CN216163860U - 一种混合光型集装箱植物工厂系统 - Google Patents

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李苇
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陈金奇
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Guangdong Modern Agricultural Equipment Research Institute
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Shenzhen Modern Agricultural Equipment Research Institute
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Abstract

本实用新型公开了一种混合光型集装箱植物工厂系统，涉及植物工厂技术领域，包括箱体、玻璃窗、植物灯、太阳能发电装置；所述玻璃窗位于箱体上方，所述太阳能发电装置设置在玻璃窗的周围，所述植物灯设置在箱体内部，所述太阳能发电装置与植物灯电性连接。本实用新型充分利用太阳光资源，将透过玻璃窗的自然光和植物灯的新能源补光结合起来，大大降低植物灯的使用数量，从而减少植物灯及其散发热量带来的环控能耗，节约能源，降低种植成本，提升资源利用效率，达到种植栽培和节能环保的目标，本实用新型具有极高的工业应用价值。

Description

一种混合光型集装箱植物工厂系统
技术领域
本实用新型涉及植物工厂技术领域，更具体的说是涉及一种混合光型集装箱植物工厂系统。
背景技术
植物工厂是一个封闭的成长系统，该设施人工控制光温度、湿度和二氧化碳浓度，使种植者能够一年四季常年生产量产蔬菜，不会受到气候变化及病原菌和害虫的影响，固定的营养等及品质稳定的质量。通过控制光强度、温度、湿度和二氧化碳浓度，产生对植物生长的最佳环境，促进植物生长。
目前，全人工光型植物工厂日常运营成本偏高，其中电费的成本比例最高，通常占操作成本的50％-60％，而led人工光源的能耗占据了总能耗的一大半。另外传统植物工厂大多采用垂直多层育苗结构，需要每层布置一定数量的led或荧光灯，导致了光的利用率不足增加了一些生长周期长且光饱和点较高的植物的生产成本，限制了植物工厂可种植的植物品种。再者所需的植物生长促进灯的数量大，达到使用寿命的灯件废弃物若处置不当容易造成污染，这也增加了环境保护的成本。
综上所述，普通的植物工厂受限于能耗大，运作成本高，难以推广。因此如何克服现有植物工厂能耗大、成本高、资源利用率低的不足，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种混合光型集装箱植物工厂系统，以降低植物工厂环控能耗，节约资源。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种混合光型集装箱植物工厂系统，包括箱体、玻璃窗、植物灯、太阳能发电装置；
所述玻璃窗位于箱体上，所述太阳能发电装置设置在玻璃窗的周围，所述植物灯设置在箱体内部，所述太阳能发电装置与植物灯电性连接；所述玻璃窗透过的太阳光和所述植物灯发射的补偿光照射所述箱体内的植物。
可选的，所述玻璃窗设置为双层钢化玻璃。
可选的，所述箱体上还设置有观测窗，用于检测植物工厂内部的运行状况。
可选的，所述系统还包括环境控制子系统，所述环境控制子系统包括设置在箱体内部的空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器、控制器，所述空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器均与控制器电性连接。所述环境控制子系统用于在封闭的生长环境中针对植物工厂温度湿度变化，提供温度湿度以及二氧化碳的循环的控制。
可选的，所述植物灯设置在玻璃窗靠近箱体内部一侧，和/或设置在箱体内部四周，用于对植物进行补光。
可选的，所述太阳能发电装置可以包括太阳能板和固定支撑太阳能板的支撑架。所述太阳能发电装置用于吸收太阳能并发电，为部分植物灯提供电能。
可选的，所述太阳能发电装置可以包括太阳能板、阳光追踪传感器、控制器、电机、传动机构，所述阳光追踪传感器设置在太阳能板靠近阳光一侧的表面上，所述阳光追踪传感器、控制器、电机依次电连接，所述电机与传动机构连接，所述传动机构与所述太阳能板连接。
可选的，所述传动机构包括齿轮和链条，所述齿轮和所述链条啮合。所述太阳能发电装置能够更充分地利用太阳光能量，使自然资源的利用率最大化。
可选的，所述玻璃窗为可拆卸设置，方便对玻璃窗进行更换和清洗。
可选的，所述箱体的四周设置有防虫网罩，阻止虫类进入植物工厂损害植物的生长。
经由上述的技术方案可知，本实用新型公开提供了一种混合光型集装箱植物工厂系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本实用新型提供一种新型植物工厂系统，箱体顶部设置玻璃窗，使透过的太阳光对植物进行作用，同时利用太阳能发电装置为植物灯提供电能，植物灯对植物进行补光，本实用新型系统装置充分最大化利用了太阳光资源，将透过玻璃窗的自然光和植物灯的新能源补光结合起来，大大降低植物灯的使用数量，从而减少植物灯及其散发热量带来的环控能耗，节约能源，降低种植成本，提升资源利用效率，达到种植栽培和节能环保的目标，该系统装置具有极高的工业应用价值。
进一步地，本实用新型使用环境控制子系统，能精确调节湿度、温度、二氧化碳浓度等环境因素，为植物生长提供更好的生长环境条件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的三维结构示意图；
其中，1是玻璃窗，2是观测窗，3是空调外机，4是太阳能板。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种混合光型集装箱植物工厂系统，参见图1，包括箱体、玻璃窗1、植物灯、太阳能发电装置；
所述玻璃窗1位于箱体上，所述太阳能发电装置设置在玻璃窗1的周围，所述植物灯设置在箱体内部，所述太阳能发电装置与植物灯电性连接；所述玻璃窗透过的太阳光和所述植物灯发射的补偿光照射所述箱体内的植物。
优选的，将所述玻璃窗1设置在箱体上方，形成玻璃天窗。
在其他实施例中，还可以在箱体的四周设置玻璃窗，以使太阳光透过玻璃照射到植物上进行作用。
在一种实施例中，所述箱体尺寸设置为12.2m×2.44m×2.59m(长宽高)。
在具体实施例中，所述玻璃窗1设置为双层钢化玻璃。
在具体实施例中，所述箱体上还设置有观测窗2，用于检测植物工厂内部的运行状况。
在具体实施例中，所述系统还包括环境控制子系统，所述环境控制子系统包括设置在箱体内部的空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器、控制器，所述空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器均与控制器电性连接。图1中标号3是空调的空调外机。所述温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器等装置用于检测温度、湿度、特定的气体浓度等环境因素，并将检测结果传输至控制器，控制器对接收的数据进行处理，进而对空调和新风系统进行控制，以在封闭的生长环境中针对植物工厂温度湿度变化，提供温度、湿度以及二氧化碳的循环的控制。所述控制器对数据的处理方式可以为阈值比较，当相关因素数据超出阈值时，则发出控制指令以控制新风系统、空调等设备，对空间环境进行调控。
所述新风系统包括管道和新风机。
在具体实施例中，所述植物灯设置在玻璃窗1靠近箱体内部一侧，和/或设置在箱体内部四周，用于对植物进行补光。
在具体实施例中，可以根据箱体内部光环境及作物生长光需求配置LED灯的数量、位置、光谱配比等。
进一步的，在集装箱内部采用高反射材料涂层，以提高光能利用率。
在一种实施例中，所述太阳能发电装置包括固定设置的太阳能板4和固定支撑太阳能板4的支撑架，参见图1。所述太阳能发电装置用于吸收太阳能并发电，为部分植物灯提供电能。
在另一种实施例中，所述太阳能发电装置包括太阳能板4、阳光追踪传感器、控制器、电机、传动机构，所述阳光追踪传感器设置在太阳能板4靠近阳光一侧的表面上，所述阳光追踪传感器、控制器、电机依次电连接，所述电机与传动机构连接，所述传动机构与所述太阳能板4连接。
可选的，所述传动机构包括齿轮和链条，所述齿轮和所述链条啮合。该装置利用阳光追踪传感器实时监测太阳光的照射方位，控制器接收所述太阳光照射方位数据，并发出控制指令以控制电机运行，带动传动机构运转，从而调节太阳能板4的朝向。该实施例中的太阳能发电装置相较于上一实施例中的装置而言，能够更充分地利用太阳光能量，使自然资源的利用率达到最大化。
值得注意的是，在太阳能发电装置中的控制器与环境控制子系统中的控制器可以为同一个控制器，也可以分开设置为不同的控制器，本实用新型对此不做限制。
所述箱体顶部周围的太阳能板4可以为380W的太阳能电池板。
在具体实施例中，所述玻璃窗1为可拆卸设置，方便对玻璃窗1进行更换和清洗。
在具体实施例中，所述箱体的四周设置有防虫网罩，阻止虫类进入植物工厂损害植物的生长。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，包括箱体、玻璃窗(1)、植物灯、太阳能发电装置；
所述玻璃窗(1)位于箱体上，所述太阳能发电装置设置在玻璃窗(1)的周围，所述植物灯设置在箱体内部，所述太阳能发电装置与植物灯电性连接；所述玻璃窗透过的太阳光和所述植物灯发射的补偿光照射所述箱体内的植物。
2.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述玻璃窗(1)设置为双层钢化玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述箱体上还设置有观测窗(2)。
4.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，还包括环境控制子系统，所述环境控制子系统包括设置在箱体内部的空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器、控制器，所述空调、新风系统、温度传感器、气体浓度检测仪、湿度传感器均与控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述植物灯设置在玻璃窗(1)靠近箱体内部一侧，和/或设置在箱体内部四周。
6.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述太阳能发电装置包括太阳能板(4)和固定支撑太阳能板(4)的支撑架。
7.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述太阳能发电装置包括太阳能板(4)、阳光追踪传感器、控制器、电机、传动机构，所述阳光追踪传感器设置在太阳能板(4)靠近阳光一侧的表面上，所述阳光追踪传感器、控制器、电机依次电连接，所述电机与传动机构连接，所述传动机构与所述太阳能板(4)连接。
8.根据权利要求7所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述传动机构包括齿轮和链条，所述齿轮和所述链条啮合。
9.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述玻璃窗(1)为可拆卸设置。
10.根据权利要求1所述的一种混合光型集装箱植物工厂系统，其特征在于，所述箱体的四周设置有防虫网罩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116076288A (zh) * 2023-04-11 2023-05-09 江苏兆胜空调有限公司 一种岛礁用集装箱装配式蔬菜养殖空调系统

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