[發明專利]一種基于光能、風能供給廢棄地下空間垂直農場及方法

有效

• 申請號: 201811263608.8
• 申請日: 2018-10-28
• 公開（公告）號: CN109429787B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 田敬尚;駱建斌;楊曉東;鄭海
• 申請（專利權）人: 田敬尚
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G7/04;A01G25/02;A01C23/04;F03D9/11;H02S10/12
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1.一種基于光能、風能供給廢棄地下空間垂直農場的使用方法，包括地下空間，其特征在于：還包括種植裝置、供水裝置、風力發電裝置和光能發電裝置，所述地下空間內水平等間距分布有所述種植裝置，所述地下空間的一側設置有蓄電池組和變電箱，所述蓄電池組通過導線連接所述變電箱，所述變電箱位于所述蓄電池組的上方，所述地下空間的頂面上設置有加固層，所述供水裝置位于地面坡體中，且所述供水裝置連通每個所述種植裝置，所述風力發電裝置和所述光能發電裝置均位于所述地面坡體的頂面上，且所述風力發電裝置和所述光能發電裝置間隔設置，所述風力發電裝置和所述光能發電裝置均通過所述導線連接所述變電箱和所述蓄電池組；所述種植裝置包括梯形架，所述梯形架內從上往下等間距設置有種植盒，所述種植盒的端面上均設置有拉手，所述種植盒的左右兩側對稱設置有卡槽，所述種植盒通過水平移動機構連接在所述梯形架的內側面上；所述供水裝置包括蓄水箱、輸水管和進水管，所述蓄水箱位于所述地面坡體內，所述蓄水箱與地面坡體頂面之間設置有所述進水管，所述進水管的頂端設置有第一過濾網，所述蓄水箱的底部連接所述輸水管，所述輸水管位于所述加固層內，所述輸水管的底面上等間距設置有主分流管，每個所述主分流管上均設置有電磁閥，所述主分流管從下往上等間距水平設置有噴水管，所述噴水管通過第二支架與所述種植裝置固定連接，所述噴水管的噴水端均勻設置有噴水孔；所述光能發電裝置包括太陽能板和伺服電機，所述太陽能板的底面一側轉動連接在固定桿上，所述固定桿固定連接在所述地面坡體的頂面上，所述太陽能板的底面另一側轉動連接在升降桿上，所述升降桿的側面上設置有齒條，所述地面坡體的頂面上設置有凹槽，所述伺服電機位于所述凹槽內，所述伺服電機上設置有齒輪，所述齒輪與所述齒條相互嚙合，所述升降桿通過第一支架豎直連接在所述凹槽內，包括如下步驟：

1)廢棄地下空間清理

a、首先選擇合適的廢棄地下空間，并檢查廢棄地下空間的環境，對廢棄地下空間進行清理；

b、然后檢查廢棄地下空間的側壁和頂面，對墻壁做好防水加固處理；

c、接著根據廢棄地下空間的大小制作相應的施工圖紙，劃設施工區域，制定相應的施工方案；

2)種植裝置及供電設備安裝

a、首先根據圖紙的設計要求，沿著地下空間的底面確定種植裝置的安裝位置，并在相應的安裝位置做好標記；

b、然后將加工好的種植裝置零部件運送至地下空間，通過搭建將各個種植裝置安裝好，并在種植裝置的每層種植盒內裝填粘土，粘度的裝填高度為種植盒高度的2/3，并檢查各個種植盒的水平移動情況；

c、接著在地下空間的內部底面上安裝蓄電池組，將蓄電池組通過支撐架與地面分離，使蓄電池組與地面之間保持20～30cm的高度差，并在蓄電池組的上方安裝變電箱，將變電箱通過導線與蓄電池組進行連通；

d、最后沿著地下空間的頂面水平方向澆注加固層，使加固層的內部為空心，然后沿著加固層的底面等間距安裝燈座，將燈座通過導線與蓄電池組進行連接，在每個燈座上安裝至少三個LED燈，且三個LED燈為三原色燈；

3)供水設備安裝

a、首先根據廢棄地下空間上方的地面坡體的傾斜度確定蓄水箱的安裝位置，并在地面坡體上劃設施工區域，對地面坡體上的雜草進行清理；

b、然后通過挖掘機沿著施工區域進行挖掘，直至達到蓄水箱安裝的深度，形成基坑，對基坑的底面和側壁用混凝土進行澆注，待混凝土達到設定強度后通過吊裝機將蓄水箱吊裝至基坑內進行固定，并在蓄水箱的頂面上引出至少兩個進水管，再通過挖掘機將粘土進行回填，直至達到設定的高度位置，使各個進水管的進水端與粘土回填高度齊平，用夯實機進行夯實處理；

c、接著從蓄水箱的底部引出輸水管，使輸水管水平穿入加固層內，然后等間距在輸水管的底面上豎直向下安裝帶有電磁閥的主分流管，從每個主分流管的側面從下往上等間距水平安裝噴水管，每層噴水管連接至相應的種植盒內，并通過第二支架將噴水管與梯形架進行固定；

d、最后沿著加固層的兩側分別安裝進風管和出風管，進風管的進風端安裝有第二過濾網；

4)風力發電裝置安裝

a、首先根據地面坡體的傾斜角度和迎風面的面積確定風力發電裝置的分布位置及間距，并沿著地面坡體的頂面做上安裝標記；

b、然后按照安裝標記依次安裝立柱，在立柱的頂端安裝風機，在風機的端部安裝風輪，并將風機通過導線與變電箱進行連接，對線路做好接地保護處理；

5)光能發電裝置安裝

a、首先根據圖紙的設計要求沿著地面坡體的頂面確定光能發電裝置的安裝位置，并將光能發電裝置安裝在左右相鄰兩排風力發電裝置之間；

b、然后沿著地面坡體的頂面開挖長度、寬度和深度均相等的凹槽，并在凹槽的側壁和底面上澆注混凝土，同時在凹槽的底面上沿豎直向下的方向開設盲孔；

c、接著在凹槽內安裝伺服電機，并在伺服電機上安裝齒輪，再沿著盲孔的位置豎直安裝升降桿，將升降桿通過第一支架限位在凹槽內，使齒輪與升降桿上的齒條相互嚙合；

d、最后將太陽能板通過固定桿安裝在地面坡體的頂面上，使太陽能板的另一側與升降桿的頂端轉動連接，直至將所有的光能發電裝置安裝完畢，并將每個太陽能板、伺服電機通過導線與變電箱連接，做好接地保護處理；

6)垂直農場試運行

首先在種植裝置中的每層種植盒內填埋植物種子，并根據不同植物的光線生長需求選擇相應顏色的LED燈，通過蓄電池組對LED燈進行供電，由LED燈對植物進行設定時間的光照，然后將蓄水箱內收集的雨水通過輸水管流入各個主分流管，再由噴水管將雨水輸送至相應的種植盒內，定期觀察植物的生長情況。