大棚内释放CO2时，打开CO2释放支路上的阀体，使得部分冷冻水通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，启动加热降压释放装置，CO2水合物经过加热降压释放装置后释放CO2，释放的CO2在室内机1风机的驱动下排向温室大棚内。当不需要向温室大棚内释放CO2时，关闭CO2释放支路上的阀体，使得冷冻水不通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)。当然，加热降压释放装置也包括CO2控制阀，通过控制CO2控制阀的开度以控制室内机CO2的释放量。
关于加热降压释放装置的具体结构，没有特殊的限定，采用现有技术实现即可。将加热降压释放装置设置在室内机1中，可以通过翅片自然加温或者通过微型加热器对流经的CO2水合物进行加温，且加热降压释放装置形成有CO2释放腔，CO2水合物经过加热后释放CO2于CO2释放腔，CO2释放腔内的CO2在室内风机的驱动下流向温室大棚。
关于“分离温室大棚内的CO2并吸收存储在CO2吸收液内”，具体说明如下：水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2吸收支路，CO2吸收支路经过室内CO2收集装置，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，控制冷冻水供水管路的部分冷冻水通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机，CO2吸收液经过室内CO2收集装置时吸收存储CO2。传统的水冷式中央空调，冷冻水供水管路进入室内机1进行热交换，带走温室大棚内的热量，通过冷冻水回水管路回到主机蒸发器；本发明在冷冻水供水管路上设置另一支路(CO2吸收支路)，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，打开CO2吸收支路上的阀体，使得部分冷冻水通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，CO2吸收支路流经CO2收集装置时吸收CO2；当检测温室大棚内CO2的含量没有高于预设值时，关闭CO2吸收支路上的阀体，使得部分冷冻水不通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)。
关于室内CO2收集装置，具体说明如下：水冷式中央空调的回风口设置对CO2气体渗透率低的CO2渗透隔膜，通过CO2渗透隔膜分离出的CO2能通过导流装置流向CO2吸收腔，当CO2吸收腔内的气体不处于被压缩状态时，CO2吸收腔内的CO2能溢出CO2吸收腔。即室内CO2收集装置包括CO2渗透隔膜、CO2吸收腔、导流装置以及压缩结构，至于每个部件的具体结构，这里不做过多的陈述，只要采用现有技术，实现上述各部分结构的功能即可。在风机的驱动下，温室大棚内的空气通过回风口流向室内机1，由于回风口设置CO2渗透隔膜，当渗透膜两边存在压力差时，渗透率高的气体成分以很高的速率透过隔膜，渗透率低的CO2气体则绝大部分在CO2渗透隔膜进气两侧形成残留气流，利用楔形导流装置汇流残留气流，进入CO2吸收腔，从而达到CO2气体分离的目的。当检测温室大棚内CO2的含量没有高于预设值时，不对CO2吸收腔内的CO2进行加压压缩，当CO2吸收腔内的气体聚集满后，CO2能溢出CO2吸收腔；当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，利用压缩装置对CO2吸收腔内的气体进行加压，同时，CO2吸收支路内的低温冷冻水流经CO2吸收腔，CO2气体与CO2吸收液在低温加压条件下快速生成水合物，随冷冻水进入冷冻水回水管路，并流回到主机蒸发器，实现了温室内CO2的吸收。
作为可选地实施方式，回风口设置控制流量板，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，增大控制流量板的开度以增大回风气流量。比如，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，增大控制流量板的开度，以便于对温室内CO2的吸收。
作为可选地实施方式，通过传感器监控温室大棚内的CO2含量，依据传感器检测的信号控制吸收温室大棚内的CO2或向温室大棚内释放CO2或仅控制温室大棚的温湿度。具体地，传感器呈三维阵列分布以用于监控对应区域的CO2含量，水冷式中央空调包括多个室内机1，依据传感器检测的信号控制每个室内机1吸收温室大棚内的CO2或向温室大棚内释放CO2或仅控制温室大棚的温湿度。
温室内增加有与空调主机中央空调控制系统连接的、与各室内机1配套的3D模拟空间传感器阵列，实时采集温室各层空间空气成分，数据汇总在中央空调控制系统中。参见图2，实时监控空间空气成分参数，根据植物呼吸时间曲线、光合作用曲线数据和温湿度平衡参数，分析空气空间点集数据，抓取空气成分异常点，通过空调控制器程序下达调整命令，控制多个室内机1的工作状态。
本发明提供的一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，具体优选如下：
当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，打开CO2吸收支路上的阀体，关闭CO2释放支路上的阀体，加热降压释放装置不处于工作状态，增压空气进气泵不处于工作状态，冷冻水供水管路的部分冷冻水通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，利用压缩装置对CO2吸收腔内的气体进行加压，同时，CO2吸收支路内的低温冷冻水流经CO2吸收腔，CO2气体与CO2吸收液在低温加压条件下快速生成水合物，随冷冻水进入冷冻水回水管路，并流回到主机蒸发器，实现了温室内CO2的吸收。可以增大控制流量板的开度，以便于对温室内CO2的吸收。
当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，关闭CO2吸收支路上的阀体，打开CO2释放支路上的阀体，加热降压释放装置处于工作状态。启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量，在压差的作用下，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物通过双向渗透膜流向储水箱，当然，由于冷冻水吸收塔的排液侧存在分支，部分冷冻水以及CO2水合物会流向冷冻水供水管路。当储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，关闭增压空气进气泵以及通过控制阀体开度降低流向冷冻水吸收塔内的液体流量，减小冷冻水吸收塔内的压力。此时，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物的冷冻水排向冷冻水供水管路，储水箱内的CO2水合物通过水合物双向渗透膜流向冷冻水供水管路。当检测到储水箱的内CO2水合物不向外渗透时，判断是否仍需要向温室大棚内释放CO2，若仍需要向温室大棚内释放CO2，再启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量。
另外，打开CO2释放支路上的阀体，使得部分冷冻水通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，启动加热降压释放装置，CO2水合物经过加热降压释放装置后释放CO2，释放的CO2在室内机1风机的驱动下排向温室大棚内。
综合上述，基于CO2水合吸收应用于育种、培苗温室大棚等空气成分调节的水冷式中央空调器，实现了空气中CO2的吸收、储存以及释放，以及温湿度调节的功能。实现温室大棚内碳循环和外部空气碳吸收，再配合空调的空气温、湿度调节功能，通过传感器空间阵列形成实时反馈环，动态调节温室大棚内CO2含量、温度以及湿度等。
实施例2：
一种实施水冷式中央空调CO2循环控制方法的水冷式中央空调，包括CO2吸收系统和CO2排放系统，其中，水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，CO2吸收系统用以将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物，CO2排放系统用于将CO2水合物内的CO2排向温室内。
具体的，CO2吸收系统包括温室内CO2吸收系统，温室内CO2吸收系统用以吸收温室大棚内的CO2。根据植物呼吸时间曲线以及光合作用曲线数据，实时监控温室大棚空气成分参数，当判断温室大棚内CO2的含量高于预设值时(即温室大棚内的CO2含量超标时)，此时，温室内CO2吸收系统工作，吸收温室大棚内的CO2，并存储在CO2吸收液内(形成CO2水合物)；当需要向温室大棚内提供CO2时，CO2排放系统工作，控制将CO2水合物内的CO2排向温室大棚内，以利于温室大棚内植物的生长。
作为可选地实施方式，温室内CO2吸收系统包括CO2释放支路，CO2释放支路与水冷式中央空调的冷冻水供水管路相连接，CO2释放支路上设置室内CO2收集装置，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，冷冻水供水管路的部分CO2吸收液能通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机，CO2吸收液经过室内CO2收集装置时能吸收CO2。传统的水冷式中央空调，冷冻水供水管路进入室内机1进行热交换，带走温室大棚内的热量，通过冷冻水回水管路回到主机蒸发器；本发明在冷冻水供水管路上设置另一支路(CO2吸收支路)，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，打开CO2吸收支路上的阀体，使得部分冷冻水通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，CO2吸收支路流经CO2收集装置时吸收CO2；当检测温室大棚内CO2的含量没有高于预设值时，关闭CO2吸收支路上的阀体，使得部分冷冻水不通过CO2吸收支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)。
作为可选地实施方式，室内CO2收集装置包括对CO2气体渗透率低的CO2渗透隔膜、导流装置、CO2吸收腔以及压缩装置(每个部件的具体结构，这里不做过多的陈述，只要采用现有技术，实现上述各部分结构的功能即可)，水冷式中央空调的回风口设置CO2渗透隔膜，通过CO2渗透隔膜分离出的CO2能通过导流装置流向CO2吸收腔，且当CO2吸收腔内的气体不处于被压缩状态时，CO2吸收腔内的CO2能溢出CO2吸收腔。在风机的驱动下，温室大棚内的空气通过回风口流向室内机1，由于回风口设置CO2渗透隔膜，当渗透膜两边存在压力差时，渗透率高的气体成分以很高的速率透过隔膜，渗透率低的CO2气体则绝大部分在CO2渗透隔膜进气两侧形成残留气流，利用楔形导流装置汇流残留气流，进入CO2吸收腔，从而达到CO2气体分离的目的。当检测温室大棚内CO2的含量没有高于预设值时，不对CO2吸收腔内的CO2进行加压压缩，当CO2吸收腔内的气体聚集满后，CO2能溢出CO2吸收腔；当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，利用压缩装置对CO2吸收腔内的气体进行加压，同时，CO2吸收支路内的低温冷冻水流经CO2吸收腔，CO2气体与CO2吸收液在低温加压条件下快速生成水合物，随冷冻水进入冷冻水回水管路，并流回到主机蒸发器，实现了温室内CO2的吸收。
作为可选地实施方式，回风口设置控制流量板，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，增大控制流量板的开度以能增大回风气流量，以便于对温室内CO2的吸收。
作为可选地实施方式，CO2吸收系统包括温室外CO2吸收系统，温室外CO2吸收系统用以吸收温室大棚外的CO2。为了进一步增加对温室大棚内植物的CO2供给量，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制CO2吸收系统实现CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2，以用于释放在温室大棚内。
温室外CO2吸收系统包括增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔连接水冷式中央空调的蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，启动增压空气进气泵向冷冻水吸收塔内输送温室外空气，以实现冷冻水吸收塔内的CO2吸收液与CO2混合形成CO2水合物。传统的水冷式中央空调，从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水供水管路；本发明提供的水冷式中央空调，增加增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔连接蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，冷冻水通过蒸发器排水管路排向冷冻水吸收塔，冷冻水吸收塔内的冷冻水可以排向冷冻水供水管路。当需要吸收温室大棚外气体中的CO2时，启动增压空气进气泵，此时可以增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量，减小蒸发器排水管路流向冷冻水供水管路的流量，CO2吸收液可在低温(经过蒸发器的冷冻水以及CO2吸收液温度低)和高压的环境下与CO2气体大量生成水合物，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物的冷冻水排向冷冻水供水管路，然后控制CO2水合物内的CO2排向温室内。
进一步地，冷冻水吸收塔的排液侧连接储水箱，储水箱与冷冻水吸收塔之间设置水合物双向渗透膜；当储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，减小冷冻水吸收塔内的压力以使储水箱内的CO2水合物能通过水合物双向渗透膜流向冷冻水供水管路。由于启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量，会增大吸收塔内的压力，在压差的作用下，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物通过双向渗透膜流向储水箱，当然，由于冷冻水吸收塔的排液侧存在分支，部分冷冻水以及CO2水合物会流向冷冻水供水管路。当储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，关闭增压空气进气泵以及通过控制阀体开度降低流向冷冻水吸收塔内的液体流量，减小冷冻水吸收塔内的压力。此时，冷冻水吸收塔内含有CO2水合物的冷冻水排向冷冻水供水管路，储水箱内的CO2水合物通过水合物双向渗透膜流向冷冻水供水管路。当检测到储水箱的内CO2水合物不向外渗透时，判断是否仍需要向温室大棚内释放CO2，若仍需要向温室大棚内释放CO2，再启动增压空气进气泵、增加蒸发器排水管路流向冷冻水吸收塔的流量。
作为可选地实施方式，CO2排放系统包括CO2释放支路，水冷式中央空调的冷冻水供水管路与CO2释放支路连接，CO2释放支路上设置加热降压释放装置，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，冷冻水供水管路的部分冷冻水能通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机，CO2水合物经过加热降压释放装置后能释放CO2。优选地，水冷式中央空调的室内机1包括风机，经加热降压释放装置释放的CO2在风机的驱动下排出室内机1外。传统的水冷式中央空调，冷冻水供水管路进入室内机1进行热交换，带走温室大棚内的热量，通过冷冻水回水管路回到主机蒸发器；本发明在冷冻水供水管路上设置一个支路(CO2释放支路)，当需要向温室大棚内释放CO2时，打开CO2释放支路上的阀体，使得部分冷冻水通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)，启动加热降压释放装置，CO2水合物经过加热降压释放装置后释放CO2，释放的CO2在室内机1风机的驱动下排向温室大棚内。当不需要向温室大棚内释放CO2时，关闭CO2释放支路上的阀体，使得冷冻水不通过CO2释放支路流向水冷式中央空调的主机(蒸发器)。
关于加热降压释放装置的具体结构，没有特殊的限定，采用现有技术实现即可。将加热降压释放装置设置在室内机1中，可以通过翅片自然加温或者通过微型加热器对流经的CO2水合物进行加温，且加热降压释放装置形成有CO2释放腔，CO2水合物经过加热后释放CO2于CO2释放腔，CO2释放腔内的CO2在室内风机的驱动下流向温室大棚。
作为可选地实施方式，水冷式中央空调还包括用以检测温室大棚内的CO2含量的传感器，传感器与水冷式中央空调的控制系统相连接，依据传感器检测的信号控制系统能控制水冷式中央空调的室内机1吸收温室大棚内的CO2或向温室大棚内释放CO2或仅控制温室大棚的温湿度。优选地，传感器呈三维阵列分布以用于监控对应区域的CO2含量。温室内增加有与空调主机中央空调控制系统连接的、与各室内机1配套的3D模拟空间传感器阵列，实时采集温室各层空间空气成分，数据汇总在中央空调控制系统中。参见图2，实时监控空间空气成分参数，根据植物呼吸时间曲线、光合作用曲线数据和温湿度平衡参数，分析空气空间点集数据，抓取空气成分异常点，通过空调控制器程序下达调整命令，控制多个室内机1的工作状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，包括以下内容：
所述水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，控制将空气中的CO2吸收存储在所述CO2吸收液内以形成CO2水合物或者控制将所述CO2水合物内的CO2排向温室大棚内。
2.根据权利要求1所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，分离温室大棚内的CO2并吸收存储在所述CO2吸收液内；当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制将所述CO2水合物内的CO2排向温室内。
3.根据权利要求2所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制所述CO2吸收液吸收温室大棚外的CO2。
4.根据权利要求3所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述水冷式中央空调包括增压空气进气泵和冷冻水吸收塔，所述冷冻水吸收塔连接所述水冷式中央空调的蒸发器排水管路和冷冻水供水管路，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，启动所述增压空气进气泵向所述冷冻水吸收塔内输送温室外空气，以实现所述冷冻水吸收塔内的CO2吸收液与CO2混合形成CO2水合物。
5.根据权利要求4所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述冷冻水吸收塔的排液侧连接储水箱，所述储水箱与所述冷冻水吸收塔之间设置水合物双向渗透膜；当所述储水箱内CO2水合物的浓度或体积达到预设值时，减小所述冷冻水吸收塔内的压力，所述储水箱内的CO2水合物通过所述水合物双向渗透膜流向所述冷冻水供水管路。
6.根据权利要求5所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，通过关闭所述增压空气进气泵以及降低流向所述冷冻水吸收塔内的液体流量，以减小所述冷冻水吸收塔内的压力。
7.根据权利要求4所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，启动所述增压空气进气泵向所述冷冻水吸收塔内输送温室外空气时，增大所述蒸发器排水管路流向所述冷冻水吸收塔的流量。
8.根据权利要求2所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2释放支路，所述CO2释放支路上设置加热降压释放装置，当检测温室大棚内CO2的含量低于预设值时，控制所述冷冻水供水管路的部分冷冻水通过所述CO2释放支路流向所述水冷式中央空调的主机，且启动所述加热降压释放装置，所述CO2水合物经过所述加热降压释放装置后释放CO2。
9.根据权利要求8所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述水冷式中央空调的室内机包括风机，经所述加热降压释放装置释放的CO2在所述风机的驱动下排出所述室内机外。
10.根据权利要求2所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述水冷式中央空调的冷冻水供水管路上设置CO2吸收支路，所述CO2吸收支路经过室内CO2收集装置，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，控制所述冷冻水供水管路的部分冷冻水通过所述CO2吸收支路流向所述水冷式中央空调的主机，所述CO2吸收液经过所述室内CO2收集装置时吸收CO2。
11.根据权利要求10所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述水冷式中央空调的回风口设置对CO2气体渗透率低的CO2渗透隔膜，通过所述CO2渗透隔膜分离出的CO2能通过导流装置流向CO2吸收腔，且当所述CO2吸收腔内的气体不处于被压缩状态时，所述CO2吸收腔内的CO2能溢出所述CO2吸收腔。
12.根据权利要求11所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述回风口设置控制流量板，当检测温室大棚内CO2的含量高于预设值时，增大所述控制流量板的开度以增大回风气流量。
13.根据权利要求2-12中任一项所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，通过传感器监控温室大棚内的CO2含量，依据所述传感器检测的信号控制吸收所述温室大棚内的CO2或向所述温室大棚内释放CO2或仅控制所述温室大棚的温湿度。
14.根据权利要求13所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法，其特征在于，所述传感器呈三维阵列分布以用于监控对应区域的CO2含量，所述水冷式中央空调包括多个室内机，依据所述传感器检测的信号控制每个所述室内机吸收所述温室大棚内的CO2或向所述温室大棚内释放CO2或仅控制所述温室大棚的温湿度。
15.一种实施权利要求1-14中任一项所述的水冷式中央空调CO2循环控制方法的水冷式中央空调，其特征在于，包括CO2吸收系统和CO2排放系统，其中，所述水冷式中央空调的冷冻水循环管路中含有CO2吸收液，所述CO2吸收系统用以将空气中的CO2吸收存储在CO2吸收液内以形成CO2水合物，所述CO2排放系统用于将所述CO2水合物内的CO2排向温室内。
16.根据权利要求15所述的水冷式中央空调，其特征在于，所述CO2吸收系统包括温室内CO2吸收系统，所述温室内CO2吸收系统用以吸收所述温室大棚内的CO2。
17.根据权利要求15所述的水冷式中央空调，其特征在于，所述CO2吸收系统包括温室外CO2吸收系统，所述温室内CO2吸收系统用以吸收所述温室大棚内的CO2。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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