一种半封闭植物工厂的营养液循环系统的制作方法

本实用新型涉及植物工厂技术领域，更具体的是涉及一种半封闭植物工厂的营养液循环系统。

背景技术：

近年来植物工厂技术已经得到了快速发展，特别是在自然资源较为紧张的发达国家该技术普及程度较高。植物工厂可实现作物生长要素的高精度控制周年连续生产高品质果蔬作物。在目前的营养液管理模式中，有水培、雾培、营养液膜等几种方式，在这几种营养液管理方式中，营养液的循环系统是植物赖以生存基础。高效的营养液循环系统是规模化生产型植物工厂持续运行的保障。目前的营养液循环系统庞大而复杂，成本投入较大适用于连片式大棚的供液。但是相对于分布较为零散且科技不发达的边远地区，这种营养液循环系统便不适用。

在植物工厂的营养液供给系统中，现有的营养液供给系统的输液管道通常是在主管道上设置多组支管对植物进行供液，而主管道通过水泵与供液池连通，当关闭水泵时会导致各个支管内营养液回流，导致各个支管内营养液量不同以及其内部压强不一致，当再次启动水泵时，各个支管的营养液不能同时且迅速输送至相应区域，使各个区域的植物的生长环境不一致，造成植物在生长过程中因营养液的施加量不同产生较大差异，不便于后期的统一管理。除此之外，营养液中存在一定的杂质会导致支管发生堵塞，不便于进行清理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决目前的营养液循环系统在重新启动过程中无法同时向各个支管提供相同的压力导致不同区域的植物处于不同的生长环境，以及现有系统的除杂不便等问题，本实用新型提供一种半封闭植物工厂的营养液循环系统。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种半封闭植物工厂的营养液循环系统，包括依次连接的供水系统、营养液池、营养液处理系统、供液管路系统，且所述营养液池与供液管路系统之间通过第一回液管形成循环回路，所述营养液池的底部设有用于提供动力的第一潜水泵；所述营养液池、营养液处理系统以及供液管路系统通过输液管道依次连接，所述营养液处理系统与供液管路系统之间的输液管道上设有止回阀和控制系统开关状态的电磁阀；所述供液管路系统包括与输液管道连通的主供液管和多个供液支管，所述供液支管的一端与主供液管连通，另一端的端部设有管道排污开关，所述供液支管与第一回液管连通，且多个供液支管之间呈并联分布，所述供液支管上设有雾化喷头套组，所述雾化喷头套组处设有防滴器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述营养液处理系统包括过滤器、紫外线杀菌装置、强磁处理器，所述过滤器、紫外线杀菌装置、强磁处理器由输液管道依次连通。

在本实用新型较佳的实施例中，所述输液管道位于止回阀与电磁阀之间的管道上连通有第二回液管，且所述第二回液管与输液管道之间通过三通开关组Ⅰ连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述紫外线杀菌装置处设有杀菌装置检修旁通开关，所述电磁阀处设有电磁阀检修旁通开关。

在本实用新型较佳的实施例中，所述供液支管与第一回液管的连通处设有回液过滤检修口，所述回液过滤检修口以及第一回液管与营养液池的连接均处设有过滤网。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一回液管上设有用于清洗排污的三通开关组Ⅱ。

在本实用新型较佳的实施例中，所述供水系统包括清水池以及阀门，所述清水池的底部第二潜水泵，所述第二潜水泵的出水口与营养液池之间通过管道连通，所述营养液池以及清水池的底部设有凹槽，所述营养液处的凹槽用于放置第一潜水泵，所述清水池的凹槽用于放置第二潜水泵。

在本实用新型较佳的实施例中，所述营养液池内部设有加温热交换器。

本实用新型的有益效果如下：一种半封闭植物工厂的营养液循环系统在工作过程中，当第一潜水泵停机时，通过设置在输液管道上设置止回阀可防止供液管路系统中各供液支管发生回流，此外通过在雾化喷头套组处设置防滴器可防止供液支管内部的营养液通过喷头向外滴落，保证各供液支管内部的液体量和压强相同，当再次启动第一潜水泵时，各供液支管各个位置的喷头能够同时提供营养液，保证不同位置的农作物处于相同的生长环境中，便于后期的统一管理。

附图说明

为了更清楚地说明本使用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型提供的一种半封闭植物工厂的营养液循环系统的示意图。

附图标记：1-供水系统，11-水源，12-清水池，13-阀门，20、120-凹槽，121-第二潜水泵，2-营养液池，21-第一潜水泵，23-加温热交换器，3-输液管道，31-快速接头，33-止回阀，4-营养液处理系统，41-过滤器，42-紫外线杀菌装置，43-强磁处理器，420-杀菌装置检修旁通开关，6-电磁阀，60-电磁阀检修旁通开关，7-供液管路系统，71-主供液管，72-供液支管，73-回液过滤检修口，720-雾化喷头套组，721-管道排污开关，8-第一回液管，81-三通开关组Ⅰ，9-第二回液管，91-三通开关组Ⅱ。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

请参照图1，本实施例提供一种半封闭植物工厂的营养液循环系统，其主要包括依次连接的供水系统1、营养液池2、营养液处理系统4、供液管路系统7，且营养液池2与供液管路系统7之间通过第一回液管8形成循环回路，营养液池2的底部设有用于提供动力的第一潜水泵21。

具体地，供水系统1包括清水池12以及阀门13，清水池12的底部第二潜水泵121，第二潜水泵121的出水口与营养液池2之间通过管道连通。此外，营养液池2位于地面以下，营养液池2内部可放置桶体，桶体内放置营养液体。

通过配备清水池12是满足不同生产地区水源11的情况，满足利用河水和自来水的情况下，也能进行水培和气雾培无土栽培的要求。此处需要说明的是，自来水需放在清水池12，以减少待漂白粉中的次氯酸钙对作物的损害；河水利用清水池12的沉淀作用起到净化水质的效果。配备清水池12起到备用水源11的作用，在停水、停电的情况下起应急作用。

此外，营养液池2以及清水池12的底部均设有凹槽，营养液池2处的凹槽20用于放置第一潜水泵21，清水池12的凹槽120用于放置第二潜水泵121。第一潜水泵21位于凹槽20中，其低于营养液池2底部以便第一潜水泵21在清洗营养液池2时将污水抽干净。其中，第二潜水泵121与第一潜水泵21的作用机理相同。

过滤器41与第二潜水泵121之间的输液管道3上设有快速接头31。第二潜水泵121在长期的工作状态中容易损坏，通过设置快速接头31可实现第二潜水泵121的快速更换。此处的快速接头具体可为卡套式接头。

具体地，营养液处理系统4包括过滤器41、紫外线杀菌装置过滤器42、强磁处理器43，其中过滤器41、紫外线杀菌装置过滤器42、强磁处理器43由输液管道3依次连通。需要说明的是，本实施例中的过滤器41、紫外线杀菌装置42、强磁处理器43均为现有技术，在此不做赘述。过滤器41可将营养液中的杂质和颗粒物进行截留，有效防止后续工作组件的堵塞。营养液中存在较多的细菌和病毒，紫外线杀菌装置42能够破坏细菌病毒中的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。强磁处理器43利用磁场对水进行处理，在不改变水的化学成份的前提下改变水的物理结构，达到活化离子、防垢、除垢、杀菌、灭藻、防腐蚀、防锈水的目的，从而进一步加强营养液的预处理效果，利于农作物的吸收。

进一步地，营养液池2、营养液处理系统4、供液管路系统7通过输液管道3依次连接，营养液处理系统4与供液管路系统7之间的输液管道3上设有止回阀33和控制系统开关状态的电磁阀6，且止回阀33和电磁阀6沿液体流动方向依次设置。

较佳地，输液管道3位于止回阀33与电磁阀6之间的管道上连通有第二回液管9，且第二回液管9与输液管道3之间通过三通开关组Ⅰ81连接。营养液在配制完成后被输送至经过营养液处理系统进行过滤、杀菌等处理，但是由于输液管道3中的营养液流速过快，营养液处理系统无法对流动状态的营养液进行充分处理。通过设置第二回液管9，并通过三通开关组Ⅰ81与输液管道3进行连接，可实现对刚配置完成的营养液进行充分处理。三通开关组Ⅰ81可控制输液管道3与第二回液管9之间的开关状态以及输液管道3与供液管路系统7之间的开关状态。当需要对刚配置的营养液进行预处理时，关闭三通开关组Ⅰ81与供液管路系统7连接处的开关，同时打开三通开关组Ⅰ81与第二输液管道3连接处的开关，此时营养液池2、营养液处理系统4通过第二回液管9形成循环回路，营养液在此循环回路中不断流动，其一方面能够使营养元素在营养池中快速溶解，另一方面能对营养液池2中的营养液进行持续、充分地过滤、杀菌处理。

较佳地，紫外线杀菌装置42处设有杀菌装置检修旁通开关420，电磁阀6处设有电磁阀检修旁通开关60。当紫外线杀菌装置42或者电磁阀6出现问题导致营养液不能正常流通，影响营养液的供给。此处通过设置杀菌装置检修旁通开关420和电磁阀检修旁通开关60可在紫外线杀菌装置42或者电磁阀6发生故障时，仍可保证营养液的输送。

具体地，供液管路系统7包括与输液管道3连通的主供液管71和多个供液支管72，供液支管72的一端与主供液管71连通，另一端的端部设有管道排污开关721，供液支管72与第一回液管8连通，且多个供液支管72之间呈并联分布，供液支管72上设有雾化喷头套组720，雾化喷头套组720处设有防滴器(图未示)。

营养液池2中的营养液依次经过过滤器41、紫外线杀菌装置过滤器42、强磁处理器43进行过滤杀菌处理后，再依次通过止回阀、电磁阀6进入主供液管71并分流至多个供液支管72中，营养液由雾化喷头套组720喷出至外界由农作物进行吸收。当第一潜水泵21关闭时，通过设置在输液管道3上设置止回阀可防止供液管路系统7中各供液支管72发生回流，此外通过在雾化喷头套组720处设置的防滴器可防止供液支管72内部的营养液通过喷头向外滴落，保证各供液支管72内部的液体量和压强相同，当再次启动第一潜水泵21时，各供液支管72各个位置的喷头能够同时提供营养液，从而保证不同位置的农作物处于相同的生长环境中，便于后期的统一管理。

进一步地，供液支管72与第一回液管8的连通处设有回液过滤检修口73，供液支管72与第一回液管8的连通处设有回液过滤检修口73，回液过滤检修口73以及第一回液管8与营养液池2的连接均处设有过滤网。营养液由雾化喷头套组720喷射至外部，而营养液中未完全过滤的杂质会在供液支管72中堆积，长此以往回造成雾化喷头的堵塞，影响农作物的正常生长。本实施例通过在供液支管72的端部设置管道排污开关721，可便于对供液支管72进行定期清洗，另外通过设置过滤网可防止杂质回流至营养液池2中，减少营养池的清洗次数。

较佳地，第一回液管8上设有用于清洗排污的三通开关组Ⅱ91。三通开关组Ⅱ91的一个出口用于连接第一回液管8，另一个出口作为排污口。当需要对第一回液管8进行清洗时关闭与第一回液管8连接处的开关，同时打开排污口处的开关，将含有较多杂质的营养液进行排放，保证营养液池2内部的清洁。

较佳地，营养液池2内部设有加温热交换器23。在冬季的时候，加温热交换器23通过电加热的方式对营养液进行加热，使营养液的温度适于农作物的生长需求，便于农作物根部对营养液进行吸收。

针对上述需要说明的是，电磁阀6与营养液循环系统的控制器进行连接，可实现电磁阀6的远程控制，从而实现营养液的输送。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。