一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房
阅读说明：本技术 一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房 (Automatic temperature and humidity control solar cigar tobacco leaf airing room ) 是由 李再明 张体坤 王学坚 卞宏 邱世勇 秦世春 周宏� 张艳 邵晓丽 李国良 滕宏 于 2019-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房,包括包括晾房本体和太阳能发电装置,太阳能发电机组的输出端与晾房的电缆连接,给晾房内基础用电设备供电；晾房本体包括墙体、框架和屋顶,框架由立柱、架设在立柱之间的数根横梁和人字屋架组成,墙体上设有门和大窗,墙体的上部和下部分别设置有排风结构和进风结构；晾房内部设置有加湿装置和数根均匀排列的晾烟架；晾房内同时还设置有用于温湿度传感器和温湿度控制模块。本发明解决了雪茄烟叶晾房温、湿度控制不精准而满足不了使用的问题,而且通过安置太阳能发电机组在不通电的地方建设晾房,可实现晾房内空气温、湿度自动控制,确保雪茄烟叶晾制质量。(The invention discloses an automatic temperature and humidity control solar cigar tobacco leaf airing room which comprises an airing room body and a solar power generation device, wherein the output end of a solar power generation unit is connected with a cable of the airing room to supply power to basic electric equipment in the airing room; the air-curing house body comprises a wall body, a frame and a roof, wherein the frame consists of upright posts, a plurality of cross beams and a herringbone roof truss, the cross beams are erected among the upright posts, a door and a large window are arranged on the wall body, and an air exhaust structure and an air inlet structure are respectively arranged at the upper part and the lower part of the wall body; a humidifying device and a plurality of tobacco drying frames which are uniformly arranged are arranged in the air drying room; the airing room is also internally provided with a temperature and humidity sensor and a temperature and humidity control module. The invention solves the problem that the temperature and humidity of the cigar tobacco leaf airing room cannot be controlled accurately and cannot be used, and can realize automatic control of the temperature and humidity in the airing room by arranging the solar generating set to construct the airing room in a place without power on, thereby ensuring the cigar tobacco leaf airing quality.)
技术领域
本发明涉及雪茄烟制备设备领域，具体涉及一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房。
背景技术
雪茄烟叶需在光热较为充足的地区进行种植，晾房是雪茄烟叶生产中的一种重要硬件设施，晾房的控温、控湿能力直接影响到雪茄烟叶的晾制质量，因为晾房控温控湿能力不足或操作不便可导致重大经济损失。为了方便雪茄烟叶采收和晾制，一般晾房都建盖在种植地块内或地块周边。而种植地块一般都没有通电，架设电缆需电力部门审批，不仅成本高，而且会带来一些安全隐患。另外，这些地区在雪茄烟叶晾制前期存在湿度不足后期湿度大，而雪茄烟叶晾制前期需需对晾房内的地板浇水增加湿度，后期要通过开关窗等措施来控制空气湿度，但这些措施不能精准控制晾房温、湿度，往往不能达到晾制优质雪茄的要求，导致晾制烟叶质量差。
因此，研制一种电能使用方便且能自动控温控湿的雪茄烟叶晾房是极其重要的。
发明内容
本发明为解决雪茄烟叶晾房温、湿度控制不精准而满足不了使用的问题，提供了一种能自动控温控湿的雪茄烟叶晾房。
针对以上问题，本发明采用的技术方案为：
一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房，包括晾房本体和太阳能发电装置，太阳能发电机组的输出端与晾房的电缆连接，给晾房内基础用电设备供电；
晾房本体包括墙体、框架和屋顶，框架由立柱、架设在立柱之间的数根横梁和人字屋架组成，所述立柱、横梁和人字屋架均为木结构，墙体上设有门和窗户，墙体的上部和下部分别设置有排风结构和进风结构；
晾房内部设置有加湿装置和数根晾烟架，所述晾烟架搭设在相对设置的横梁上；
晾房内同时还设置有用于温湿度信息采集的温湿度传感器；温湿度传感器的输出端与温湿度控制模块的数据输入端连接；
还设置有用于温湿度信息处理、温湿度对比分析、控制命令输出的温湿度控制模块；所述温湿度控制模块控制进风结构、排风结构、加湿装置工作。
优选地，加湿装置为超声波雾化加热装置。
优选地，超声波雾化加湿装置包括超声波雾化机和数根环绕分布在墙体四壁的输雾分管，超声波雾化机包括水箱，水箱上设有密封盖，密封盖上开有连接孔与水管连接，水箱的一侧设有进风扇，相邻进风装置的一侧开有出雾口，水箱内设有数个超声波雾化板，水箱底部设有水位感应器及发射天线；所述输雾分管通过一根输雾主管与出雾口连接，所述输雾分管的侧壁开有数个出雾孔。
优选地，输雾主管和输雾分管上均安装有气阀，输雾分管位于相邻两台晾烟架之间。
优选地，水箱通过自动抽水控制器控制水泵启动或停止供水，水位感应器的输出端与发射天线连接，发射天线接收信号后将信号发射给自动抽水控制器使其启动或停止供水。
优选地，所述超声波雾化板上设有水位保护开关，所述超声波雾化板固定在漂浮垫上。
优选地，超声波雾化机放置在脚垫上。
优选地，进风结构和排风结构设置在一面墙体或相对的两面墙体上，进风结构和排风结构包括数个翻板窗，翻板窗上安装有止回风风机，翻板窗通过温湿度控制模块控制电机实现打开或关闭。
优选地，墙体和屋顶的外壁均采用防腐处理，墙体和屋顶采用双层木板缝隙错开拼接或竹片正反相扣拼接而成。
优选地，所述立柱和横梁通过万向接或十字接固定连接。
本发明的原理为：
为确保雪茄烟叶的纯天然香味，本晾房为全体实木或竹结构，外墙面和房顶外侧均进行防腐处理，避免雨水或虫蚁腐蚀。
墙体和屋顶使用双层木材构造，且通过调整把缝隙用另一层遮盖以达到密封效果；墙体和屋顶还可以使用竹子的天然造型搭建，则采用其天然造型正反相扣来达到密封效果。本发明通过太阳能发电机组给晾房内设施供电，在偏远地方电力不通的地方建立晾房依然可以实现自动控温控湿的目的。
太阳能发电机组发电，是将太阳能电池板串联，通过开关，充电控制器 输送至蓄电池组；通过逆变器转化为220伏交流电，通过设置外线连接接口将剩余电能输出至晾房内的翻板窗电机、止回风风机、超声波雾化加湿机、水泵和自动抽水控制器等设备；温湿度控制模块的输出端分别与翻板窗电机和止回风风机、超声波雾化加湿装置连接，控制进风结构、排风结构、加湿装置工作。
超声波雾化机将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，产生的水雾通过出雾口往输雾主管输送并分配至各输雾分管，最终水雾通过输雾分管进入晾房内给烟叶增湿；根据各台雪茄烟叶的需要，当仅需针对某一层或几层出雾加湿时，可通过关闭其他不需加湿的晾烟层对应的输雾分管气阀实现调节。
本发明在使用时，首先，将栓有雪茄烟叶的烟杆从上往下依次架于晾烟架上，根据雪茄烟叶晾制工艺要求的温度、湿度目标值，打开太阳能发电机组总开关， 太阳能发电机组开始发电，各设备开始工作；再设置相应的温度和湿度数值范围，温度、湿度探测仪将自动采集到的数据传至温度、湿度控制器：
一、温度控制：
a.当温度低于目标值时，排风口和进风口翻板窗（带止回风风机）自动关闭；
b.当温度高于目标值但不超2℃时，翻板窗自动打开1/3，晾房靠上下排翻板窗自然通风降温，当温度低于目标值但不超过2℃时，晾房上下排翻板窗自动关闭；
c.当温度高于目标值2℃以上时，翻板窗自动关闭并自动启动翻板风扇电源，当温度回到b步骤所述温度时，执行b步骤中的工作流程，循环往复。
还可以通过手动打开窗户进行温度调控。
二、湿度控制：
1、整体加湿：当湿度低于目标值时，打开输雾主管气阀，超声波加湿板和多个风扇电源自动打开，产生的水雾通过出雾口往输雾主管输送并分配至各输雾分管；当湿度达到或高于设定目标值时，超声波加湿板和多个风扇电源自动关闭。
部分加湿：根据各台雪茄烟叶的需要，针对某一层或几层出雾加湿时，通过关闭其他不需加湿的晾烟层对应的输雾分管气阀实现调节。
2、当湿度高于目标值4%时，排风口和进风口翻板窗（带止回风风机）自动打开，晾房靠上下排翻板窗自然通风降湿。
3、当湿度高于目标值6%时，排风口翻板窗（带止回风风机）自动关闭，并自动启动翻板风扇电源，直至湿度回到步骤2中所述湿度时， 执行步骤2中的工作流程，循环往复。
三、供水控制：
当水箱液面低于最低值时，水位探测器将信号发送至自动抽水控制器，控制器启动水泵加水，当水位达到或超过最高液面时，水位探测器将信号发送至自动抽水控制器，控制器关闭水泵开关；
当水箱水位低于最低点，而且自动抽水泵没有自动抽水，超声波雾化板自动断电并发出报警信号。
注：以上温度、湿度点、设备启动、停止参数仅为方便举例说明设定的实例值，温度、湿度点、设备启动、停止参数均可根据情况自行设定。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
晾房主体结构为纯天然木材构成，最大限度降低了建筑材料异味对雪茄烟叶的影响，并可以实现自动化控温控湿。本发明在晾房的四周根据雪茄晾烟的位置均匀布置输雾分管，可以通过气阀控制各个输雾分管的输雾工作，更为精确的控制各台雪茄的湿度，以避免不同高度烟叶湿度的不均衡。本发明解决了雪茄烟叶晾房温、湿度控制不精准而满足不了使用的问题，而且通过安置太阳能发电机组在不通电的地方建设晾房，可实现晾房内空气温、湿度自动控制，确保雪茄烟叶晾制质量。
附图说明
图1为本发明雪茄晾房的整体结构图；
图2为本发明晾房的框架图；
图3为本发明晾房的加湿装置整体结构图；
图4为本发明超声波雾化机结构示意图；
图5为木制墙体木块拼接示意图；
图6为竹制墙体竹片拼接示意图；
图7为晾房内部晾烟示意图。
图中，1—墙体，11—门，12—窗户，13—排风结构，14—进风结构，131—翻板窗，141—翻板窗，132—止回风风机，142—止回风风机，
2—屋顶，3—框架，31—立柱，32—横梁，33—人字屋架，
4—加湿装置，41—超声波雾化机，411—水箱，412—密封盖，414—进风扇，415—出雾口，416—超声波雾化板，417—水位感应器，418—发射天线，419—水位保护开关，
42—输雾分管，421—出雾孔，43—输雾主管，422—气阀，433—气阀，44—脚垫，45—漂浮垫，
5—晾烟架，6—太阳能发电机组，7—温湿度传感器，8—温湿度控制模块，9—自动抽水控制器，20—水管，30—第二木块，40—第一木块，50—防腐涂料，60—竹片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供的一种自动控温控湿的太阳能雪茄烟叶晾房，如图1所示，包括晾房本体和太阳能发电机组6，太阳能发电机组6的输出端与晾房的电缆7连接，给晾房内基础用电设备供电；
晾房本体包括墙体1、屋顶2和框架3，框架3由立柱31、架设在立柱31之间的数根横梁32和人字屋架33组成，如图2所示，所述立柱31、横梁32和人字屋架33均为木结构，墙体上1设有门11和窗户12，墙体1的上部和下部分别设置有排风结构13和进风结构14；
如图3所示，晾房本体内部设置有加湿装置4和晾烟架5。
晾房内同时还设置有用于温湿度信息采集的温湿度传感器7；温湿度传感器的输出端与温湿度控制模块8的数据输入端连接；温湿度控制模块8用于温湿度信息处理、温湿度对比分析、控制命令输出，所述温湿度控制模块控制进风结构14、排风结构13、加湿装置4工作。
进一步的，加湿装置4为超声波雾化加热装置。
进一步的，如图4所示，超声波雾化加湿装置4包括超声波雾化机41和数根环绕分布在墙体四壁的输雾分管42，超声波雾化机41包括水箱411，水箱411上设有密封盖412，密封盖412上开有连接孔与水管20连接，水箱411的一侧设有四个进风扇414，水箱411上相邻进风扇414的一侧开有出雾口415，水箱414内设有四个超声波雾化板416，水箱414底部设有水位感应器417及发射天线418；各输雾分管42通过一根输雾主管43与出雾口415连接，所述输雾分管42的侧壁上开有数个出雾孔421。
进一步的，输雾主管43和输雾分管42上均安装有气阀422和433，输雾分管42位于相邻两台晾烟架32之间。
进一步的，水箱411通过自动抽水控制器9控制水泵10启动或停止供水，水位感应器417的输出端与发射天线418连接，发射天线418接收信号后将信号发射给自动抽水控制器9使其启动或停止供水。
进一步的，所述超声波雾化板416上设有水位保护开关419，所述超声波雾化板416固定在漂浮垫45上。
进一步的，超声波雾化机放置在脚垫44上。
进一步的，进风结构14和排风结构13设置在一面墙体1或相对的两面墙体2上，进风结构14和排风结构13包括四个翻板窗131、141，翻板窗131、141上安装有止回风风机132和142，翻板窗131和141通过温湿度控制模块8控制电机实现打开或关闭。
进一步的，墙体1和屋顶2的外壁均采用防腐处理，墙体1和屋顶2采用双层木板缝隙错开拼接或竹片正反相扣拼接而成。
进一步的，所述立柱31和横梁32通过万向接或十字接固定连接。
本发明的原理为：
为确保雪茄烟叶的纯天然香味，本晾房为全体实木或竹结构，外墙面和房顶外侧均进行防腐处理，避免雨水或虫蚁腐蚀。
墙体1和屋顶2使用双层木材构造，且通过调整使缝隙被另一层遮盖以达到密封效果，即将第二木块30覆盖于第一木块40上做为外壁且涂上防腐涂料50，第一木块40的缝隙与第二木块30的缝隙错开，从而达到密封效果，如图5所示；墙体1和屋顶2还可以使用竹子的天然造型搭建，则采用其竹片60天然造型正反相扣来达到密封效果，如图6所示。
本发明通过太阳能发电机组6给晾房内设施供电，在偏远地方电力不通的地方建立晾房依然可以实现自动控温控湿的目的。太阳能发电机组6发电，是将太阳能电池板串联，通过开关，充电控制器输送至蓄电池组；通过逆变器转化为220伏交流电，通过设置外线连接接口将剩余电能输出至晾房内的翻板窗131、141电机、止回风风机132，142、超声波雾化加湿机41、水泵9和自动抽水控制器10等设备；温湿度控制模块8的输出端分别与翻板窗131，141的电机和止回风风机132，142、超声波雾化加湿装置4连接，控制进风结构14、排风结构13、加湿装置4工作。
超声波雾化板416固定在漂浮垫45上，超声波雾化机41漂浮在水面上将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，产生的水雾通过出雾口415往输雾主管43输送并分配至各输雾分管42，最终水雾通过输雾分管42进入晾房内给烟叶增湿；根据各台雪茄烟叶的需要，当仅需针对某一层或几层出雾加湿时，可通过关闭其他不需加湿的晾烟层对应的输雾分管气阀422实现调节。
本发明在使用时，首先，将栓有雪茄烟叶的烟杆从上往下依次架于晾烟架5上，如图7所示，根据雪茄烟叶晾制工艺要求的温度、湿度目标值，打开太阳能发电机组6总开关，太阳能发电机组6开始发电，各设备开始工作；再设置相应的温度和湿度数值范围，温湿度传感器7将自动采集到的数据传至温湿度控制器8。
本发明中，温湿度传感器的型号为HTG3515CH，温湿度控制器采用的芯片型号为SI7021-A10-GMR QFN；水位传感器的型号为WMSR-OL-02，自动抽水控制器采用的芯片型号为TC89C52。
一、温度控制：
a.当温度低于目标值时，排风口翻板窗131和进风口翻板窗141自动关闭；
b.当温度高于目标值但不超2℃时，翻板窗131、141自动打开1/3，晾房靠上下排翻板窗自然通风降温，当温度低于目标值但不超过2℃时，晾房上下排翻板窗131、141自动关闭；
c.当温度高于目标值2℃以上时，翻板窗131、141自动关闭并自动启动翻板风扇电源，当温度回到b步骤所述温度时，执行b步骤中的工作流程，循环往复。
还可以通过手动打开窗户12进行温度调控。
二、湿度控制：
1、整体加湿：当湿度低于目标值时，打开输雾主管43的气阀433，超声波加湿板416和多个进风扇414的电源自动打开，产生的水雾通过出雾口415往输雾主管43输送并分配至各输雾分管42；当湿度达到或高于设定目标值时，超声波加湿板416和多个进风扇414的电源自动关闭。
部分加湿：根据各台雪茄烟叶的需要，针对某一层或几层出雾加湿时，通过关闭其他不需加湿的晾烟层对应的输雾分管42的气阀422实现调节。
2、当湿度高于目标值4%时，排风口翻板窗131和进风口翻板窗141自动打开，晾房靠上下排翻板窗131、141自然通风降湿。
3、当湿度高于目标值6%时，排风口翻板窗131自动关闭，并自动启动翻板风扇132、142的电源，直至湿度回到步骤2中所述湿度时， 执行步骤2中的工作流程，循环往复。
三、供水控制：
当水箱411液面低于最低值时，水位探测器417将信号发送至自动抽水控制器10，自动抽水控制器10启动水泵9的开关，当水位达到或超过最高液面时，水位探测器417通过发射天线418将信号发送至自动抽水控制器10，自动抽水控制器10关闭水泵9开关；
当水箱411水位低于最低点，而且水泵9没有自动抽水，超声波雾化板416自动断电并发出报警信号。
注：以上温度、湿度点、设备启动、停止参数仅为方便举例说明设定的实例值，温度、湿度点、设备启动、停止参数均可根据情况自行设定。