一种节能型立体多层智能化植物工厂的制作方法

本发明公开了一种节能型立体多层智能化植物工厂，属于植物工厂设备技术领域。

背景技术：

根据联合国预测，在未来20年内，世界人口数量将从现在的70多亿增长至90多亿。国内人口增长速度更快，提高单位面积产能是现阶段农业发展的关键任务。随着科技的进步，现代农业技术向精准化的方向发展，植物工厂应时而生。通过参观学习国内外先进的植物工厂，了解到植物工厂在运营过程中，存在前期投资大，运行成本高，能耗高，立体多层温度上下不均匀的问题，导致国内外70%以上植物工厂处于亏损状态。

技术实现要素：

本发明公开了一种前期投资小，运行成本低，能耗低的节能型立体多层智能化植物工厂。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种节能型立体多层智能化植物工厂，包括车间、种植床、增温装置、杀菌消毒装置和自动升降补光装置，所述的增温装置，包括车间墙体、保温帘、阳光板、增温帘，车间顶部使用阳光板，保温帘铺在阳光板的上面，所述的阳光板为四层10毫米的阳光板，增温帘为黑色吸光增温帘，安装在在车间内顶部1.2米高处，阳光板和增温帘之间形成一个增温室，增温帘下面为吊架，增温帘上有孔，其大小和位置与固定在吊架上的环流风机大小和位置相对应，当增温帘铺开时，其孔正好将环流风机卡住；

所述的种植床，包含种植床主架、多层种植槽、种植格板、营养液自动循环系统；所述种植床主架上设置有多层种植槽、营养液自动循环系统，所述多层种植槽的每层种植槽的下方设置有镀锌钢管，所述镀锌钢管由一根纵向的上水管和一根纵向回水管把上下多层的平行镀锌钢管相连接，同程循环实现室内温度上下均衡，所述多层种植槽的每层的上方设置有种植格板，所述种植格板上方安装有补光灯自动调节升降架，在每层种植槽上方主架的两侧的每隔两米处均安装有滑轮，升降架的主体用钢丝绳通过滑轮缠绕在主轴上，所述主轴的一端安装有电动升降机，电动升降机左侧安装有自动控制器控制升降架的自动升降，所述升降架的底部安装有数个补光灯管。

作为优选，所述的增温帘上的孔和环流风机的数量由植物工厂车间的面积确定。

作为优选，所述的保温帘通过智能化温控系统展开收起，对车间进行保温恒温。

作为优选，所述自动控制器分别为定位上升开关与定位下降开关。

作为优选，所述上水管通过管道与循环水泵的出水管连接，所述循环水泵的进水管与水箱连接，所述水箱的进水管与水井连接，所述回水管与循环水泵的进水管连接。

作为优选，所述补光灯管卡接架为开口圆形卡箍。

作为优选，所述种植床主架的一侧设置有控制箱，所述控制箱通过导线分别与补光灯管、电动升降机连接。

作为优选，所述补光灯管采用led灯。

所述的杀菌消毒装置，包括过滤网、消毒罐、出水管、集水管、湿帘，过滤网安装在进风通道的入口，湿帘安装在进风通道的出口，消毒罐内安装循环泵，出水管的一端与循环泵连接，另一端连接湿帘上端的淋水管，集水管的一端接入消毒罐内，另一端连接湿帘下端的集水槽，消毒罐内为弱酸性次氯酸水。

作为优选，所述的过滤网至少为一层。

作为优选，所述的湿帘采用15cm厚的吸水性蜂窝纸。

本发明的优点：

1、本发明的种植床，冬季循环热水辅助增温，夏季循环凉水辅助降温，能实现车间上下温度均匀，降低了环流风机的运行时间及费用，一管多用，节约了增温降温的室内设施投资；夏季与水帘风机的降温技术相结合，达到恒温恒湿的效果。

国内外植物工厂用中央空调达到恒温恒湿效果，在同样的建筑面积为一千平米，高度为4米的空间，用130型中央空调，用电功率为45千瓦，4千瓦的循环泵2台，环流风机500瓦20个，总用电功率为63千瓦。本发明在同等空间内，用0.735千瓦风机4台，3千瓦的循环水泵2台，20台500瓦环流风机，总用电功率20千瓦，比中央空调节能3倍以上。使用自动升降架后能减少led灯的数量和耗电。例如在一平米架子高45公分情况下，不使用升降架需安装13根18w补光灯，使用后用7根18w的补光灯，即可满足光照要求。节约前期灯管投资1倍以上，节约光谱、电费1倍以上，在采收阶段，把灯架升至顶部，增加采收空间便于操作。

2、增温装置中，阳光透过阳光板照射到吊架上的黑色吸光增温帘，迅速达到增温效果，帘以上空间的增温室，10分钟内温度达到将近25℃，通过环流风机，循环至车间内，在短时间内使车间温度提升到18-20℃。达到植物所需温度时，收起吸光增温帘，顶部阳光板透过阳光，补充光照，因阳光透过阳光板所发出的光是散射光，使车间内立体多层的植物光照更均匀。当高于植物所需温度时，顶部的保温帘自动展开，起到保温恒温的效果；当低于植物所需温度时，吸光增温帘自动展开，保温帘自动卷起；墙体内外涂刷纳米隔热保温材料，减少能耗，增加保温效果；在有太阳的情况下，比全封闭式植物工厂每天节约6小时动力用电，减少能耗，改变增温降温方式使立体多层温度一致。

3、夏季在进风通道处安装过滤网，室外空气通过过滤后再经过循环弱酸性次氯酸水的湿帘，进行杀菌消毒，还能对车间内的空气起到杀菌杀虫卵的作用，设备总投资2千元，每年运行成本432元左右，而其他植物工厂用新风净化器系统，国内国产设备投资在20-30万元，国外设备投资在30-40万元，每年运行费1825元左右，所以投资成本低百倍以上，运行成本低3-4倍。

4、保温帘通过智能化温控系统展开收起，对车间进行保温恒温。晴天阳光照射收起顶部保温帘，让阳光照射进车间顶部内，植物通过自然光生长；在晚上，补光3-4小时，平衡光照，弥补白天阳光照射不均匀，使植物生长一致。植物工厂内的温度通过阳光的照射增温，墙体内外凃刷纳米保温隔热材料保温，晚上开led灯也能增加车间的温度，只有在冬季的早上通过种植床管道，循环热水增温2-3小时，达到车间内设定温度。综合以上技术，真正实现了植物工厂的高效节能，规模化，市场化，推动引领了现代农业的发展。

附图说明

图1为本发明的所述的种植床的结构示意图；

图2为本发明的种植床中主架体的侧视图；

图3为本发明中补光灯自动调节升降架的示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明所述的增温装置的局部结构示意图；

图6为本发明所述的杀菌消毒装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含种植床主架1、多层种植槽2、种植格板、营养液自动循环系统；所述种植床主架1上设置有多层种植槽2、营养液自动循环系统，所述多层种植槽2的每层种植槽的下方设置有镀锌钢管，所述镀锌钢管由一根纵向的上水管7和一根纵向回水管8把上下多层的平行镀锌钢管相连接，同程循环实现室内温度上下均衡，所述多层种植槽2的每层的上方设置有种植格板，所述种植格板上方安装有补光灯自动调节升降架，在每层种植槽上方主架的两侧的每隔两米处均安装有滑轮9，升降架14的主体用钢丝绳10通过滑轮9缠绕在主轴13上，所述主轴13的一端安装有电动升降机3，电动升降机3左侧安装有自动控制器4控制升降架的自动升降，所述升降架14的底部安装有数个补光灯管卡接架111，所述灯光管卡接架111上卡接有补光灯管11。

进一步的，所述自动控制器4分别为定位上升开关41与定位下降开关42。

进一步的，所述上水管7通过管道与循环水泵6的出水管连接，所述循环水泵6的进水管与水箱15连接，所述水箱15的进水管与水井5连接，所述回水管8与循环水泵6的进水管连接。即水井和水箱的水循环，水箱的水与车间的增温降温的管道循环。

进一步的，所述灯光管卡接架111为开口圆形卡箍。

进一步的，所述种植床主架1的一侧设置有控制箱12，所述控制箱12通过导线分别与补光灯管11、电动升降机3、循环水泵6连接。

参照图5，保温帘17、阳光板16、增温帘18，车间顶部使用阳光板16，保温帘17铺在阳光板16的上面，阳光板16为四层10毫米的阳光板，增温帘18为黑色吸光增温帘，安装在车间内顶部1.2米高处，阳光板16和增温帘18之间形成一个增温室21，增温帘18下面为吊架20，增温帘18上有孔，其大小和位置与固定在吊架20上的环流风机19大小和位置相对应，当增温帘18铺开时，其孔正好将环流风机19卡住。

参照图6，包括五层过滤网23、消毒罐25、出水管30、集水管28、湿帘24，过滤网23安装在进风通道22的入口，湿帘24安装在进风通道22的出口，消毒罐25内安装循环泵29，出水管30的一端与循环泵29连接，另一端连接湿帘24上端的淋水管26，集水管28的一端接入消毒罐25内，另一端连接湿帘24下端的集水槽27，消毒罐25内为弱酸性次氯酸水，湿帘24采用15cm厚的吸水性蜂窝纸。

空气在负压风机的作用下，经过过滤网23进行首次过滤，再经过弱酸性次氯酸水湿润的湿帘24，进行杀菌消毒，同时还能对车间内的空气起到杀菌杀虫卵的作用。工作时，消毒罐25内的循环泵将始终保持湿帘24的吸水性蜂窝纸的湿润。