[發(fā)明專利]一種植物工廠

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210158630.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN102668964A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅;王敏娟;付玉明;劉慧;胡恩柱;張厚凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G31/06
• 分類號(hào): A01G31/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及一種植物工廠，既可用于超市、餐廳自產(chǎn)自銷多種植物性食物；亦可應(yīng)用于高原、沙漠、地下、南北極和空間基地等特殊環(huán)境條件下，滿足特殊環(huán)境下長(zhǎng)期活動(dòng)人員的植物性食物連續(xù)供給與空氣凈化需求，還可用于家庭自主生產(chǎn)新鮮蔬菜。本專利結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能源利率高。?

背景技術(shù)

由于人口快速增長(zhǎng)、耕地日益減少、資源短缺、環(huán)境惡化、農(nóng)藥濫用等問題使得傳統(tǒng)糧食作物生產(chǎn)在產(chǎn)量與安全上面臨著巨大的挑戰(zhàn)。植物工廠利用環(huán)境自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、生物技術(shù)和新材料等在設(shè)施內(nèi)連續(xù)高效生產(chǎn)糧食作物，同時(shí)植物工廠不使用農(nóng)藥，培育出作物綠色無污染。植物工廠的這些特征能夠有效解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的上述問題，是當(dāng)今設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的終極方向。?

但當(dāng)前，一方面植物工廠結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)繁瑣，能源消耗過大，營(yíng)養(yǎng)液供給不方便同時(shí)存營(yíng)養(yǎng)液污染和在一定程度的浪費(fèi)，這使得作物的生產(chǎn)成本過高；另一方植物工廠規(guī)模過大、種植品種單一，這往往造成產(chǎn)品積壓，物流成本增加。上述兩個(gè)方面缺陷限制植物工廠的推廣應(yīng)用。?

將植物工廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，提高能源利用效率，能夠有效降低生產(chǎn)成本；而將植物工廠化、種植品種多樣化，能夠靈活地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷平衡。植物工廠不僅可應(yīng)用于超市、餐廳自產(chǎn)自銷，增加環(huán)境的綠色景觀；亦可應(yīng)用于高原、沙漠、地下、南北極和空間基地等特殊環(huán)境條件下，滿足特殊環(huán)境下長(zhǎng)期活動(dòng)人員的植物性食物連續(xù)供給、空氣凈化、心理慰藉等需求；還可用于家庭自主生產(chǎn)新鮮蔬菜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、連續(xù)生產(chǎn)多種植物性食物的高效植物工廠。?

為實(shí)現(xiàn)上述研究目的，采取的技術(shù)方案是：該植物工廠采用半開放式設(shè)計(jì)，依靠有人環(huán)境溫濕度、CO2濃度進(jìn)行連續(xù)式生產(chǎn)。它包括可變高植物栽培單元17、按需式營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)供給單元26、可調(diào)節(jié)光照單元27、外部防護(hù)罩16。可變高植物栽培單元17由含有多根微孔管栽培模塊8的上層栽培板22和下層栽培板23組成。微孔管栽培模塊8兩端分別用硅膠塞21密封，外部緊密包裹尼龍微濾膜18，其外部上方放置親水植物培養(yǎng)基質(zhì)條19，外被反光防水蒸發(fā)膜20，固定于微孔管支架25上。上層栽培培板22和下層栽培板23距離LED光板11的高度、微孔管模塊8之間的距離可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同糧食作物品種所需要種植高度與種植密度。按需式營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)供給單元26由儲(chǔ)液箱1、水泵2、液位計(jì)12、供液罐3、第二電磁閥13、第一電磁閥14、第三電磁閥15、收集罐9、供液管路28和PLC控制器29組成。可調(diào)節(jié)光照單元27由LED光板11和換熱板10組成。LED光板11由紅白兩色LED燈組成，各色LED燈開關(guān)獨(dú)立控制，從全關(guān)到全開分為五檔，根據(jù)植物品種的不同需求實(shí)現(xiàn)光通量比例為1:1—10:1，同時(shí)打開狀態(tài)的LED可根據(jù)植物生長(zhǎng)需求調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。換熱板10內(nèi)部通入冷媒，通過冷媒流動(dòng)管24與制冷系統(tǒng)7連接對(duì)LED燈板11進(jìn)行冷卻散熱；換熱板10使用微傾角設(shè)計(jì)，稍低一側(cè)安裝冷凝水回收管5，以便收集冷凝水返回?儲(chǔ)水箱1。外部防護(hù)罩16設(shè)有風(fēng)扇4和和百葉窗6。?

所述的微孔管8，直徑為5-100mm。?

所述的尼龍微濾膜18，孔徑為0.1-1.0μm。?

所述的親水植物培養(yǎng)基條19，厚度為1-10mm，寬度為10~100mm，吸水膨脹系數(shù)為2200%~1000%。?

所述的供液管路28，直徑為5~10mm，由聚氨酯構(gòu)成。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的前視圖；?

圖2為本發(fā)明裝置的右視圖；?

圖3為本發(fā)明裝置植物栽培微孔管剖面圖；?

圖4為本發(fā)明裝置植物栽培微孔管A-A剖面圖；?

圖中：1.儲(chǔ)水箱，2.水泵，3.供水罐，4.風(fēng)扇，5.冷凝水回收管，6.百葉窗，7.制冷系統(tǒng)，8.微孔管，9.收液罐，10.換熱板，11.LED光板，12.液位計(jì)；13.第二電磁閥，14.第一電磁閥，15.第三電磁閥，16.外部防護(hù)罩，17.可變高植物栽培單元，18.尼龍微濾膜，19.親水植物培養(yǎng)基條，20.反光防水蒸發(fā)膜，21.硅膠塞，22.上層栽培板，23.下層栽培板，24.冷媒流動(dòng)管，25.微孔管支架，26.按需式營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)供給單元，27.可調(diào)節(jié)光照單元，28.供液管路29.PLC控制器?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。?