一种步入式全日光植物生长箱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种步入式全日光植物生长箱，包括植物研究生长区和设备控制室，植物研究生长区和控制室均设置在四方钢结构骨架内，生长区为钢骨架和双层中空钢化玻璃组成的透明阳光箱体，透明阳光箱体的基部设有彩钢板围护，植物研究生长区的顶部一侧略高，房檐处呈圆弧形，其一侧面还设置有钢化玻璃保温门，所述植物研究生长区内设置有LED植物生长补光灯、气流送风口、气流回风口，温湿度传感器以及不锈钢底板，底板上还设有地漏与喷淋循环用水布置，所述设备控制室包括控温控湿设备间、智能自动化控制模块以及液晶触膜屏。该结构的生长区可以运用智能自动化环境控制系统对温度、湿度、光照等进行精确控制，并在节能的情况下模拟各种气候条件。模拟各种气候条件。模拟各种气候条件。

【技术实现步骤摘要】
一种步入式全日光植物生长箱


[0001]本技术涉及人工气候室、植物生长箱、全光谱植物光源、领域，特别涉及一种可移动步入式全日光智能植物生长箱。

技术介绍

[0002]人工气候箱，作业一种小型的植物生长箱，主要运用在植物的育种和苗期阶段，因其空间和光强的限制，根本无法满足植物的生长期、开花期和结实期的环境需求。
[0003]人工气候室是针对植物生长需要定制的实验室，目前国内人工气候室的现状是：部分用户误把冷库、种子库、洁净室、小型气候箱、培养箱等设备等同于人工气候室。一些宣传误导用户，以用于普通小冷库、种子库等其他设备的较低配置和价格方式设计气候室，造成实际指标达不到承诺指标，无法正常使用。
[0004]人工气候室并不能简单的认为只要温度、湿度、光照这等参数各自能达到指标要求就可以了，会导致温湿度、光照等参数在实际使用中根本达不到实验要求，失去了建造气候室的意义。
[0005]而一些精度较高的人工气候室虽然在温湿度的控制方面已取得了较大的进步，但作为植物生长过程中最重要的光源，是没有任何一种模拟能真正完全代替阳光的作用，满足植物生长从育种到结实全过程的需求。
[0006]即便考虑到温度、湿度、光照的耦合问题，但具体实施时没有真正解决全部问题。多种气象条件的同时实现并非就简单地将各类相关设备叠加，要考虑到各类气象参数之间的互相影响和互相制约的因素。例如：采用恒温恒湿机组设计气候室，虽然在一定程度上解决了温度湿度的恒定问题，但如果增加光照、气体等要求，只是简单的设备叠加，没有综合考虑，便会导致实际达不到所需的控制精度。且在多参数调控需求下，调控设备的设计排布如果没有综合设计优化，只是简单组合，会造成占用空间大，设备布置零乱，达不到高水准实验室的要求和标准。
[0007]其次，实践经验的缺乏导致设计、施工时未能将所有情况和解决方案考虑完善，在安全问题和实际实验使用中均存在隐患。或者只为实现要求，不考虑日常运行费用，以致造成日常运行费用太高，建的起，用不起。控制系统采用传统的模拟电路与小规模数字电路，以通、断的方式进行控制，影响整个系统功能的发挥。
[0008]针对上述情况，结合国内应用特点及多年设计建造经验和用户的实践检验，自主设计研发了步入式全日光植物生长箱。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是提供一种步入式全日光植物生长箱，该生长箱在提供高精度温湿度植物生长环境的基础上，充分利用自然光作为植物生长的主光源，将实验所需要的环境优化到最理想最接近真实自然的程度，并辅以人工模拟 LED无级可调植物光源作为补充，满足实验过程中延长植物生长光周期的需求；可以运用智能网络型环境控制系统对温
度、湿度、光照等进行精确控制，模拟各种气候条件。
[0010]本技术的技术方案如下：一种步入式全日光植物生长箱，包括植物研究生长区和设备控制室，植物研究生长区和设备控制室均设置在四方钢结构骨架内，植物研究生长区为钢骨架和钢化玻璃组成的透明阳光房，透明阳光房的基部设有50mm厚聚氨酯彩钢板围护，植物研究生长区的顶部一边高一边低，房檐处呈圆弧形，其一侧面还设置有玻璃门，所述植物研究生长区内设置有高光照LED植物生长补光灯、气流送风口、气流回风口、加湿器出口、温湿度传感器以及不锈钢底板，底板上还设有地漏与喷淋循环用水布置，所述设备控制室包括控温控湿设备间、智能控制箱以及触膜屏，控温室外机设置在设备控制室外面，温控湿设备间内设有加湿设备，加湿设备出口与植物研究生长区的加湿器出口连通，所述温湿度传感器、控温室外机、加湿设备、补光灯与智能控制箱信号关联。
[0011]进一步地，所述植物研究生长区的钢化玻璃和玻璃门均采用双层中空隔热玻璃，双层中空隔热玻璃里面充满氩气或者氮气等惰性气体，最大程度的减少了外界环境对箱体内部温湿度的影响；充分利用透明阳光箱体四面自然光源作为植物生长的主光源，最大程度上还原阳光对植物生长的影响。
[0012]进一步地，所述植物研究生长区的补光灯为高光照LED植物生长灯，所述高光照LED植物生长灯内仅有一个LED光源模块，光的照射角度为135
°
。
[0013]进一步地，所述植物研究生长区和设备控制室顶部的钢结构骨架上还设置有外遮阳网，外遮阳网通过钢丝和固定在钢结构骨架上的滑轮与收卷轴连接，收卷轴通过电机驱动实现外遮阳网的拉伸和收缩；外遮阳系统可达75％以上的遮阳效果，在室外强光过高时能够根据箱内植物生长阶段所需的光饱合指数自动开启遮阳网，在满足植物生长所需光照的同时，保护植物不因为光饱合发生光抑制而降低光合功能，同时也降低了因多余光强而带来了降温能耗。
[0014]进一步地，所述设备控制室顶部的钢结构骨架上设置有太阳能发电系统，所述太阳能发电系统朝向植物研究生长区倾斜放置，太阳能板通过支撑架固定在钢结构骨架上；整个箱体的放置一般以正南或偏南为主，因此在太阳能电板的安装与放置上必须一方面不影响箱体内植物的采光，另一方面要最大的程度上提高太阳能的光电转化率。
[0015]进一步地，所述太阳能板的倾斜低端位于植物研究生长区的顶部，倾斜高端垂直距离超出控温室外机的外边沿，太阳能板用作控温室外机雨棚。
[0016]进一步地，所述植物研究生长区的顶部还设置有喷淋系统，喷淋系统与植物生长箱设备控制室的控温控湿设备间里的水循环系统的储水槽里的水泵连接，喷淋系统与智能控制箱信号关联；当箱体温度较高时，系统自动开启喷淋系统利用储水循环给箱体降温，以降低箱体在炎热时期的能耗。
[0017]进一步地，所述储水槽与外接进水管相连，外接进水管向储水槽内补充水量。
[0018]进一步地，所述气流送风口设置在植物研究生长区内侧壁的下部，所述气流回风口设置在植物研究生长区内侧壁的上部，且位于侧壁墙面的两侧。采用底送侧回的风循环系统，步入式全日光植物生长箱的热源基本集中在顶部及温室效应。采用传统的室内型人工气候室或植物生长室的风循环系统不合适，而且步入式全日光植物生长箱受外界自然因素影响较多，采用从底部送风，即可保证送回风的均匀度，也可减少室内的波动度，而回风采用侧回，这样即可直接带走一部分顶部的热量，也可以形成完整的风循环系统，大大节约
了能耗和使用成本。
[0019]进一步地，所述控温室外机设置有两台，且两台控温室外机的功率相同；两台同功率的谷轮压缩机或者水空调，在日常控温中，如单台控温系统能满足实验需求，则一主一备，在单台控温系统不能满足实验需求时，同时开启两台控温系统，既一主一辅，如此不但保证室内温度稳定的同时，降低室内空气各项参数调控的波动性，保证调控精度与稳定，外形美观大方。
[0020]进一步地，所述植物研究生长区内还设置有辅助用电插座，辅助用电插座设置有2套，辅助用电插座为防水插座，基于气候室内的环境，人工气候室内的电源开关也采用防水开关。
[0021]进一步地，所述植物研究生长区的双层中空隔热钢化玻璃以及双层中空玻璃保温门的玻璃上，其内外表面均贴附透光隔热膜，透光隔热膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种步入式全日光植物生长箱，其特征在于：包括植物研究生长区和设备控制室，植物研究生长区和设备控制室均设置在四方钢结构骨架内，植物研究生长区为钢骨架和双层中空钢化玻璃组成的透明阳光箱体，透明阳光箱体的基部设有彩钢板围护，植物研究生长区的顶部一侧略高，房檐处呈圆弧形，其一侧面还设置有钢化玻璃保温门，所述植物研究生长区内设置有LED植物生长补光灯、气流送风口、气流回风口、加湿器出口、温湿度传感器以及不锈钢底板，不锈钢底板上还设有地漏与喷淋循环用水布置，所述设备控制室包括控温控湿设备间、智能自动化控制模块以及液晶触膜屏，控温室外机设置在设备控制室外面，温控湿设备间内设有加湿设备，加湿设备出口与植物研究生长区的加湿器出口连通，所述温湿度传感器、控温室外机、LED植物生长补光灯与智能控制箱信号关联。2.根据权利要求1所述的一种步入式全日光植物生长箱，其特征在于：所述植物研究生长区的钢化玻璃和钢化玻璃保温门均采用双层中空隔热玻璃，双层中空隔热玻璃里面充满氩气或氮气。3.根据权利要求1所述的一种步入式全日光植物生长箱，其特征在于：所述植物研究生长区的补光灯为高光照LED植物生长灯，所述高光照LED植物生长灯内仅有一个LED光源模块，光的照射角度为135
°
，可完全模拟太阳光照的强弱变化以及光谱变化。4.根据权利要求1所述的一种步入式全日光植物生长箱，其特征在于：所述植物研究生长区和设备控制室顶部的钢结构骨架上还设置有外遮阳网，外遮阳网通过钢丝和固定在钢结构骨架上的滑轮与收卷轴连接，收卷轴通过电机驱动实现外遮阳网的拉伸和收缩。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淼，张园园，蔡向忠，胡恬，
申请(专利权)人：杭州利全科技有限公司，
类型：新型
国别省市：