资源集约利用型植物工厂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种资源集约利用型植物工厂，包括围护结构，还包括设置在所述围护结构所围成的室内的若干植物栽培单元，所述植物栽培单元为封闭式结构，所述植物栽培单元内分别独立设有光源设备，且所述植物栽培单元分别连通气液共用管路系统；本实用新型专利技术提供的资源集约利用型植物工厂，通过对植物工厂结构上的革新式的改进，大幅提高了资源利用率、植物单位面积产量，且降低了产品的成本，推动了植物工厂的大范围推广应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及植物工厂，尤其涉及一种资源集约利用型植物工厂。
技术介绍
植物工厂作为未来的一种重要的果蔬、粮食生产方式，已受到了广泛的关注，随着相关技术的不断进步，业内从多角度的创新不断推动着植物工厂的发展与完善，目前，植物工厂的创新主要包括几大发展趋势，如：CN101057550A公告了一种“密闭式完全利用人工光的环境控制型植物工厂”，主要解决的问题是，利用网络技术的控制系统，自动调节植物工厂的温度、湿度、CO2浓度、光照、风向、风速等；CN1977586A公告了一种“移动式植物工厂”，可以被运输工具载运至不同地区进行收成，减省时间成本，方便交流；CN201015317Y公告了“一种植物工厂”，包括门庭、绿化间、苗化间、栽培间等不同功能配套区，该植物工厂的目的是为了实现农作物生长全过程的人工控制；CN202095336U公告了“一种密闭式微型植物工厂”，该方案是将现有的植物工厂从整体上进行压缩，减小体积，以减小植物工厂的占用空间；CN201967457U公告了“一种家庭植物工厂”，呈柜门箱式结构，结构紧凑，使用方便；CN202127687U公告了一种“透明式家庭植物工厂”，柜体四个侧面均由透明材料制成，机械化和自动化程度高，外观设计精美，改善生活环境。综上，上述的植物工厂发展趋势，多注重自动化、全年连续生产和提供绿色蔬菜、占用空间、使用便利性等方面，并未针对降低成本、增加产量进行研发和改进，而长期以来，由于受到人工光的应用、空气调节系统的依赖及结构设备建造等因素制约，使得植物工厂建设及运行费用一直较高，产品成本一直居高难下，难以和传统栽培模式相竞争，不利于植物工厂的大范围推广应用。虽然某些技术在一定程度上起到了节能的作用，但远未达到未来大规模人工光蔬菜生产对成本的要求。上述的制约因素例如包括：目前的植物工厂大都是设置若干栽培架，而栽培架上的植物暴露在围护结构所围成的整个培育室内，该技术的栽培空间、温度、CO2利用率都很低，单位面积产量也很难大幅提高，而为了提高产量，只能加大CO2等资源的输入，这样的方案更加增加了生产成本：具体的，针对空间因素，为了满足空气流动、散热降温及人员操作的需要，在布置栽培架时不得不留出较大空隙，浪费了宝贵的栽培面积；针对温度因素，为控制植物工厂内适宜的温度，需要采用大功率空气调节装置，大幅增加成本，且室内温度变化较剧烈，不适宜植物生长；针对CO2因素，为使最上层的植物冠层也能达到较适宜的CO2浓度，往往需要施加大量的CO2，直至充满整个植物工厂，而CO2的密度大于空气，一段时间后CO2会逐渐沉积于下方，出现CO2浓度的不均匀，不适宜植物一致生长，同时，植物吸收的CO2也仅限于植物体周边范围内，大量未被吸收的CO2在降温通风时被排放到空气中，不仅浪费资源，大量的温室气体也会对植物工厂外部环境造成危害。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本技术的目的是旨在提高资源利用率的同时大幅度提高单位面积产量，在保持产品优秀品质的同时降低产品成本，接近和达到传统栽培模式下产品的成本，推动植物工厂大范围的推广利用。（二）技术方案为实现以上功能，本技术提供了一种资源集约利用型植物工厂，包括围护结构，还包括设置在所述围护结构所围成的室内的若干植物栽培单元，所述植物栽培单元为封闭式结构。优选的，所述若干植物栽培单元排布成不少于一行、一列、一层。优选的，所述植物栽培单元内分别具有光源设备，且所述植物栽培单元分别连通气液共用管路系统。优选的，所述植物栽培单元的侧壁表面为反光面，其底壁上设有液槽，所述液槽上方铺设有栽培板。优选的，所述栽培板上设有培育孔。优选的，所述栽培板和其中一侧壁为一体结构。优选的，所述栽培板和其中一侧壁构成的一体结构设置为多个，且多个所述一体结构并排设置。优选的，所述气液共用管路系统包括主管道，所述主管道上连接有伸入植物栽培单元内的供气支管，和连通液槽的供液支管。优选的，所述供液支管位于供气支管下方，所述供气支管上设有多个出气孔。优选的，所述供气支管和所述供液支管上分别具有向下的折弯部。（三）有益效果本技术提供的资源集约利用型植物工厂，通过对植物工厂结构上的革新式改进，设置了封闭的植物栽培单元，能够实现对温度、光照、CO2等因素的单独调控，大幅提高了资源利用率，并结合对栽培空间的高利用率，大幅提高了植物单位面积产量，且降低了产品的成本，推动了植物工厂的大范围推广应用；进一步的，本技术的每层植物分别处于封闭独立的生长空间内，不需要考虑空气流动、散热降温及人员操作等因素对空间的要求，将植物工厂内更多的空间用于作物生产，达到植物栽培空间的最大化；本技术将CO2分别供给到单独的植物栽培单元内，有效改善了CO2在工厂内浓度分配不均的问题，本技术针对植物栽培单元分别供给CO2，能够实现对所需CO2量的更精确控制，达到相对的供求平衡，有效避免了通风降温带走大量CO2而造成资源浪费及影响环境的问题，减少CO2的浪费，极大的提高了生产效率，降低了成本；更进一步的，针对植物栽培单元的小区域分别供给适温气流，能够更精确的调控各单元内的温度，不必对整个植物工厂进行温度调节，节约大量电力。附图说明图1是本技术的立体结构示意图；图2是本技术植物工厂的植物栽培单元主视图；图3是本技术植物工厂的植物栽培单元侧视图；其中：100、围护结构，200、植物栽培单元，210、侧壁，220、液槽，230、栽培板，231、培育孔，300、光源设备，400、气液共用管路系统，410、主管道，420、供气支管，421、出气孔，430、供液支管，440、折弯部。具体实施方式如图1、2、3所示，是本技术资源集约利用型植物工厂的一具体实施例，下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。图1所示的是本技术植物工厂的立体结构图，为表达更清楚，拆除了三面围护墙体，同时仅表示了部分植物栽培单元等结构细节。该植物工厂包括围护结构100，优选的，将该围护结构100的内侧表面设为反光面，以提高光照利用率，同时，较之现有的惯常设计，该围护结构100所围成的腔室无密封性要求，也就是说，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种资源集约利用型植物工厂，包括围护结构（100），其特征在于：还包括设置在所述围护结构（100）所围成的室内的若干植物栽培单元（200），所述植物栽培单元（200）为封闭式结构。

【技术特征摘要】
1.一种资源集约利用型植物工厂，包括围护结构（100），其特
征在于：还包括设置在所述围护结构（100）所围成的室内的若干植
物栽培单元（200），所述植物栽培单元（200）为封闭式结构。
2.根据权利要求1所述的资源集约利用型植物工厂，其特征在
于：所述若干植物栽培单元（200）排布成不少于一行、一列、一层。
3.根据权利要求1或2所述的资源集约利用型植物工厂，其特
征在于：所述植物栽培单元（200）内分别具有光源设备（300），且
所述植物栽培单元（200）分别连通气液共用管路系统（400）。
4.根据权利要求3所述的资源集约利用型植物工厂，其特征在
于：所述植物栽培单元（200）的侧壁（210）表面为反光面，其底壁
上设有液槽（220），所述液槽（220）上方铺设有栽培板（230）。
5.根据权利要求4所述的资源集约利用型植物工厂，其特征在
于：所述栽培板（230）上设有培育孔（231）。
6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琨，杨其长，刘文科，程瑞锋，魏灵玲，仝宇欣，张义，方慧，肖平，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：实用新型
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