CN110679356A - 一种节能型植物工厂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型植物工厂，包括单个的植物生产间，所述植物生产间根据生产需求进行任意编组，所述植物生产间包括箱体和水箱，四块所述三角形太阳能电池板底部合围形成落水口，所述箱体上部还固定安装有若干风力发电机组，所述箱体内部安装有自然光升降架和LED光源升降架，所述二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置、LED光源板、电磁阀、自然光升降架和LED光源升降架与控制装置电性连接，本发明通过自然光和LED光源混合照射的光源供给形式，充分利用了自然环境下的光能、风能和水资源，可以根据生产规模单独使用，也可以进行编组使用，保证了植物的生长需求，充分节省了能源。
Description
技术领域
本发明涉及植物工厂技术领域，具体为一种节能型植物工厂。
背景技术
植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，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，利用计算机和多种传感装置实行半自动化或自动化对植物生长发育所需的温度、光照强度、光照时间和CO2浓度等进行自动调节，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约；
封闭式植物工厂所有的能源消耗都是靠外部供给的，通常能耗成本约占总体运行成本的50％～60％，照明成本占总耗电量的70％～80％。
现有技术中申请号为“CN201910636222.5”的一种阳光节能型植物工厂，属于植物工厂技术领域，包括厂房，顶部设置有能够打开的自动卷连屋顶系统；LOW-E玻璃，设置在厂房内顶部且位于自动卷连屋顶系统下方；LOW-E玻璃的侧壁与厂房的侧壁封闭连接；以及高散射玻璃，设置在厂房内顶部且位于LOW-E玻璃下方；高散射玻璃的侧壁与厂房的侧壁封闭连接，两者围成封闭种植区；高散射玻璃与LOW-E玻璃平行设置，形成风道，风道的一端设置有向风道内吹送冷风的冷风装置，另一端设置有将风道内气体排至厂房外的引风排风装置，本装置提供的阳光节能型植物工厂，有效避免了植物工厂内的植物发生病虫害、使用农药、温湿度、二氧化碳浓度上下不均匀等现象的发生，确保了植物良好的生长情况。
但是上述该阳光节能型植物工厂在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述植物工厂完全依赖自然光进行光源供给，此种种植方式受到环境因素影响较大，植物在光照不足条件下容易影响其生长和品质；2、上述植物工厂没有充分利用自然资源进行能源供给，在水资源匮乏、电力短缺地域，节约资源显得尤为重要；3、上述植物工厂不能进行自由组装，无法满足不同规模生产企业的生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能型植物工厂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节能型植物工厂，包括单个的植物生产间，所述植物生产间独立运行，所述植物生产间根据生产需求进行任意编组，多个所述植物生产间之间通过侧壁开设的门洞连通；
所述植物生产间包括箱体和水箱，所述水箱架设在箱体的顶部一侧，所述水箱上部固定安装有四块三角形太阳能电池板，四块所述三角形太阳能电池板均向内侧进行倾斜，四块所述三角形太阳能电池板底部合围形成落水口，所述落水口底部的水箱上开设有进水孔，所述箱体上部还固定安装有若干风力发电机组，所述箱体上部邻近水箱一侧的顶部安装有透光玻璃；
所述箱体的透光玻璃底部区域分别安装有LOW-E玻璃和散射玻璃，所述箱体内部安装有自然光升降架和LED光源升降架，所述LED光源升降架的每个承载架上固定安装有LED光源板，所述自然光升降架和LED光源升降架之间的箱体底部设置有转移机构，所述箱体内还设置有喷淋装置，所述喷淋装置与水箱的送水管连通，所述送水管上设置有电磁阀；
所述箱体内设置有二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置，所述二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置、LED光源板、电磁阀、自然光升降架和LED光源升降架与控制装置电性连接。
优选的，所述箱体侧壁还通过轮架固定安装有收卷轮，所述收卷轮上缠绕有间隔柔性太阳能电池板。
优选的，所述转移机构包括轨道，所述轨道上活动设置有行车，所述行车上设置有伸缩臂，所述伸缩臂上设置有盆栽挂钩，所述盆栽挂钩与盆栽盒活动连接。
优选的，所述自然光升降架位于散射玻璃底部，所述LED光源升降架位于水箱底部。
优选的，所述水箱侧壁还安装有供水管，所述供水管通过水泵与外接水源连通。
优选的，所述收卷轮通过收卷电机驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过自然光和LED光源混合照射的光源供给形式，能够根据自然光的强度合理选择光源形式，即节约了能源，又保证了植物充足的光照，保证了植物的生长需求；
2、本发明充分利用了自然环境下的光能、风能和水资源，使得该装置能够在极端缺水、缺电地区进行电力供应，同时能够收集自然雨水对箱体内部的植物进行浇水，充分节省了能源；
3、本发明的植物生产间可以根据生产规模单独使用，也可以进行编组使用，同时单个植物生产间的设置使其能够根据所种植的植物进行分区调控，提高了作物的产量。
本发明通过自然光和LED光源混合照射的光源供给形式，充分利用了自然环境下的光能、风能和水资源，可以根据生产规模单独使用，也可以进行编组使用，保证了植物的生长需求，充分节省了能源。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体示意图；
图2为本发明的单个植物生产间立体示意图；
图3为本发明的植物生产间示意图；
图4为本发明的箱体内部结构示意图。
图中：1植物生产间、2箱体、3水箱、4三角形太阳能电池板、5落水口、6风力发电机组、7透光玻璃、8 LOW-E玻璃、9散射玻璃、10自然光升降架、11 LED光源升降架、12承载架、13 LED光源板、14转移机构、15喷淋装置、16送水管、17电磁阀、18轮架、19收卷轮、20间隔柔性太阳能电池板、21轨道、22行车、23伸缩臂、24盆栽挂钩、25盆栽盒、26供水管、27水泵、28收卷电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种节能型植物工厂，包括单个的植物生产间1，植物生产间1独立运行，植物生产间1根据生产需求进行任意编组，多个植物生产间1之间通过侧壁开设的门洞连通，此种设计使得该植物生产间1可以根据生产规模进行随意设置，即可以将该植物生产间1设置在岛礁上，可以以将该装置设置在干旱少雨地区，同时也能满足大规模生产需求，单个植物生产间1的设置还能进行分区调控，针对每个植物生产间1内种植的不同作物进行针对性的调节，从而提高作物产量；
植物生产间1包括箱体2和水箱3，箱体2内部用于进行植物生产，水箱3用于储存水分，水箱3架设在箱体2的顶部一侧，通过将水箱3架高设置从而能够进行重力浇灌，在重力供水的模式下给植物补水只需控制耗电量很少电磁阀17即可，水箱3上部固定安装有四块三角形太阳能电池板4，四块三角形太阳能电池板4均向内侧进行倾斜，四块三角形太阳能电池板4底部合围形成落水口5，落水口5底部的水箱3上开设有进水孔，三角形太阳能电池板4不仅能够进行光源的转换，还能进行雨水的收集，充分利用了自然降雨的水资源，尤其适用于在岛礁上使用，箱体2上部还固定安装有若干风力发电机组6，通过风力发电机组6的设置能够充分利用分能，适用于平原及沙漠地带，箱体2上部邻近水箱3一侧的顶部安装有透光玻璃7，自然光可以通过透光玻璃7射入箱体2内部，从而对内部的植物进行照射；
箱体2的透光玻璃7底部区域分别安装有LOW-E玻璃8和散射玻璃9，通过LOW-E玻璃8过滤不利于植物生长的光谱波段，通过散射玻璃9从而使得光照能够均匀的分布在箱体2内部，箱体2内部安装有自然光升降架10和LED光源升降架11，自然光升降架10和LED光源升降架11可以进行循环升降，从而将盆栽盒25进行调换，保证其既能得到自然光照，也能进行人工补光，LED光源升降架11的每个承载架12上固定安装有LED光源板13，LED光源板13用于进行人工补光，自然光升降架10和LED光源升降架11之间的箱体2底部设置有转移机构14，通过转移机构14将盆栽盒25在自然光升降架10和LED光源升降架11之间进行转移，箱体2内还设置有喷淋装置15，通过喷淋装置15对盆栽盒25内的植物进行补水，喷淋装置15与水箱3的送水管16连通，送水管16上设置有电磁阀17，通过电磁阀17通断通知喷淋装置15供水，水箱3内部的水分在重力的作用下通过喷淋装置15进行浇灌，节约了能源；
箱体2内设置有二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置，二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置、LED光源板13、电磁阀17、自然光升降架10和LED光源升降架11与控制装置电性连接，通过二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置和湿度检测装置进行箱体2内环境监测，从而及时控制相应装置进行工作，本实施例中的控制装置为计算机，通过计算机内置的系统对该植物工厂进行控制，该计算机内储存有不同植物的生产数据，从而对应不同植物的生产需要进行单独控制。
作为一个优选，箱体2侧壁还通过轮架18固定安装有收卷轮19，收卷轮19上缠绕有间隔柔性太阳能电池板20，通过收卷轮19对间隔柔性太阳能电池板20进行收卷，通过间隔柔性太阳能电池板20调节进光量，当外界光照强烈时，打开间隔柔性太阳能电池板20，通过间隔柔性太阳能电池板20间隙，自然光的得以进行箱体2内部，同时设置的天阳能电池板还能进行光能的转换，保证了资源的充分利用，当光照较弱时，将间隔柔性太阳能电池板20收起使得光源全部通过透光玻璃7进入箱体2内部。
作为一个优选，转移机构14包括轨道21，轨道21上活动设置有行车22，行车22上设置有伸缩臂23，伸缩臂23上设置有盆栽挂钩24，盆栽挂钩24与盆栽盒25活动连接，通过行车22在轨道21内移动，配合盆栽挂钩24和伸缩臂23将盆栽盒25在自然光升降架10和LED光源升降架11之间进行调换，从而保证每个盆栽盒25均能得到混合光源的供应。
作为一个优选，自然光升降架10位于散射玻璃9底部，LED光源升降架11位于水箱3底部，此种设置保证了自然光升降架10上充分的光照。
作为一个优选，水箱3侧壁还安装有供水管26，供水管26通过水泵27与外接水源连通，通过水泵27从而在自然水资源缺乏时及时进行市政水源供应，保证箱体2内部植物的正常生长。
作为一个优选，收卷轮19通过收卷电机28驱动，收卷电机28与控制装置电性连接，通过控制装置电控制箱体2内部的进光量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种节能型植物工厂，包括单个的植物生产间(1)，其特征在于：所述植物生产间(1)独立运行，所述植物生产间(1)根据生产需求进行任意编组，多个所述植物生产间(1)之间通过侧壁开设的门洞连通；
所述植物生产间(1)包括箱体(2)和水箱(3)，所述水箱(3)架设在箱体(2)的顶部一侧，所述水箱(3)上部固定安装有四块三角形太阳能电池板(4)，四块所述三角形太阳能电池板(4)均向内侧进行倾斜，四块所述三角形太阳能电池板(4)底部合围形成落水口(5)，所述落水口(5)底部的水箱(3)上开设有进水孔，所述箱体(2)上部还固定安装有若干风力发电机组(6)，所述箱体(2)上部邻近水箱(3)一侧的顶部安装有透光玻璃(7)；
所述箱体(2)的透光玻璃(7)底部区域分别安装有LOW-E玻璃(8)和散射玻璃(9)，所述箱体(2)内部安装有自然光升降架(10)和LED光源升降架(11)，所述LED光源升降架(11)的每个承载架(12)上固定安装有LED光源板(13)，所述自然光升降架(10)和LED光源升降架(11)之间的箱体(2)底部设置有转移机构(14)，所述箱体(2)内还设置有喷淋装置(15)，所述喷淋装置(15)与水箱(3)的送水管(16)连通，所述送水管(16)上设置有电磁阀(17)；
所述箱体(2)内设置有二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置，所述二氧化碳浓度检测装置、光线检测装置、湿度检测装置、LED光源板(13)、电磁阀(17)、自然光升降架(10)和LED光源升降架(11)与控制装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能型植物工厂，其特征在于：所述箱体(2)侧壁还通过轮架(18)固定安装有收卷轮(19)，所述收卷轮(19)上缠绕有间隔柔性太阳能电池板(20)。
3.根据权利要求1所述的一种节能型植物工厂，其特征在于：所述转移机构(14)包括轨道(21)，所述轨道(21)上活动设置有行车(22)，所述行车(22)上设置有伸缩臂(23)，所述伸缩臂(23)上设置有盆栽挂钩(24)，所述盆栽挂钩(24)与盆栽盒(25)活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种节能型植物工厂，其特征在于：所述自然光升降架(10)位于散射玻璃(9)底部，所述LED光源升降架(11)位于水箱(3)底部。
5.根据权利要求1所述的一种节能型植物工厂，其特征在于：所述水箱(3)侧壁还安装有供水管(26)，所述供水管(26)通过水泵(27)与外接水源连通。
6.根据权利要求2所述的一种节能型植物工厂，其特征在于：所述收卷轮(19)通过收卷电机(28)驱动。
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| CN201911090862.7A CN110679356A (zh) | 2019-11-09 | 2019-11-09 | 一种节能型植物工厂 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114521424A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-24 | 史顺海 | 一种可用于边防和野外站点的紧凑型植物工厂式种植方舱 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107711208A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-23 | 广州公孙策信息科技有限公司 | 一种太阳能转动式智能育苗机 |
| CN108024508A (zh) * | 2015-08-11 | 2018-05-11 | E爱格瑞私人有限公司 | 高密度园艺种植系统、方法和设备 |
| CN108157027A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-15 | 和县绿源蔬菜种植有限责任公司 | 一种光照方式可切换的蔬菜种植用培育房及其光照切换方法 |
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-
2019
- 2019-11-09 CN CN201911090862.7A patent/CN110679356A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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