CN103141369A

CN103141369A - 用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂

Info

Publication number: CN103141369A
Application number: CN2013101036364A
Authority: CN
Inventors: 林善斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，1、植物工厂由若干车间组成；2、保温隔热良好；3、车间墙内安放若干管、线；4、车间地下置放若干设备、设施，方便检修；5、人工光源置于隔板下方，上管下；6、车间完全无人化，有利于增产降本，减轻车间消毒杀菌压力(人体本身就是一个污染源)；7、此植厂产品达到“双A”有机食品标准。

Description

用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂

技术领域

本发明用于设施内高精度环境控制，实现农作物周年连续生产，由计算机对温度、湿度、光照、CO₂浓度、营养液等植物工厂车间(以下简称车间)的各要素实施自动控制，此车间不受或极少受自然条件的制约的省力高产设施，其产量或达到大田生产年百倍(粮食等)至几百倍上千倍(蔬菜)，是现代农业的最高阶段。

当今世界人口不断增长，土地面积持续减少，且土质变劣，这些情况在我国的表现尤其突出。因为工业等各行业的发展需要大量劳动力和传统农业收入相对较低，大量青壮年农民离开了农业生产，现有农业从业人员年龄日益老化，而社会的发展和进步又对各种食物(包括内、蛋、奶)的需求每年都在增加，并且对农产品的质量卫生提出了更高要求，如果目前的农业生产没有创新突破，上述矛盾将难以解决，更尖锐。

发明内容

本发明是一种全封闭内部气体营养液不断过滤和更新，采用不对外排放的内部循环方式，达到所有有害物质零排放(包括气体、水分和其他有害物质)，营养液的不断减少由化学检验、添加营养物质和纯净水来解决，气体通过精密过滤，车间环境则实施光催化等有效方法达到标准要求。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

图中，1、平板太阳集热器；2、植厂车间顶板；3、营养液配制及贮存；4、沼气贮存罐及气泵；5、人工光源LED灯；6、空气过滤器；7、栽培盘和盘上作物；8、沼气上输管；9、沼气下输至发电机管；10、种植架隔板；11、供电电缆；12、营养液输送管(至每层)；13、叶面肥喷头之一；14、非晶硅发电膜(贴于外墙)；15、空气循环风机；16、禽、畜养殖场粪液输送管；17、远程控制室；18、种植架和移动系统；19、分布植厂各处的传感器；20、高保温沼气发酵池；21、沼液输送泵；22、叶肥配制罐和喷雾器；23、备用汽油发电机组；24、沼气池底部热交换器。

具体实施方式

植物工厂由若干车间组成，车间是连在一起的，但内部相对独立、隔断，各自配备一套送气、排气、输送、过滤、更新营养液和气体(包括CO₂)的设施和承受顶部及外来力量的承重结构(以免发生故障时损失过大)。

每个车间内由若干种植架10组成(简称架)架的总体高度因种植作物和经营者条件不同而不同(最高可达12米左右)，每层底板铺设人工光源LED灯5(简称灯)架和架之间没有间隙，以利于最后一排架装好苗后被推动时所有架都能移动1米距离，待最前排架被“挤”出车间后车间门封闭，由磁力机械手逐个将架内的种植盘牵引出来运走，架每空出一层下降到车间面前的深槽内，下降的高度，等于已收获盘的高度，直至全架收获完毕。在车间前后设置“玄关”，此玄关的作用和结构和北方建筑在寒冷天气在有人进出时，人先进入“玄关”、关上“玄关”门，再开房屋大门，人进入后大门立即关上，出人时相反。架被“挤”出车间后，“玄关”门已经关闭，车间密闭门关上。对已成熟作物收获完最顶一层作物后，此时架已全架“沉没”于车间面前的深槽之内，随即底板上升，将架全架托起，开动传送带，一整排架被分开成单个架，逐个顺着车间外墙传送带被带到车间后面“玄关”前待此空架由机械或人工装满苗盘后，“玄关”门打开，架进入后“玄关”门关上，车间门打开，架被外力推向前1米，由于所有的满栽苗架都是下面滑轮安放于钢轨之上，此车间有适当坡降，能实现最后一排加力推动全车间架都能前进1米的。最前排的作物已经成熟，此时已被后面加力“挤”出车间，此时已完成一个“收、种循环”。

设小白菜大苗放入24小时光照的车间，各种生长要素都满足了需要在10天之内即可收获(我们反复试验，已经证明了可以10天成熟)，设此车间12小时被“挤”出一架，则此车间的架应为20排，保证了每一架的菜都在车间“呆够”了10天。其他生长期较长的菜均以此类推。水稻、小麦则要50天才能成熟，如1天“挤”出1架，此车间需设50排架，如12小时“挤”出一排架，则此车间需设100排架。

放入架上苗的大小，苗龄长短，决定车间每年收获的茬数和产量，苗大、苗龄长则产量高。将此苗的工业化生产“外包”给育苗的人，这就和美国波音飞机的零部件可以在上海生产一样。为的就是各自发挥各自的优势，最后“双盈”。达到各自最大限度发挥自己的优势目的。这个育苗工厂当然是距车间越近越好，甚至可建在车间外面，这样双方都有利。

车间的外墙由高保温材料构成，本着功能优、价格廉的原则。

集热器1设于顶板2的上面，所产电力供车间用电的小部分。顶板上还有营养液贮罐以及附属设施4，其功能是对营养液主要成分沼液进行消毒和过滤，添加适当成分后均匀输送到车间各层各处。空气过滤器6、沼气输送上管8、沼气输送下管9、供电电缆11、营养液输送管到每层12，这些管、线均置于车间墙内，以利于保温隔热和节约车间面积。

种植架隔板10，根据栽培作物而定，有时也可以不设此板。叶面肥喷头13与高压泵驱动达到喷洒均匀目的。非晶硅膜也可以是其他太阳电池14置于车间外墙，以物尽其用，又可给车间保温隔热。空气循环风机15是为了消除车间有害气体和物质，CO₂均匀散布，但此风机风速不能过大。禽、畜养殖场粪液输送管16将各种沼池发酵原料输入地下沼气池。远程控制17完全无人操作，通过传感器19完成车间内温度、湿度、光照、CO₂的数据采集，完成适时精准控制保证正常生产。地下沼气发酵池20设于地下可以有利于全年恒温发酵，建池时尽量提高保温防渗漏。还必须将沼气发电产生余热，通过沼池底部热交换器24加温沼池以有利于全年保持35℃左右恒温多产沼气。沼池中发酵成熟的沼液由沼液输送管21输送到顶部，汽油发电机23必不可少，不然万一停电将带来损失。

Claims

1.一种用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，架的高度较目前发达国家植物工厂架高1部左右，最高可达12米，用深槽和磁牵引，可方便顺利收获再种，视不同情况此架可高可低。

2.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，所用苗(木)高低、苗龄长短、来源不限，以降本增收为条件。

3.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，沼气池所产沼气发电供车间用降低成本，废气为沼池保温，所产生CO₂作为气肥不再购买CO₂将大大降低成本，又有创沼气利用零CO₂排放，此沼气池一举数得。

4.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，车间无人化，既少污染源，又降低成本。

5.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，太阳能充分利用。

6.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，紧凑合理的管线设备设施安装安放。

7.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，育苗“外包”可以增加车间收获茬数，又符合现代大生产大协作原则。

8.根据权利要求1所述的用于蔬菜、水果、花卉、药材、粮食作物栽培的植物工厂，其特征在于，收获和幼苗放入自动化。