技术领域
[0001] 本申请涉及余热回收利用技术领域,具体而言,涉及一种热量交换的控制方法及装置、存储介质及电子装置。
相关背景技术
[0002] 随着新能源成为电力系统建设的重点,煤电时代结束,可再生能源迎来发展机遇。植物工厂是一种高效农业系统,结合火电机组固碳为能源低碳转型提供技术路线选择。建设大型植物工厂工程在火电厂内可以吸收二氧化碳,降低人工光照用电成本,实现新能源消纳,提高综合能源利用效率,降低运营成本。当前,植物工厂投资及运维成本高,是限制其大规模应用的决定性因素之一。其中,LED光照及温控能耗占植物工厂总运营成本的60%‑
70%以上。如何降低植物工厂成本,提升系统经济性是当前行业面临的瓶颈及痛点问题。当前火电机组结合植物工厂固碳的实际案例偏少,尚处于研究起步阶段。
[0003] 针对相关技术中,植物工厂的能源消耗和运营成本高的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
[0004] 因此,有必要对现有相关技术予以改良,从而克服相关技术中的所述缺陷,满足现在实际生产的需要。
具体实施方式
[0026] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,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前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
[0027] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028] 本申请实施例中所提供的方法实施例可以在计算机终端、移动终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例,图1是根据本申请实施例的一种热量交换的控制方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示,计算机终端可以包括一个或N个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器(Centra l Process i ng Un it,CPU)或可编程逻辑器件(F i e l dProgrammab l e Gate Array,FPGA)等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,其中,上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如,计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
[0029] 存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本申请实施例中的监测网络点的调整方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者N个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器
102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0030] 传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(Network I nterface Contro l l er,简称为N IC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(Rad i o Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0031] 在本实施例中提供了一种热量交换的控制方法,图2是根据本申请实施例的一种热量交换的控制方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤S202‑S206:
[0032] 步骤S202:确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;
[0033] 步骤S204:根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;
[0034] 可选的,植物工厂区域划分为育苗区、生长区、成熟区和采摘区四个子区域,每个区域对温度的需求不同。比如,育苗区需要保持在25℃左右的温度,而成熟区则需要一个稍微高一点的温度,比如28℃,以促进果实的成熟。系统通过各区域的水位水温智能双控传感器实时收集数据,将信息发送至植物工厂智能温度控制系统。当系统检测到育苗区的水温低于设定值时,会自动开启通往育苗区的电磁阀,并调整循环水流量至预设值,以确保循环水与该区域的营养液或纯水进行充分的热交换,将水温提升至25℃左右。同时,系统会监测生长区的温度,如果生长区的水温已经满足条件(例如27℃),则通过关闭通往生长区的电磁阀,避免过热,而将循环水导向需要更多热量的成熟区,直到成熟区的水温也达到预设值(如28℃)。采摘区可能在某些时间不需要额外热量,因此,系统会根据该区域的实时温度和植物生长需求,智能决定是否开启电磁阀,引入循环水。通过这种方式,系统能够根据植物工厂各子区域的实时需求,自动调节初始循环水的流量和温度,实现精确的温控管理,不仅满足了不同生长阶段植物对温度的特定需求,还避免了因温度控制不当造成的能源浪费,提高了整个系统能源利用的效率。
[0035] 步骤S206:使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。
[0036] 通过上述步骤,确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。采用上述技术方案,解决了植物工厂的能源消耗和运营成本高的问题。进而,通过动态调整初始循环水的流量和加热策略,实现植物工厂区域的精细温度控制,从而降低植物工厂区域的温控成本,提升能源利用效率。
[0037] 在一个示例性的实施例中,根据循环参数和植物工厂区域中不同子区域对应预设的换热方式确定循环水的温度调整策略,包括:在换热方式为桶内换热的情况下,确定不同子区域中多个液体容器的液位以及每一个液体容器的水温数据,其中,多个液体容器至少包括:纯水桶、配液桶、储液桶;统计多个液体容器中第一个经过初始循环水的目标液体容器对应的循环水流量;基于循环水流量控制除目标液体容器之外的其他液体容器的出水口流量和其他液体容器中的液体水位,并根据其他液体容器上出水口的出水温度确定是否对循环水进行二次加热;根据控制结果和确定结果生成循环水的第一温度调整策略。
[0038] 可选的,系统预设的换热方式为桶内换热时,系统首先确定不同子区域中纯水桶、配液桶、储液桶的液位和水温数据。例如,育苗区的纯水桶要求水位在80%以上,水温维持在25℃;而成熟区的储液桶要求水位在75%,水温则需要达到28℃。系统记录循环水流入第一个目标液体容器(如生长区的配液桶)的初始流量,假设为200L/min。随后,系统动态控制除配液桶之外的其他液体容器的出水口流量和水位,以保持它们的水温稳定。例如,在生长区配液桶完成了热量交换后,系统会根据后续容器(如成熟区的储液桶)的水位和水温数据,自动调整出水口流量至180L/min,以避免水温过快上升。系统实时监测出水口的水温,如果成熟区储液桶的出水温度低于28℃,则系统会自动对循环水进行二次加热,直到满足温度需求。根据上述控制结果和确定的是否需要二次加热的结果,系统生成第一调整策略。通过实时监控和调整,系统避免了过度热量输入或不足的状况,减少了能源浪费,提高了整体能源利用效率。
[0039] 在一个示例性的实施例中,根据控制结果和确定结果生成循环水的第一温度调整策略,包括:在出水温度大于或等于预设目标温度值,且液体水位大于或等于预设水位阈值的情况下,得到禁止对循环水进行二次加热和/或增加循环水的水流量的第一调整策略;在出水温度大于或等于预设目标温度值,且液体水位小于预设水位阈值的情况下,得到确定增加循环水的水流量的第一调整策略;在出水温度小于预设目标温度值,且液体水位小于预设水位阈值的情况下,得到生成告警消息的第一调整策略,其中,告警消息用于开启对当前子区域的周期监控;在出水温度小于预设目标温度值,且液体水位大于或等于预设水位阈值的情况下,得到在出水温度首次降低的液体容器之后的液体连接通道上设置对循环水进行二次加热的加热点的第一调整策略;在出水温度小于预设目标温度值,或液体水位小于水位阈值的情况下,得到生成报警消息的第一调整策略,其中,报警消息用于开启对当前植物工厂区域的维修任务。
[0040] 可选的,在一个植物工厂中,若系统预设的换热方式为桶内换热,目标温度为27℃,预设水位阈值为70%。系统实时监测各子区域的出水口温度和水位,基于以下条件自动生成第一调整策略:当出水温度达到或超过27℃,且水位在70%以上时,系统生成“禁止对循环水进行二次加热,维持当前水流量”的第一调整策略,避免了能量的过度消耗。若出水温度达到或超过27℃,但水位低于70%,系统会自动识别并增加循环水的水流量,以快速提升水位至70%,同时确保水温稳定,这一调整策略称为“增加循环水流量”。当出水温度低于27℃,且水位也低于70%时,系统生成告警消息,自动开启对当前子区域的周期监控,以检查是否有设备故障或环境异常,这一策略称为“周期监控告警”。如果出水温度首次低于27℃,但水位在70%以上,系统会在后续液体容器之间的连接通道上自动设置加热点,通过加热循环水以快速提升水温至27℃,这一策略称为“二次加热的加热点”。当出水温度低于27℃或水位低于70%时,系统生成报警消息,并自动启动对整个植物工厂区域的维修任务,以检查和修复可能导致问题的设备,这一策略称为“维修任务报警”。通过这一智能调整策略,系统能够实时响应植物工厂各子区域的环境变化,自动调整循环水的温度和流量,确保植物生长条件始终符合最佳状态,同时优化了能源的利用效率,避免了不必要的能源浪费,也有效预防了环境失控和设备故障,保证了植物工厂的稳定运行和经济效益。
[0041] 在一个示例性的实施例中,根据循环参数和植物工厂区域中不同子区域对应预设的换热方式确定循环水的温度调整策略,包括:在换热方式为桶外换热的情况下,确定不同子区域中多个液体容器中每一个液体容器的实时出水温度;在实时出水温度到达预设目标温度值或到达工作上限温度值的情况下,通过植物工厂区域的控制系统发出第一指令,其中,第一指令用于关闭循环水流入当前区域的水阀门;基于第一指令生成循环水的第二温度调整策略。
[0042] 示例性的,植物工厂区域被划分为光照区、生长区和成熟区,每个子区域的预设目标温度分别为25℃、27℃和29℃。系统预设的换热方式为桶外换热,即循环水与营养液的热交换在容器外的换热器中进行。当光照区的实时出水温度达到25℃时,控制系统自动关闭该区域的循环水流入阀门,同时生成第二调整策略,确保不会对光照区进行不必要的二次加热,节约能源。在生长区,假设系统检测到出水温度达到27℃,同样会自动关闭循环水阀门,防止温度过热。如果之后温度开始下降,系统会自动打开阀门,恢复循环水的流入,以保持温度稳定在27℃左右。成熟区的实时出水温度达到或超过29℃时,系统立即关闭循环水阀门,并生成第二调整策略,避免温度过高对植物造成伤害或资源的浪费。若任何区域的出水温度接近工作上限温度值(例如,为了安全设定为30℃),系统会提前关闭循环水阀门,生成第二调整策略,防止温度超出安全范围,保护设备安全。这一智能化的温度调整策略,通过实时监测和精准控制,有效地维持了各子区域的温度在理想的生长范围内,同时显著降低了能源消耗,提高了系统的整体效率和安全性。
[0043] 在一个示例性的实施例中,使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上之后,上述方法还包括:获取管理对象对不同子区域设置的运行温度值;在不同子区域的实时温度值低于运行温度值的情况下,计算实时温度值与运行温度值的温度差值;根据温度差值和植物工厂区域的控制系统的响应时长,确定热交换的交换总时长。
[0044] 可选的,一个植物工厂包含三个子区域:育苗区、生长区和成熟区,分别设置的运行温度值为24℃、27℃和30℃。在冬季的某个清晨,控制系统监测到育苗区的实时温度为22℃,生长区的实时温度为26℃,成熟区的实时温度为29℃。系统自动计算温度差值,分别为2℃、1℃和1℃。系统预设的响应时长为10分钟,即在10分钟内,系统能够根据循环水的温度和流量调整,使实时温度达到运行温度值。基于温度差值和响应时长,系统确定了热交换的总时长,以确保各区域的温度在规定时间内恢复到设定值。具体来说,对于育苗区,2℃的差值意味着需要较长时间的热交换来弥补温差,系统可能会设定20分钟的交换总时长(假设每分钟可提升0.1℃)。生长区和成熟区由于差值较小,可能分别需要15分钟和10分钟的交换总时长。在热交换过程中,系统实时监测温度变化,一旦达到设定的运行温度值,即刻调整热交换时长,提前关闭循环水阀门,防止温度过度升高。此外,系统还记录热交换的总时长,用于后续的系统优化和维护,确保植物工厂能够长期稳定运行。通过精准计算和智能决策,系统能够有效地管理和优化热交换过程,确保植物工厂各子区域的温度控制在理想范围内,同时实现了能源的高效利用和自动化管理。
[0045] 在一个示例性的实施例中,根据温度差值和植物工厂区域的控制系统的响应时长,确定热交换的交换总时长之前,上述方法还包括:在响应时长大于预设最大响应时长限制的情况下,向植物工厂区域中存在的温度调节设备发送第二指令;在响应时长小于或等于预设最大响应时长限制的情况下,同步剩余响应时间到植物工厂区域对应的可视化数据界面。
[0046] 可选的,在一个植物工厂中,预设的温度调节响应最大时长为30分钟,即系统需要在30分钟内将温度调整到目标值。该植物工厂区域分为三个子区域,即育苗区、生长区和成熟区。假设在某一天早晨,系统检测到生长区的实时温度低于设定值,需要通过热交换提升温度。系统首先计算基于当前循环水温度和流量,达到设定温度所需的理论响应时间。例如,如果当前温度为23℃,目标温度为27℃,系统评估出需要35分钟才能达到目标温度,超过了预设的30分钟最大响应时长限制。响应时间超过限制后,系统立即向生长区的多联机空调机组发送第二指令,启动辅助加热模式,以加速温度提升过程。这样,空调系统与循环水系统同时工作,确保温度在预设的30分钟内达到27℃。如果系统评估出育苗区的温度调节响应时间为25分钟,即在预设的最大响应时长内,那么它将不启动额外的温度调节设备,而是将剩余的5分钟响应时间同步显示在植物工厂的可视化数据界面上,供操作人员实时监控系统运行状态。通过精确评估和适时的辅助设备启动,能够确保在各种情况下,植物工厂的温度环境都维持在最适宜植物生长的范围内,同时通过可视化数据界面的同步更新,增强了系统管理的透明度与便捷性。
[0047] 显然,上述所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。为了更好的理解所述方法,以下结合实施例对上述过程进行说明,但不用于限定本申请实施例的技术方案,具体地:
[0048] 本申请可选实施例提供一种植物工厂耦合火电厂循环水余热梯级利用方法,以解决植物工厂的能源消耗和运营成本高的问题。该方法通过智能控制与热交换技术,高效回收利用火电厂循环水中的余热,为植物工厂提供稳定的热源,同时优化能源利用效率。系统采用灵活的桶内与桶外换热方式,结合水位水温双控传感器与植物工厂智能温度控制系统,实现对循环水流量、水温和流向的精细化自动调整,确保各栽培区域能够维持在理想的温度范围内。这一方案还具备响应时间管理与预警机制,能够根据实时温度数据与预设条件,自动生成调整策略,必要时启动辅助温度调节设备,快速响应温度变化,保障植物工厂的高效运行与能源节约。
[0049] 作为一种可选的实施方式,图3是根据本申请实施例的一种植物工厂耦合火电厂循环水余热梯级利用系统示意图,如图3所示,上述系统至少包括:汽轮机凝汽器冷却水系统、过滤器、流量及水温传感器、水位水温智能双控传感器、植物工厂智能温度控制系统及营养液循环控制系统、电磁阀、纯水桶、配液桶、储液桶及栽培间等。上述系统可以具体执行以下步骤:
[0050] 步骤一:蒸汽做功与余热产生。火电厂中的过热蒸汽在汽轮机中做功后,排汽在凝汽器中被循环水冷却,转化为凝结水。循环水在此过程中吸收热量,成为含有余热的资源。凝结水随后通过凝结水泵、低压加热器、除氧器等设备,经给水泵和高压加热器处理,重新作为锅炉给水进入热力循环。
[0051] 步骤二:循环水预处理与监测。吸收了排汽热量的循环水,通过过滤器去除杂质,确保水质适合进一步的热交换。过滤后的循环水进入余热回收系统,并通过流量及水温传感器监测其状态。这些传感器记录循环水的初始流量和温度,信息上传至植物工厂智能温度控制系统。
[0052] 可选的,上述过滤器不限于管道式过滤器、沉降池等多种形式。系统不限于开式循环、闭式循环等多种形式。
[0053] 步骤三:智能温度控制与阀门调节。植物工厂智能温度控制系统分析传感器上传的数据,根据项目地的气候条件和植物工厂的温控需要,生成控制信号。信号包括调节电磁阀的开关状态,控制循环水的流向和流量,以优化热能的分配和利用。
[0054] 可选的,各类水位、水温、流量传感器采集数据通过RS485或其他通讯方式上传到植物工厂智能温度控制系统中,控制中心对信号进行分析并产生相应的控制信号来控制水位、水温、电磁阀开度等,使各环境因素保持在适合植物生长的最佳范围内。
[0055] 步骤四:循环水余热梯级利用。根据控制系统的指令,循环水通过电磁阀进入余热回收系统。系统采用以下两种方式与纯水或营养液进行热交换,两种方式的区别在于循环水管道是否与营养液直接接触。具体如下:
[0056] (1)采用桶内换热方式。确认纯水桶、配液桶、储液桶液位及水温数据在正常范围内,设置流经纯水桶的循环水流量,循环水依次流经纯水桶、配液桶、储液桶。桶中配备水位及水温智能双控传感器,液体水位或水温过低或过高时启动报警及保护。若途中遇桶中水位在下限或水温已达上限不需循环水加热后,该环节循环水进水阀门关闭,循环水流到下一桶中继续换热,最后流经各栽培间完成气液换热。如图4所示,图4是根据本申请实施例的一种循环水余热桶内加热方式及温度控制示意图。从图4可以看出,循环水首先通过入口进入,然后流经盘管底座,与桶内的液体进行热交换。桶内的水位上限和下限由水位及水温双控传感器监控,以防止水位过低或溢出。当循环水与桶内液体交换热量后,循环水从桶内通过出口流出。智能温度控制系统根据初始循环水的实时温度和流量,以及桶内液体的水温和水位,生成并执行温度调整策略,以保证植物工厂区域内的温度适宜,实现高效利用火电厂的循环水余热。
[0057] 可选的,过滤后的循环水经换热管道自底部由下而上进入纯水桶、营养液配液桶或营养液储液桶与营养液进行充分的对流换热,为液‑液对流换热方式。且换热管道不限于直管式、螺旋盘管式等。循环水桶内换热盘管采用耐酸碱、耐温(50℃上下)、易支撑不易变形材料。
[0058] 可选的,冷却循环水通过管道流经纯水桶、配液桶、储液桶、栽培间的方式可自由选择,可独立进出,也可实现不同环节的串联和并联,流动路径通过电磁阀门控制,可选择手动/自动模式,自动模式下通过植物工厂智能温度控制系统实现自动控制。
[0059] (2)采用桶外换热方式。确认纯水桶、配液桶、储液桶液位及水温数据在正常范围内,在纯水或营养液自桶内开始向下一环节或栽培间输送前响应时间内(如1分钟内),开启循环水阀门,在换热器(板式换热器或其他形式)中完成热量传递交换,纯水或营养液换热出口处配置水温传感器,当出口水温达到目标值或上限,通过植物工厂智能温度控制系统发出指令,关闭循环水阀门,终止此次热量交换。如图5所示,图5是根据本申请实施例的一种循环水余热桶外加热方式及温度控制示意图。从图5可以看出,循环水通过入口进入换热器,与营养液桶或纯水桶中的液体进行热交换。纯水或营养液通过纯水或营养液入口进入换热器,与循环水接触,达到温度调整的目的。循环水在经过换热后,通过循环水出口流出。水温及流量传感器监测换热器中初始循环水的实时温度和流量,确保热量交换的效率和精确度。智能温度控制系统基于传感器的反馈,生成并执行温度调整策略,如在出水温度低于预设目标温度值时,通过在液体连接通道上设置的加热点,对循环水进行二次加热。
[0060] 步骤五:栽培间环境优化。热交换后的循环水进入栽培间,通过空气‑液对流换热,为植物生长提供适宜的温度环境。栽培间的换热管道中设置的交错挡板或扰流件,通过增加水流的湍流和延长停留时间,极大地增强了水与空气之间的热交换效率,确保了循环水余热的充分利用增加换热面积和停留时间,从而提高换热效率。系统可灵活选择循环水的流动路径,以适应不同的温度控制需求。如图6所示,图6是根据本申请实施例的一种栽培间循环水换热管道示意图。图6直观的展示循环水在栽培间进行热交换的精要流程。循环水从火电厂的主系统流入,通过栽培间中精心布置的换热管道,与室内空气直接进行热交换,经过热量交换后,从循环水出口流出。循环水换热管道的设置确保了温度的精确调整,同时减少了不必要的能源浪费。
[0061] 步骤六:系统响应与辅助加热机制。植物工厂智能温度控制系统持续监测循环水的温度、流量以及栽培间环境的温湿度。循环水流量及水温数据实时传输到植物工厂智能温度控制系统中。当植物工厂温度低于设置值需要制热量时,优先启动循环水余热利用系统,利用循环水余热为营养液及种植环境加热。根据目标制热量及目标温度、初始循环水流量及水温等数据,计算系统响应时间,若循环水余热利用系统响应过慢,超过最大响应时长限制,则启动原植物工厂多联机空调机组实现辅助制热,直至达到设置目标值。同时,系统通过获取流经植物工厂的循环冷却水入口和出口处的流量及水温数据,可实时评估循环水余热的利用效率,各节点循环水流量、水温、效率等参数数据可通过控制系统连接的PLC控制中心直观显示在大屏上,便于实时监控和优化控制策略。
[0062] 需要说明的是,根据项目地气候条件和植物工厂系统差异性,可以自由选择循环水余热加热位置。此外,无论是桶内换热还是桶外换热,都需精心设计换热器结构,如利用挡板增加湍流、优化盘管布局,以提高热交换效率,减少能量损失。热交换器的选择应考虑长期运行的维护成本。同时,系统需具备快速响应能力,能够根据温度变化即时调整循环水流量和加热策略。在系统响应时间不足以快速调节环境温度的情况下,辅助温度调节设备(如多联机空调机组)的及时启动是必要的,但需合理规划辅助设备的使用,避免过度依赖,造成不必要的能耗。
[0063] 综上,本申请可选实施例,通过提取火力发电过程中被忽视的循环水余热,利用过滤器去除杂质,确保水质安全;通过布置流量及水温传感器、水位水温智能双控传感器等精密控制元件,实时监控并调整系统运行状态;通过耦合植物工厂智能温度控制系统,实现对余热回收利用的精细化控制;并采用桶内或桶外换热方式,利用电磁阀、纯水桶、配液桶、储液桶及栽培间的循环水管道,为植物工厂提供稳定热源,同时避免了传统加热方式的高能耗问题。极大地降低了植物工厂在环境控制方面的能耗,尤其是在冬季供暖需求较高的季节,有效利用了火电厂的余热资源,不仅降低了运营成本,提升了火电厂的综合能源利用效率。同时,通过智能化控制,实现了资源的高效配置与能源利用的优化,对实现综合能源系统的可持续发展具有重要价值。
[0064] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
[0065] 在本实施例中还提供了一种热量交换的控制装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的设备较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0066] 图7是根据本申请实施例的一种热量交换的控制装置的结构框图,该装置包括:
[0067] 第一确定模块72,用于确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;
[0068] 第二确定模块74,用于根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;
[0069] 控制模块76,用于使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。
[0070] 通过上述装置,确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。采用上述技术方案,解决了植物工厂的能源消耗和运营成本高的问题。进而,通过动态调整初始循环水的流量和加热策略,实现植物工厂区域的精细温度控制,从而降低植物工厂的温控成本,提升能源利用效率。
[0071] 在一个示例性的实施例中,上述第二确定模块,还用于在换热方式为桶内换热的情况下,确定不同子区域中多个液体容器的液位以及每一个液体容器的水温数据,其中,多个液体容器至少包括:纯水桶、配液桶、储液桶;统计多个液体容器中第一个经过初始循环水的目标液体容器对应的循环水流量;基于循环水流量控制除目标液体容器之外的其他液体容器的出水口流量和其他液体容器中的液体水位,并根据其他液体容器上出水口的出水温度确定是否对循环水进行二次加热;根据控制结果和确定结果生成循环水的第一温度调整策略。
[0072] 在一个示例性的实施例中,上述第二确定模块,还用于在出水温度大于或等于预设目标温度值,且液体水位大于或等于预设水位阈值的情况下,得到禁止对循环水进行二次加热和/或增加循环水的水流量的第一调整策略;在出水温度大于或等于预设目标温度值,且液体水位小于预设水位阈值的情况下,得到确定增加循环水的水流量的第一调整策略;在出水温度小于预设目标温度值,且液体水位小于预设水位阈值的情况下,得到生成告警消息的第一调整策略,其中,告警消息用于开启对当前子区域的周期监控;在出水温度小于预设目标温度值,且液体水位大于或等于预设水位阈值的情况下,得到在出水温度首次降低的液体容器之后的液体连接通道上设置对循环水进行二次加热的加热点的第一调整策略;在出水温度小于预设目标温度值,或液体水位小于水位阈值的情况下,得到生成报警消息的第一调整策略,其中,报警消息用于开启对当前植物工厂区域的维修任务。
[0073] 在一个示例性的实施例中,上述第二确定模块,还用于在换热方式为桶外换热的情况下,确定不同子区域中多个液体容器中每一个液体容器的实时出水温度;在实时出水温度到达预设目标温度值或到达工作上限温度值的情况下,通过植物工厂区域的控制系统发出第一指令,其中,第一指令用于关闭循环水流入当前区域的水阀门;基于第一指令生成循环水的第二温度调整策略。
[0074] 在一个示例性的实施例中,上述装置还包括:获取模块,用于使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上之后,获取管理对象对不同子区域设置的运行温度值;在不同子区域的实时温度值低于运行温度值的情况下,计算实时温度值与运行温度值的温度差值;根据温度差值和植物工厂区域的控制系统的响应时长,确定热交换的交换总时长。
[0075] 在一个示例性的实施例中,上述获取模块,还包括:发送单元,用于根据温度差值和植物工厂区域的控制系统的响应时长,确定热交换的交换总时长之前,在响应时长大于预设最大响应时长限制的情况下,向植物工厂区域中存在的温度调节设备发送第二指令;在响应时长小于或等于预设最大响应时长限制的情况下,同步剩余响应时间到植物工厂区域对应的可视化数据界面。
[0076] 本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0077] 可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
[0078] S1、确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;
[0079] S2、根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;
[0080] S3、使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。
[0081] 在一个示例性实施例中,上述计算机可读存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read‑On l y Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0082] 本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0083] 本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时上述任一项方法实施例中的步骤。
[0084] 本申请的实施例还提供了另一种计算机程序产品,包括非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法实施例中的步骤。
[0085] 本申请的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0086] 可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
[0087] S1、确定植物工厂区域中初始循环水的循环参数,其中,所述循环参数至少包括:初始循环水的流量、初始循环水的实时温度、初始循环水对应的余热加热位置;
[0088] S2、根据所述循环参数和所述植物工厂区域中不同子区域对应的预设换热方式确定所述初始循环水的温度调整策略;
[0089] S3、使用所述温度调整策略对不同子区域进行热量交换的控制,并同步更新初始循环水的变化值,以及将所述变化值显示在所述植物工厂区域对应的可视化数据界面上。
[0090] 在一个示例性实施例中,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
[0091] 本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0092] 显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在N个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的N个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0093] 以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。