低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，涉及植物工厂技术领域。包括集装箱主体，所述集装箱主体前后两端铰接设置门扇，顶部开设玻璃天窗，所述门扇上设置热回收新风换气装置，所述玻璃天窗两侧设置太阳能补光装置，所述集装箱主体内部设置传送装置和种植组件，所述传送装置用于带动所述种植组件循环移动。本实用新型专利技术提供的集装箱绿色节能立体种植智能装备平台，通过设置钢丝绳立体环形自动化循环的传送装置，大大降低了制造成本，提高了稳定性，更易增加纵向层数，从而提高了空间利用率和产能，设置玻璃天窗结合太阳能补光装置，对植物进行补光，降低了设备的投资成本，最终实现低能耗、高单产、低成本的目标。标。标。

【技术实现步骤摘要】
低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备


[0001]本技术涉及植物工厂
，具体涉及低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备。

技术介绍

[0002]植物工厂是采用高精度环境控制的智能技术，给植物创造最适宜生产的人工环境，是目前最先进的农业栽培技术，具有超高的农业生产率。作物生长周期大大缩短，比如生菜、菜心等20天就能收获，一年可种植15―20茬，单产高达0.2―0.5kg/m2/d，比传统农业单产提高数十甚至数百倍。通过立体栽培方式，大大提升空间利用率和单位面积产能，充分利用城市楼顶、平台等空间，缩短运输成本，可有效解决本地低碳足迹食品供给问题。另外，植物光合作用吸收二氧化碳，是减缓气候变化的主要途径之一。森林、耕地面积日益减少，高楼大厦拔地而起，单产高、占地少、不受土地性质影响的垂直农业具有重要的减碳增产作用。
[0003]虽然植物工厂无论是对“菜篮子”工程，还是对“碳中和”来讲，都有着举足轻重的作用。然而中国的大型植物工厂基本属于全人工光型，普遍存在前期投入大，运营成本高等问题，难以推入市场。前期投入大主要集中在两方面，一是传统植物工厂大多采用垂直多层结构，需要每层布置一定数量的led灯，Led灯数量多，价格贵，占比30％左右；二是栽培系统机械化、自动化程度低、厂内运转人工成本高。运营成本居高不下主要体现在两方面，一是LED灯耗能占比25―30％；二是环境控制耗能成本占比30％左右，植物工厂属于密闭空间，多采用制冷系统控制环境温湿度，因其生长需要碳源，排除废气，除菌消毒，进行室内室外空气交换，新风负荷高，占空调总负荷的50％以上，且回新风温差大，新风引进植物工厂后，造成植物工厂内局部温度变化大，不利植物生长。当前，国内外大多数空调新风热回收系统(简称ERV)的综合热回收效率仅在20％―30％左右，能源利用效率低。另外，LED灯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。

技术实现思路

[0004]本技术主要目的在提供一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，以解决现有技术存在的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采取了如下技术方案：
[0006]一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，包括集装箱主体，所述集装箱主体前后两端铰接设置门扇，顶部开设玻璃天窗，所述门扇上设置热回收新风换气装置，所述玻璃天窗两侧设置太阳能补光装置，所述集装箱主体内部设置传送装置和种植组件，所述传送装置用于带动所述种植组件循环移动。
[0007]进一步的，所述太阳能补光装置包括太阳能电池板、蓄电池和植物生长灯，所述蓄电池分别与太阳能电池板和植物生长灯电连接，所述太阳能电池板固定设置于所述集装箱
主体顶部两侧，所述植物生长灯设置于所述集装箱主体内部。
[0008]进一步的，所述玻璃天窗通过天窗支柱安装于所述集装箱主体顶部，所述植物生长灯设置若干条，均匀布置于所述天窗支柱底部。
[0009]进一步的，所述传送装置包括钢丝绳、定滑轮和驱动组件，所述定滑轮通过转轴与集装箱主体内壁连接，所述钢丝绳上固定设置悬挂器，所述定滑轮上设有与所述悬挂器匹配的凹槽，所述钢丝绳由驱动组件驱动，所述钢丝绳数量为两条，分别设置于所述集装箱主体内腔两侧，所述种植组件挂装于两个所述钢丝绳之间。
[0010]进一步的，所述驱动组件包括电机、推杆和顶升块，所述电机的输出端与所述推杆底部连接，所述顶升块设置于所述推杆顶部，所述顶升块与所述悬挂器间歇式接触连接。
[0011]进一步的，所述集装箱主体内壁上固定设置钢丝绳支撑板和定滑轮支撑板，所述钢丝绳支撑板上设置滑槽，所述悬挂器通过滑槽与所述钢丝绳支撑板滑动连接，所述定滑轮支撑板上设置固定座，所述固定座通过轴承与所述转轴连接。
[0012]进一步的，所述种植组件为种植槽和/或水培槽，所述种植组件通过悬挂片设置于两个相对应的悬挂器之间。
[0013]进一步的，还包括营养液加注装置，所述营养液加注装置包括储液箱、水管和蠕动泵，所述蠕动泵设置于所述储液箱内，所述水管与所述蠕动泵连通。
[0014]进一步的，所述水管包括浇水管、营养液管和排水管，所述储液箱内设置隔板，一侧为储水腔，另一侧为营养液腔，所述浇水管与所述储水腔连通，所述营养液管与所述营养液腔连通，所述浇水管和营养液管出口均设置于所述种植组件顶部，所述排水管一端设置于所述储水腔内，另一端设置于所述集装箱主体外侧。
[0015]进一步的，所述热回收新风换气装置包括外壳、三维变结构高效热回收器、室外新风入口、室外排风出口、室内新风出口和室内排风入口，所述外壳固定设置于所述门扇上，所述三维变结构高效热回收器设置于所述外壳内部，所述室外新风入口与所述三维变结构高效热回收器之间设置光触媒空气净化器，所述三维变结构高效热回收器与所述室内新风出口之间设置新风风机，所述室内排风入口与所述三维变结构高效热回收器之间设置粗效过滤器，所述三维变结构高效热回收器与所述室外排风出口之间设置排风风机，所述室外新风入口处还设置防虫网罩。
[0016]与现有技术相比，本技术提供的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备具有以下有益效果：
[0017]通过设置钢丝绳立体环形自动化循环的传送装置，带动种植组件沿着连续闭合曲线循环移动，使得每个种植组件内的植物都可以接受到顶部的光照，并结合太阳能补光装置，对栽培的植物进行补光，大大降低了制造成本，提高了稳定性，更易增加纵向层数，从而提高了空间利用率和产能，实现种植作业分区管理，大大降低病虫害发生几率，可以减少农药的使用，对于减碳、节约能源，提质增效目标起到重要作用，
[0018]通过设置热回收新风换气装置，利用光触媒空气净化器对外部进入的新风进行智能杀菌消毒，利用三维变结构高效热回收器对新风加热，对排风的热能进行回收，最终实现低能耗、高单产、低成本的集装箱种植智能装备平台。
附图说明
[0019]图1为本技术整体结构示意图。
[0020]图2为本技术内部结构示意图。
[0021]图3为本技术外部结构示意图。
[0022]图4为本技术集装箱主体内部结构示意图。
[0023]图5为本技术钢丝绳支撑板结构示意图。
[0024]图6为本技术固定座与转轴连接结构示意图。
[0025]图7为本技术传送装置结构示意图。
[0026]图8为本技术A处局部放大图。
[0027]图9为本技术驱动组件结构示意图。
[0028]图10为本技术营养液加注装置结构示意图。
[0029]图11为本技术热回收新风换气装置结构示意图。
[0030]图12为本技术热回收新风换气装置与门扇连接处结构示意图。
[0031]其中，1
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集装箱主体，11
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门扇，12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，包括集装箱主体，所述集装箱主体前后两端铰接设置门扇，顶部开设玻璃天窗，所述门扇上设置热回收新风换气装置，所述玻璃天窗两侧设置太阳能补光装置，所述集装箱主体内部设置传送装置和种植组件，所述传送装置用于带动所述种植组件循环移动。2.如权利要求1所述的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，所述太阳能补光装置包括太阳能电池板、蓄电池和植物生长灯，所述蓄电池分别与太阳能电池板和植物生长灯电连接，所述太阳能电池板固定设置于所述集装箱主体顶部两侧，所述植物生长灯设置于所述集装箱主体内部。3.如权利要求2所述的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，所述玻璃天窗通过天窗支柱安装于所述集装箱主体顶部，所述植物生长灯设置若干条，均匀布置于所述天窗支柱底部。4.如权利要求1所述的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，所述传送装置包括钢丝绳、定滑轮和驱动组件，所述定滑轮通过转轴与集装箱主体内壁连接，所述钢丝绳上固定设置悬挂器，所述定滑轮上设有与所述悬挂器匹配的凹槽，所述钢丝绳由驱动组件驱动，所述钢丝绳数量为两条，分别设置于所述集装箱主体内腔两侧，所述种植组件挂装于两个所述钢丝绳之间。5.如权利要求4所述的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，所述驱动组件包括电机、推杆和顶升块，所述电机的输出端与所述推杆底部连接，所述顶升块设置于所述推杆顶部，所述顶升块与所述悬挂器间歇式接触连接。6.如权利要求4所述的一种低能耗箱式植物工厂自动化成套技术设备，其特征在于，所述集装箱主体内壁上固定设置钢丝绳支撑板和定滑轮支撑板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵莲，熊征，李惠玲，刘霓红，杨成，陈碧娟，侯露，徐灿，邓敏，王岩，李苇，魏楚伟，陈金奇，陈昌，黄桂财，
申请(专利权)人：广东省现代农业装备研究所，
类型：新型
国别省市：