一种装备化多功能光照种植工厂制造技术

本发明专利技术公开了一种装备化多功能光照种植工厂，包括带绝热结构的集装箱体(8)，集装箱体(8)内设有一个或多个多功能光照种植单元(1)，一个或多个通风过滤模块(3)、一个或多个湿度调整雾化模块(4)、空调系统(5)、光照种植控制模块(6)、用于供排营养液、净水和CO2的供排系统(8.16)，和连接外部电缆及管线的连接口(8.15)。本发明专利技术具有植物产量大、能耗低和种植设施装备化的特点，而且可适用更多植物品种和栽培类型，利于大规模产业化推广。

An equipment based multifunctional lighting plant

The invention discloses an equipped multi-functional light planting plant, which comprises a container body (8) with adiabatic structure, one or more multi-functional light planting units (1), one or more ventilation and filtering modules (3), one or more humidity adjustment and atomization modules (4), air conditioning system (5), and light planting control. Module (6), supply and discharge system (8.16) for supplying and discharging nutrient solution, water purification and CO2, and connection port (8.15) for connecting external cables and pipelines. The invention has the characteristics of large plant output, low energy consumption and equipment planting facilities, and can be applied to more plant varieties and cultivation types, and is beneficial to large-scale industrialization and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种装备化多功能光照种植工厂
本专利技术涉及一种人工植物工厂，特别是一种装备化多功能光照种植工厂。
技术介绍
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的控制型生产。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来.按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。而目前市面上，绝大多数的植物工厂种植品种单一，多以营养液种植手段为主，蔬菜产品一般为无公害蔬菜，难以生产有机蔬菜，这在很大程度上限制了植物工厂。蔬菜种植品种单一的原因归结于种植工厂设施的设计。常见的非露地蔬菜有菌类、芽苗菜类、叶菜类等多种类型，根据蔬菜品种的不同，可分别采用固态基质栽培、半固态基质栽培、雾态栽培或液态栽培等多种栽培手段提供支持，但事实上，现有的种植工厂种植品种单一，管理者无法做到根据市场对蔬菜产品的需求来调整栽培手段。另外，这些工厂多为建筑类结构，难以做到能源的精细化管理，能耗较大，蔬菜的单位成本高居不下，不具备大规模推广使用的条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种装备化多功能光照种植工厂，它具有植物产量大、能耗低的特点，而且可适用更多植物品种和栽培类型，利于大规模产业化推广。本专利技术的技术方案：一种装备化多功能光照种植工厂，其特点是：包括带绝热结构的集装箱体，集装箱体内设有一个或多个多功能光照种植单元，一个或多个通风过滤模块、一个或多个湿度调整雾化模块、空调系统、光照种植控制模块、用于供排营养液、净水和CO2的供排系统，和连接外部电缆及管线的连接口。上述的装备化多功能光照种植工厂中，所述绝热结构包括箱体外壳和箱体外壳内的内胆，箱体外壳内胆之间填充有绝热的发泡塑料，最大限度地减少箱体内外的热传递。前述的装备化多功能光照种植工厂中，通过设定不同的种植温度、绝热厚度和所在种植区域的户外气温，计算出能源管理关系曲线，再结合所在种植地区的户外温度走向，最后决定集装箱选用合适的绝热材料厚度；并通过能源管理关系曲线来作为工厂节能管理运作的依据。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述通风过滤模块包括固定在风扇支架上的通风扇，通风扇上盖设有集成过滤网和网盖的扇盖放置于集装箱体的内胆和外壳之间，在箱体外壳和内胆填充发泡塑料时同时固定风扇支架；所述过滤网采用HEPA和光触媒分层过滤结构，光触媒滤网设置靠箱外一侧，过滤网能够有效避免霉菌进入箱体内；同时也能有效避免栽培菌类时孢子溢出箱体外。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述光照种植控制模块，具有开启与关闭光照周期的控制、光照强度测量及控制、光谱调整、空气温度测量及控制、空气湿度测量及控制、土壤湿度测量、CO2浓度测量和控制、换气周期控制、网络数据上载、下载、视频监控与APP控制，还包括多种特定种植物的对上述参数预设定优化运行和用户自定义运行。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述多功能种植单元包括支架组，支架组的垂直支架上设有多层隔板孔，支架组上通过隔板孔内的支撑卡支撑有一个或多个单元层，单元层高度通过支撑卡来调整；还包括与单元层相连的总管系统，总管系统包括高压总管、进液总管和出液总管，总管系统上设置电磁阀或手动阀控制进出液，总管系统连通高压供水、供液和回液系统；所述单元层包括同水平高度上设有一个或多个活动托盘装配、一个连接高压总管的层间高压汇流管、一个通过浮子液位模块与进液总管连接的层间进液汇流管、以及与出液总管连接的层间出液汇流管，活动托盘装配与所述层间高压汇流管、层间进液汇流管和层间出液汇流管连接。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述支架组还设有带保护罩的电气接插件母头、光照传感器、CO2及温湿度传感器和土壤湿度传感器，电气接插件母头上连接有灯泡供电电缆。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述活动托盘装配包括活动托架，活动托架上设有一个带进液结构和出液结构的存液托盘；活动托架下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源；所述存液托盘内设有一个或多个用于栽培植物的定植盘或一次性种植托盘。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述浮子液位模块包括固定在分层托架上的液位槽，液位槽内设有可调液位浮子阀或液位计；液位槽上设有两个分别与层间进液汇流管和层间出液汇流管连接的快换软管接头。当多功能种植单元作为育苗使用时，单元层间高度不再重要，分层托架安装2个液位槽，可使多功能种植单元的单元层增加一倍。前述的装备化多功能光照种植工厂中，活动托盘装配的内部结构可以分为两种，第一种情况是：所述定植盘或一次性种植托盘固定在存液托盘内的定植盘支架上，定植盘支架通过定植盘高程调整杆连接定植盘底座，根据栽培方案，定植盘放置的高度由选用的定植盘高程调整杆决定。该方案可以用于根部雾化栽培方式。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述存液托盘内底部设有喷雾头朝上的喷雾装置，营养液通过喷雾头喷射到上方的植物根部；喷雾持续或间隔时间通过电磁阀或手动阀控制。前述的装备化多功能光照种植工厂中，活动托盘装配的第二种内部结构是:所述定植盘或一次性种植托盘固定在存液托盘内的种植托盘内；种植托盘设有通孔与存液托盘的液体连通,该方案可以用于免定植盘或一次性种植托盘直接在种植托盘中栽种。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述存液托盘内底部设有沥水层；所述活动托架下方还设有喷雾头朝下的喷雾装置，净水或营养液通过喷雾头喷射到下方的植物叶面；喷雾持续或间隔时间通过电磁阀或手动阀控制。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述沥水层由定植盘底座和固定横筋架空形成，所述定植盘底座上设有横筋连接卡，相邻的固定横筋通过螺钉与卡接在定植盘底座之间的横筋连接卡连接在一起。前述的装备化多功能光照种植工厂中，存液托盘内底部设置迷宫凸起，减少固体物质进入出液结构中；存液托盘盘底和盘侧还设置多个局部减薄盲孔用于进液或排液，方便各种布置型式，使用时钻通即可，增强存液托盘的通用性；如果需要限制下限液位时，在存液托盘排水孔上插入一定高度的限位管来实现，低于限位管口的液面无法排出；存液托盘内充液持续或间隔时间可通过电磁阀或手动阀控制。前述的装备化多功能光照种植工厂中，还包含一根或多根带电缆规范套的电缆、所述电缆一端连接有电气接插件，另一端与电光源相连；所述电缆规范套上设置规范套止口，电缆规范套通过规范套止口固定在活动托架上；所述的活动托架上设置有一个或多个用于安装电光源的带定位凸起的安装定位孔。前述的装备化多功能光照种植工厂中，所述能源管理关系曲线的获得方法具体包括以下步骤：A、计算出多功能光照种植工厂集装箱体内有影响的总热源量：包含光照设备发热量、雾化设备发热量、所有机电设备发热量、工作人员人体发热量和各类用电器发热量；B、计算集装箱体对室外的热辐射总量：箱体绝热厚度均布设计，展开整个箱体面积，根据箱体内外温差，按有绝热厚度的热传导方式计算出热辐射总量；设定箱体内的种植温度，根据箱外温度，计算出不同绝热层厚度的热辐射总量；箱外气温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：包括带绝热结构的集装箱体(8)，集装箱体(8)内设有一个或多个多功能光照种植单元(1)，一个或多个通风过滤模块(3)、一个或多个湿度调整雾化模块(4)、空调系统(5)、光照种植控制模块(6)、用于供排营养液、净水和CO2的供排系统，和连接外部电缆及管线的连接口(8.15)。

【技术特征摘要】
1.一种装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：包括带绝热结构的集装箱体(8)，集装箱体(8)内设有一个或多个多功能光照种植单元(1)，一个或多个通风过滤模块(3)、一个或多个湿度调整雾化模块(4)、空调系统(5)、光照种植控制模块(6)、用于供排营养液、净水和CO2的供排系统，和连接外部电缆及管线的连接口(8.15)。2.根据权利要求1所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述绝热结构包括箱体外壳(8.01)和箱体外壳(8.01)内的内胆(8.02)，箱体外壳(8.01)内胆(8.2)之间填充有绝热的发泡塑料(8.03)，最大限度地减少箱体内外的热传递。3.根据权利要求2所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：通过设定不同的种植温度、绝热厚度和所在种植区域的户外气温，计算出能源管理关系曲线，再结合所在种植地区的户外温度走向，最后决定集装箱选用合适的绝热材料厚度；并通过能源管理关系曲线来作为工厂节能管理运作的依据。4.根据权利要求1所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述通风过滤模块(3)包括固定在风扇支架(3.1)上的通风扇(3.2)，通风扇(3.2)上盖设有集成过滤网(3.3)和网盖(3.3.1)的扇盖(3.2.1)；风扇支架(3.1)放置于集装箱体(8)的内胆(8.01)和外壳(8.02)之间，在箱体外壳(8.02)和内胆(8.01)填充发泡塑料(8.03)时同时固定风扇支架(3.1)；所述过滤网(3.3)采用HEPA和光触媒分层过滤结构，光触媒滤网设置靠箱外一侧，过滤网(3.3)能够有效避免霉菌进入箱体内；同时也能有效避免栽培菌类时孢子溢出箱体外。5.根据权利要求1所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述光照种植控制模块(6)，具有开启与关闭光照周期的控制、光照强度测量及控制、光谱调整、空气温度测量及控制、空气湿度测量及控制、土壤湿度测量、CO2浓度测量和控制、换气周期控制、网络数据上载、下载、视频监控与APP控制，还包括多种特定种植物的对上述参数预设定优化运行和用户自定义运行。6.根据权利要求1所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述多功能种植单元包括支架组(7)，支架组(7)的垂直支架(7.7)上设有多层隔板孔(7.7.1)，支架组(7)上通过隔板孔(7.7.1)内的支撑卡(7.7.2)支撑有一个或多个单元层，单元层高度通过支撑卡(7.7.2)来调整；还包括与单元层相连的总管系统，总管系统包括高压总管(7.4)、进液总管(7.2)和出液总管(7.3)，总管系统上设置电磁阀(7.5)或手动阀(7.6)控制进出液，总管系统连通高压供水、供液和回液系统；所述单元层包括同水平高度上设有一个或多个活动托盘装配(2)、一个连接高压总管(7.4)的层间高压汇流管(2.12)、一个通过浮子液位模块(7.1)与进液总管(7.2)连接的层间进液汇流管(2.13)、以及与出液总管(7.3)连接的层间出液汇流管(2.14)，活动托盘装配(2)与所述层间高压汇流管(2.12)、层间进液汇流管(2.13)和层间出液汇流管(2.14)连接。7.根据权利要求6所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述支架组(7)还设有带保护罩的电气接插件母头(7.10)、光照传感器(6.1)、CO2及温湿度传感器(6.2)和土壤湿度传感器(6.3)，电气接插件母头(7.10)上连接有灯泡供电电缆(7.10.1)。8.根据权利要求6所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述活动托盘装配(2)包括活动托架(2.1)，活动托架(2.1)上设有一个带进液结构和出液结构的存液托盘(2.2)；活动托架(2.1)下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源(2.3)；所述存液托盘(2.2)内设有一个或多个用于栽培植物的定植盘(2.10)或一次性种植托盘(2.9.2)。9.根据权利要求6所述的装备化多功能光照种植工厂，其特征在于：所述浮子液位模块(7.1)包括固定在分层托架(7.1.3)上的液位槽(7.1.1)，液位槽(7.1.1)内设有可调液位浮子阀(7.1.2)或液位计；液位槽(7.1.1)上设有两个分别与层间进液汇流管(2.13)和层间出液汇流管(2.14)连接的快换软管接头(7.1.4)，当多功能种植单元作为育苗使用时，单元层间高度不再重要，分层托架(7.1.3)安装2个液位槽(7.1.1)，可使多功能种植单元的单元层增加一倍。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲源，张继强，奉沈昊，
申请(专利权)人：贵州光合新植科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52