CN104429694B - 一种家庭果蔬生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家庭果蔬生产系统，该系统包括箱体和滑轨系统，其可以悬挂于建筑物的外壁上，充分利用日照和空间进行小规模的果蔬生产，减缓我国土地资源紧张的问题，且不影响窗户的正常使用，成本低，能耗小，可以实现四季生产，并对城市的空气污染有一定的缓解作用，同时，可以实现对居室的夏季降温，冬季保温的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种家庭种植装置，特别涉及一种家庭果蔬生产系统。
背景技术
我国为人口大国，而土地资源有限，面临人多地少的问题，因此，充分利用城镇空间进行果蔬生产则可极大的缓解土地资源紧张的问题。
目前，现有技术中存在可以在家庭中使用的种植箱、种植器或种植系统等用于在家庭中进行小规模果蔬种植的装置，如：家庭盆栽，家庭阳台，阳台果蔬系统等室内果蔬生产系统，但是，阳台及房间内的家庭园艺系统所处环境相对封闭，一方面存在光照不充足的问题，另一方面室内果蔬生产系统内部的温度、气体等条件不易控制，因此，室内的家庭园艺系统无法自动满足植物生长需求，而需要在家庭园艺系统内添加相应设备对养分、水分、光照、气体等条件进行调节，这不仅造成能源浪费，而且增加了植物生长成本，如中国专利CN203087157U公开了一种电子蔬菜种植箱，该种植箱包括箱体、电子控制系统和贮存器，所述箱体包括底座和位于所述底座上的盛基质空间，所述电子控制系统包括位于所述箱体后部的温度控制装置、水和营养液电泵控制装置、远程通讯控制装置和位于所述箱体上盖的灯具照明控制装置，所述贮存器位于所述箱体后部，包括水存储器和营养液存储器。该种植箱用于室内种植果蔬，其箱体可放置于墙体一侧，因此，其与墙体相临的侧面无需透明，但是箱体内部需要设置照明装置作为植物体生长光源，而且该种植箱内部未设置加热保温装置，导致无法对箱体内的温度进行人工调控，从而导致种植箱内的环境不能满足所有植物的生长环境需要。
因此，亟需开发一种家庭园艺系统，既能满足作物生长需求，并能最大程度节能、充分利用太阳能及城市空间，而且能生产出绿色有机的蔬菜水果，以满足城市用户需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供以下方面：
第一方面，本发明提供一种家庭果蔬生产系统，其特征在于，该系统包括箱体1和滑轨系统2，其中：
滑轨系统2包括滑动部件和与之配合的导轨，用于将箱体1在窗体外沿导轨往复推拉，其中滑动部件设置于箱体1外部，导轨固定安装于窗体或墙体外，
箱体1由具有较高机械强度且隔冷隔热的透明材料制成，该箱体1包括后侧壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、箱顶15和箱底16，其中，
后侧壁11为板状结构，在后侧壁11上设置推拉门，
在左侧壁12上开设用于安装水帘或排气扇的第一安装口121，
在右侧壁13上对应地开设用于安装排气扇或水帘的第二安装口131，
前壁14具有可以使太阳光与前壁14呈90°角射入箱体1的曲面形，
在箱体1内设置供水装置，用于为生产系统提供水源，
在箱体1内设置水管系统，其一端与供水装置固定连接，另一端分成支路，包括第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，用于将供水装置分别与水帘、喷淋系统21、滴灌系统22和水肥补充器23连通，
在箱体内的箱顶15下方设置喷淋系统21，该喷淋系统21包括具有多个喷淋孔的喷淋管，其一端与水管系统中的第三支路连通，另一端封闭，
在箱体1内还设置有栽培架，
任选地，在箱底16上铺设栽培基质，即植物根系分布层。
第二方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，在后侧壁11的内壁及推拉门内壁设置反光板111，所述反光板111为波浪形或者为连续直角弯折形。
第三方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，
所述前壁14为根据下式I进行计算得到的曲面形，
Y＝4FX(L-X)/L2式I
式中：Y—曲面中各位点的高度；
F—曲面中间点的高度；
L—曲面的跨度；
X—曲面中各位点的水平距离。
第四方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述箱顶15由多块顶板组成或为一体成型，箱顶15具有向上的凸起，在凸起内部具有空腔，
在所述箱顶15上设置天窗151，当天窗151开启后在箱顶15上形成自然通风口，在所述自然通风口处设置防蚊虫网；
在所述箱顶15外侧通过卷帘装置安装遮阳装置或外置保温装置。
第五方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述滑动部件包括滑槽或滑轮。
第六方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述栽培架包括横式栽培架和纵式栽培架，其中，
横式栽培架包括托盘，任选地，托盘上铺设栽培基质。
第七方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，在所述箱体1内设置水肥补充器23和加热装置。
第八方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，在所述栽培基质中埋设保温装置24和滴灌系统22。
第九方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，水管系统的第二支路与滴灌系统22连通；水管系统的第四支路与水肥补充器23的进水口连通，水肥补充器23的出液口与滴灌系统22和/或喷淋系统21连通。
第十方面，本发明还提供上述家庭果蔬生产系统，其特征在于，在箱体1内部任选地安装温度传感器和湿度传感器，在栽培基质中任选地安装温度传感器、湿度传感器、营养成分含量传感器中的一种或几种，并在喷淋系统、滴灌系统、水肥补充器、保温系统、加热系统、天窗、水帘和排风扇处安装自动控制阀门，上述传感器及自动控制阀门均与控制系统电连，控制系统内部存储的计算软件通过上述传感器传回的数据和相应参数的设定值控制上述自动控制阀门的开启或关闭。
根据本发明提供的家庭果蔬生产系统，具有以下有益效果：
(1)可以充分利用城市的日照资源和空间资源进行果蔬的生产，减缓我国土地资源紧张的问题；
(2)成本低，能耗小，可以实现四季生产；
(3)对城市的空气污染有一定的缓解作用；
(4)可以实现对居室的夏季降温，冬季保温；
(5)悬挂于建筑物外面，节省空间，不影响窗户的正常使用。
附图说明
图1示出根据本发明的一种优选实施方式的家庭果蔬生产系统的结构示意图；
图2示出根据本发明的一种优选实施方式的横式结构的栽培架；
图3示出根据本发明的一种优选实施方式的纵式结构的栽培架；
图4示出根据本发明的一种优选实施方式的推拉门的侧面剖视示意图。
附图标号说明：
1-箱体
11-后侧壁
111-反光板
112-推拉门
12-左侧壁
121-第一安装口
13-右侧壁
131-第二安装口
14-前壁
15-箱顶
151-天窗
16-箱底
2-滑轨系统
21-喷淋系统
22-滴灌系统
23-水肥补充器
24-保温装置
31-横式栽培架
32-纵式栽培架
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本发明人经过研究发现，将家庭果蔬生产系统设置于透明的箱体内，并以推拉的方式将该箱体悬挂于城市建筑物向阳面的外墙上，通过箱体内部设置的控制系统或人为地对果蔬生产系统内部的温度、湿度及轻型基质中的营养成分含量、水分含量等植物体生长条件进行监控，并根据监控结果自动或手动调节喷淋系统、通风系统等系统的运行，使箱体内部的环境恒定于设置值，形成家庭果蔬生产系统。该家庭果蔬生产系统设置于建筑物外墙上，充分利用了日照进行果蔬生产，并且起到了对居室保温的作用，该家庭果蔬生产系统可以通过控制面板灵活地设定种植条件，以适应不同植物体对生长环境的不同需求，从而使家庭果蔬生产系统具有多种功能。
本发明公开的是一种家庭果蔬生产系统，如图1所示，该果蔬生产系统包括箱体1和滑轨系统2：
滑轨系统2设置于箱体1外部，如在箱顶15上部、箱底16底部或箱体1后侧壁外部，所述滑轨系统2包括滑动部件和与之配合的导轨，所述滑动部件包括滑槽或滑轮等，通过该滑动部件可以实现箱体与导轨之间滑动连接，用于将箱体沿窗体外的导轨往复推拉，从而实现了对城市向阳面外墙体的充分利用。
箱体1由具有较高机械强度且隔冷隔热的透明材料制成，如玻璃、有机玻璃或塑料等，该箱体1包括后侧壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、箱顶15和箱底16，其中，
后侧壁11为箱体靠近窗户的一侧的壁，其为板状结构，在后侧壁11上设置推拉门，该推拉门可以是一扇，两扇或者多扇，其沿水平方向或沿竖直方向推拉，箱体后侧可以全部为推拉门，也可以是其中的一部分为推拉门，优选为两扇沿水平方向推拉的推拉门，任选地，于后侧壁11及推拉门在箱体1内部的表面上设置连续弯折的反光板111，优选地，如图4所示，该反光板111连续弯折的形状为波浪形或者为连续直角弯折形，其可以在日照不充足时，将射入箱体的太阳光反射到植物体上，对箱体内的植物补充日照。优选地，推拉门的边缘设置密封装置，如密封胶条，使推拉门在关闭状态下箱体呈封闭状态。
在左侧壁12和右侧壁13上分别开设用于安装水帘或排气扇的第一安装口121及用于安装排气扇或水帘的第二安装口131，两个安装口的形状可以相同，也可以不同，其形状分别可以为方形、圆形、椭圆形或其它任意形状；优选地，将这两个安装口在左右两个侧壁上相对设置，即，它们的水平高度相同，它们与后侧壁的距离也相同，则，安装于安装口上的排气扇和水帘之间为正相对，此时有利于箱体内的通风和保湿，但本发明中对两个安装口在箱体的左右位置不做限定，即对水帘和排风扇在箱体的左右位置不做限定。
本发明中所用的水帘和排气扇为现有技术中任意一种可用的水帘及排气扇，如青州市华丽温控设备厂生产的型号为790的水帘和佛山市土禾设备有限公司生产的排气扇。
前壁14具有可以使太阳光与前壁14呈90°射入箱体1的曲面形，具有曲面形的前壁14使箱体内的植物可以更充分的利用当地的日照，促进箱体内植物的生长，该曲面形的弧度优选地根据箱体安装处的地理环境，如所在地区的纬度、安装处的竖直高度等通过下式I进行计算得到，
Y＝4FX(L-X)/L2式I
式中：
Y—曲面中各位点的高度；
F—曲面中间点的高度；
L—曲面的跨度；
X—曲面中各位点的水平距离。
箱体1的高度根据箱体的安装地点、箱体内种植植物品种和在箱体内种植层数的不同而不同，具体设计高度可由下式II推算得出。
H＝1.2·n·C式II
其中，
H—箱体高度(单位：cm)
n—箱体内栽培的层数(n≥1，且为n整数)
C—栽培作物的种类取值，视具体作物和需求而定(单位：cm)。
主要作物的C值表
| 作物种类 | C值(cm) | 蔬菜品种 |
| 叶菜类 | 30-40 | 油菜、生菜、芫荽等 |
| 葱蒜类 | 30-60 | 韭菜、大蒜、葱、香葱等 |
| 根茎类 | 40-100 | 芹菜、莴苣、茼蒿等 |
| 茄果类 | 100-180 | 番茄、茄子、辣椒等 |
| 瓜类 | 120-240 | 黄瓜、西葫芦等 |
| 豆类 | 120-260 | 菜豆、豇豆等 |
注：一般茄果类、瓜类、豆类不宜多层种植，一层为宜。
箱顶15，其由多块顶板组成或一体成型，箱顶可以为板状结构，或者具有向上的凸起，在凸起内部具有空腔，优选凸起的横截面为三角形，在本发明中优选箱顶15具有向上的凸起，从而可以增加箱体顶部的空间，一方面增加了植物的生长空间，另一方面，储存了更多的空气，而空气的比热容大，因此，具有向上凸起箱顶的箱体内储存了更多的空气，使箱体内温度、湿度等条件更易于保持恒定，为植物提供稳定的生长环境。
优选地，在箱顶15上设置天窗151，该天窗151优选与箱顶采用相同材料，通过连接件与箱顶15连接，可向外开启或向侧面推拉，当天窗开启后可在箱顶15上形成自然通风口，该自然通风口用于在箱体内温度、湿度等条件高于设定值时，通过自然空气对流对箱体内进行降温降湿等处理，以节省能源和降低处理成本，优选自然通风口向下，避免在雨雪天气开启天窗时雨雪渗入箱体1内，并保持通风良好。
更优选地，在自然通风口处设置防蚊虫网，使自然通风口与箱体密封，防止蚊虫等进入箱体内。
箱底16，其与后侧壁11、左侧壁12、右侧壁13及前壁14形成箱体1，任选地，在箱底16上铺设栽培基质，即植物根系分布层，用于为箱体内的植物提供营养成分，本发明中对于栽培基质不做特别限定，任意一种现有技术中存在的栽培基质均可使用，如固态栽培基质或液态栽培基质，并在种植不同植物时可以根据需要调整栽培基质的营养组成。
优选地，在箱体1内设置加热装置，由于植物体的根系处于温度低于8℃的环境时，植物体停止生长，因此，若要植物体持续生长，需要保持栽培基质的温度维持在8℃以上，当栽培基质的温度低于8℃或远低于设定值时，启动加热装置，对箱体内部进行加热升温，从而使栽培基质的温度升高。
更优选地，在栽培基质中埋设保温装置24，如保温棒等，保温装置24运行时，其对基质的升温作用不明显，但保温效果显著，即可以在无外加热的条件下使栽培基质的温度较长时间的保持在8℃以上，而且，本发明人还发现保温装置24对栽培基质中水分的挥发作用小，对营养成分的破坏少，因此，本发明选择通过保温棒对栽培基质进行保温。
更优选地，在栽培基质中埋设滴灌系统22，其与水管系统的第二支路连通，滴灌系统22为通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物体根区附近栽培基质中，在对栽培基质补充水分的方式中，滴灌补水为最为节水的模式，而且在农业中滴灌技术的应用较为成熟，容易将农业中的滴灌技术移植到本发明的生产系统中，当栽培基质水分缺乏时，开启滴灌系统22，补充栽培基质中的水分，为植物根系提供充足的水源，即为植物的生长提供充足水分。
优选地，在箱体1内部，箱顶15下方设置喷淋系统21，其为具有多个喷淋孔的喷淋管，其一端与水管系统的第三支路连通，另一端封闭，打开水管系统的第三支路，可以通过喷淋孔对植物体叶片进行喷淋补水。
更优选地，在箱体内部设置水肥补充器23，其进水口与水管系统的第四支路连通，出液口与喷淋系统和/或滴灌系统连通，并在进水口与水管系统之间设置第一控制阀门，出液口与喷淋系统和/或滴灌系统之间设置第二控制阀门，在植物体需要施用水肥时，开启水肥补充器23的第一控制阀门，其中放置的肥料溶于水，形成肥料的水溶液，此时，关闭第一控制阀门，打开第二控制阀门，上述肥料的水溶液进入喷淋系统和/或滴灌系统，随之被喷淋到植物体的叶片表面，和/或滴灌至栽培基质中。
在箱体1内部设置供水装置，用于为家庭果蔬生产系统提供水源，该供水装置可以为与水源直接相连的进水口，也可以为在箱体内部设置的储水箱，该储水箱可以与水源连通的进水口连通，通过人工或自动控制对储水箱补水，也可以不与水源连通的进水口连通而单纯通过人工进行补水。
在箱体1内设置水管系统，其一端与供水装置固定连接，另一端分成支路，包括第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，其中，
水管系统的第一支路与水帘连通，当箱体1内的温度高于设定的最高温度，仅开启自然通风口不能使箱体1内温度有效下降时，同时开启水帘和排风扇，使箱体1内温度降低至设定的最大值。
水管系统的第二支路与滴灌系统22连通，由于大部分的植物需要通过增加栽培基质中水分含量来补充植物体内的水分，当栽培基质中水分含量不足以使植物体吸收时，上述植物体会出现叶片枯萎、发黄等缺水表现，因此，当栽培基质中水分不足时，开启滴灌系统22，对栽培基质进行滴灌补水。
水管系统的第三支路与喷淋系统21连通，还有少量的植物在缺少水分时，需要通过叶片进行补水，因此，当这类植物体需要补充水分时，开启喷淋系统，对植物体叶片表面进行喷淋补水。
水管系统的第四支路与水肥补充器23连通，当植物体需要施肥时，开启水肥补充器23，通过喷淋系统和/或滴灌系统将肥料喷淋在植物体叶片表面上和/或滴灌至栽培基质中，从而促进植物生长。
在箱体1内还设置有栽培架，本发明对栽培架的形状和结构不做特别限定，现有技术中存在的任意一种能够放置于本发明提供的箱体中的栽培架均可。
优选地，当种植的植物为在竖直方向上生长高度有限的植物，如生菜、油麦菜等时，栽培架为横式结构，即，栽培架为阶梯层状结构，在两个立柱间固定设置有托盘，每个托盘为一层，优选的横式栽培架31如图2所示，并在托盘内设置栽培基质，更优选地，在栽培基质中埋设保温装置24，对托盘中的植物根系进行保温，这种阶梯层状结构的栽培架可以更为充分地利用箱体内的空间和日照，在有限的空间内实现种植量最大化，并能使植物体生长良好。
优选地，当种植植物为在竖直方向上生长高度无限或为蔓生植物时，选择纵式栽培架32，即，相邻两根立柱在顶端通过横梁连接，优选的纵式栽培架如图3所示，对于非蔓生植物，可以形成独立的生长空间；而对于蔓生植物则可以为其提供依附物，尤其对于蔓生植物来讲，其依附体的水平高度越高，其产量越大，因此，当种植蔓生植物时优选使用高度较大的纵式栽培架。
在本发明中，在箱体1内部任选地安装温度传感器、湿度传感器，在栽培基质中任选地安装温度传感器、湿度传感器、营养成分含量传感器，并在喷淋系统、滴灌系统、水肥补充器、保温系统、加热系统、天窗、水帘和排风扇等处安装自动控制阀门，上述传感器及自动控制阀门均与控制系统电连，控制系统内部存储的计算软件通过上述传感器传回的数据和相应参数的设定值控制上述自动控制阀门的开启或关闭，如，当箱体内的温度和/或湿度大于设定的温度和/或湿度的上限值时，控制系统通过自动控制阀门打开天窗、水帘和排风扇中的至少一个，使箱体内的温度和/或湿度降低至设定值范围内；当箱体内的温度小于设定的温度下限值时，控制系统通过自动控制阀门关闭天窗、水帘和排风扇，并打开保温或加热装置，使箱体内的温度升高至设定值范围内；当箱体内的空气湿度和/或栽培介质湿度小于设定的湿度下限值时，控制系统通过自动控制阀门打开喷淋系统和/或滴灌系统，使箱体内的空气湿度和/或栽培介质湿度升高至设定值范围内；当栽培介质中的培养成分不足时，控制系统通过自动控制阀门打开水肥补充器，通过喷淋系统和/或滴灌系统对植物施加水肥；在使用储水箱作为供水装置时，当储水箱中的水位低于设定的下限水位时，控制系统通过自动控制阀门打开水源，进行补水，当水箱中的水位达到设定的上限水位时，控制系统通过自动控制阀门关水源，补水结束；从而使箱体内的种植条件恒定在设定值的范围内，实现种植的自动化。
优选地，在箱顶15外侧通过卷帘装置安装遮阳装置，如遮阳网等，在夏季正午，日照过量，植物体表温度过高，进入休眠状态停止生长，此时，打开遮阳装置，对箱顶15及前壁14进行避光处理，减少植物体的阳光直射，促进其生长。
或者，在箱顶15外侧通过卷帘装置安装外置保温装置，如棉被等，在冬季的夜晚，气温会下降很多，单纯依靠加热或保温装置难以使箱体内部保持较高的温度，同时，会产生大量的能耗，生产成本急剧增加，此时，打开外置保温装置，即可简便地实现较好的保温效果，而且基本不产生能量消耗。
本发明提供的家庭果蔬生产系统，在栽种植物时，首先将箱体移动到窗口位置，推开推拉门，将栽培基质铺设于箱底和/或栽培架上，将植物种子播撒于栽培基质中或将植物幼苗栽种于栽培基质中，关闭推拉门，将箱体沿导轨推至窗户的一侧并固定，当需要补水或补肥等管理或采摘果蔬时，再将箱体移动至窗口位置进行管理或采摘，当管理或采摘结束后，又可以将箱体移动至窗户的一侧，因此，该家庭果蔬生产系统不影响窗户本身具有的通风功能。
当大气环境差，如雾霾天气时，可将箱体移动至窗口的位置上，打开推拉门，通过箱体上的水帘及植物体的呼吸作用对空气进行净化，从而保证室内空气质量良好。
由于箱体内的温度为适宜植物生长的温度，因此，其在冬季可以对墙体起到保温的作用，在夏季可以对墙体起到降温的作用。
根据本发明提供的家庭果蔬生产系统，具有以下有益效果：
(1)可以充分利用城市的日照资源和空间资源进行果蔬的生产，减缓我国土地资源紧张的问题；
(2)成本低，能耗小，可以实现四季生产；
(3)对城市的空气污染有一定的缓解作用；
(4)可以实现对居室的夏季降温，冬季保温；
(5)悬挂于建筑物外面，节省空间，不影响窗户的正常使用
(6)生产得到的果蔬绿色，新鲜，健康。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种家庭果蔬生产系统，其特征在于，该系统包括箱体(1)和滑轨系统(2)，其中：
滑轨系统(2)包括滑动部件和与之配合的导轨，用于将箱体(1)在窗体外沿导轨往复推拉，其中滑动部件设置于箱体(1)外部，导轨固定安装于窗体或墙体外，
箱体(1)由具有较高机械强度且隔冷隔热的透明材料制成，该箱体(1)包括后侧壁(11)、左侧壁(12)、右侧壁(13)、前壁(14)、箱顶(15)和箱底(16)，其中，
后侧壁(11)为板状结构，在后侧壁(11)上设置推拉门，
在左侧壁(12)上开设用于安装水帘或排气扇的第一安装口(121)，
在右侧壁(13)上对应地开设用于安装排气扇或水帘的第二安装口(131)，
前壁(14)具有可以使太阳光与前壁(14)呈90°角射入箱体(1)的曲面形，
在箱体(1)内设置供水装置，用于为生产系统提供水源，
在箱体(1)内设置水管系统，其一端与供水装置固定连接，另一端分成支路，包括第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，用于将供水装置分别与水帘、喷淋系统(21)、滴灌系统(22)和水肥补充器(23)连通，
在箱体内的箱顶(15)下方设置喷淋系统(21)，该喷淋系统(21)包括具有多个喷淋孔的喷淋管，其一端与水管系统中的第三支路连通，另一端封闭，
在箱体(1)内还设置有栽培架。
2.根据权利要求1所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，在箱底(16)上铺设栽培基质，即植物根系分布层。
3.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，在后侧壁(11)的内壁及推拉门内壁设置反光板(111)，所述反光板(111)为波浪形或者具有连续直角弯折。
4.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，
所述前壁(14)为根据下式I进行计算得到的曲面形，
Y＝4FX(L-X)/L2式I
式中：Y—曲面中各位点的高度；
F—曲面中间点的高度；
L—曲面的跨度；
X—曲面中各位点的水平距离。
5.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述箱顶(15)由多块顶板组成或为一体成型，箱顶(15)具有向上的凸起，在凸起内部具有空腔，
在所述箱顶(15)上设置天窗(151)，当天窗(151)开启后在箱顶(15)上形成自然通风口，在所述自然通风口处设置防蚊虫网；
在所述箱顶(15)外侧通过卷帘装置安装遮阳装置或外置保温装置。
6.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述滑动部件包括滑槽或滑轮。
7.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，所述栽培架包括横式栽培架和纵式栽培架，其中，
横式栽培架包括托盘。
8.根据权利要求7所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，托盘上铺设栽培基质。
9.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，在所述箱体(1)内设置水肥补充器(23)和加热装置。
10.根据权利要求2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，在所述栽培基质中埋设保温装置(24)和滴灌系统(22)。
11.根据权利要求1或2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，水管系统的第二支路与滴灌系统(22)连通；水管系统的第四支路与水肥补充器(23)的进水口连通，水肥补充器(23)的出液口与滴灌系统(22)和/或喷淋系统(21)连通。
12.根据权利要求2所述的家庭果蔬生产系统，其特征在于，在箱体(1)内部安装温度传感器和湿度传感器，在栽培基质中任选地安装温度传感器、湿度传感器、营养成分含量传感器中的一种或几种，并在喷淋系统、滴灌系统、水肥补充器、保温系统、加热系统、天窗、水帘和排风扇处安装自动控制阀门，上述传感器及自动控制阀门均与控制系统电连，控制系统内部存储的计算软件通过上述传感器传回的数据和相应参数的设定值控制上述自动控制阀门的开启或关闭。
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