[發明專利]高海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環裝置及方法

在審

• 申請號: 202010419843.0
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111448923A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 趙斌;劉海力;毛永寧;李艷;章露桑
• 申請（專利權）人: 湖南人文科技學院;西藏自治區能源研究示范中心
• 主分類號: A01G9/18
• 分類號: A01G9/18;A01G9/24;A01G7/02;F24F7/06;F24S10/40
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發明提供一種高海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環裝置及方法，裝置包括植物工廠以及集體場所，其間設置有通風管道，植物工廠與集體場所分別設置有風機且風機與通風管道分別連通，植物工廠通過風機、連通管道將植物工廠的富氧空氣輸送到集體場所，集體場所通過風機、連通管道將集體場所富集二氧化碳的空氣輸送到植物工廠。方法是利用海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環裝置完成海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環。本發明的裝置及方法為高寒高海拔地區的人們提供氧氣的同時也為高寒高海拔地區的人們提供新鮮蔬菜，同時植物生長所需要的二氧化碳則大部分由人口密集場所的人們呼吸所提供，最終達到了節能減排的目的。

技術領域

本發明涉及到密閉空間高精度環境控制技術領域，具體地說涉及到一種高海拔高寒地區植物工廠二氧化碳濃度與集體場所氧氣濃度等監控。以實現高海拔高寒地區植物工廠二氧化碳濃度與集體場所氧氣濃度的監控和交換。

背景技術

西藏、青海等省、自治區屬高寒高海拔地區，不但海拔高、氣壓低、嚴重缺氧，且植物不易生長，當地居民生活質量得不到保障。植物工廠是通過溫室內高精度環境控制實現農作物連續生產的高效農業系統，通過控制植物生長的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養成分，從而進行高效的植物種植，其中二氧化碳通過電力驅動的發生器提供，其植物通過光合作用吸收二氧化碳產生氧氣與有機物。

植物工廠需要一些必要的基礎條件才能正常運行，如需要提供電力、需要提供一定的二氧化碳濃度和一定的光照強度等。在現有技術中，現有中國發明(CN201910991976)提供一種增氧系統及帶有增氧系統的植物工廠，該植物工廠包括中間處理模塊、吸附塔、增氧機、溶解氧傳感器、無線水位計、數據庫、培養架進水管和鼓風機，其他為營養液供給系統，二氧化碳供給系統，通風系統，照明系統，濕度控制系統，整體自動監測與控制系統和軟件系統。植物工廠通過各個系統的自動控制，將二氧化碳供給系統產生的氣體通過照明系統發出光亮進行光合作用培育農作物，通過營養液供給系統給與適合的溫床，輔之以適度控制和通風系統進行環境的調節，從而培育出產品。該系統采用二氧化碳發生器得到高純度二氧化碳，供植物生長，為提高二氧化碳濃度，需要定期排除部分空氣到大氣環境中。這對于高寒高海拔地區，成本較高，實用性稍差。

在現有技術中，現有中國發明(CN201811615450)提供一種植物工廠，該植物工廠主要由環境培養室、光照組件、CO₂濃度產生模塊、空調模塊、養料供應模塊和控制模塊組成，并通過對光照組件的調控，滿足不同植物在每個階段的光照需求，使植物均保持最佳的生長狀態，按照符合相應生長配置方案的預定方式進行生長，達到植物生長的目標。從而提高了植物的種植效率，實現了植物工廠的精益生產，達到符合植物生產特點的零庫存目標。該系統采用的植物補光燈的電能來源主要由電網輸送配電或離網光伏電站，由于不同的植物所需的光照時間及強度不同，所以需要不間斷照明來供給植物需求。由于高海拔地區電網系統不穩定，缺電現象嚴重，并且成本較高，所以使用市電照明并不現實。并且植物通過光合作用產生的氧氣，除了自身供給一部分，絕大部分排放到空氣中，造成資源浪費。

發明內容

本發明的目的主要針對上述現有技術存在的不足，提供一種節能減排的高海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環裝置及方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種高海拔高寒地區植物工廠與集體場所換氣循環裝置，包括位于高海拔高寒地區的植物工廠以及集體場所，所述植物工廠與集體場所之間設置有通風管道，所述植物工廠與集體場所分別設置有風機且風機與通風管道分別連通，所述植物工廠通過風機、連通管道將植物工廠的富氧空氣輸送到集體場所，所述集體場所通過風機、連通管道將集體場所富集二氧化碳的空氣輸送到植物工廠。

作為對上述技術方案的改進，所述植物工廠為基于太陽能發電和供熱的植物工廠，所述植物工廠的頂部設置有太陽能真空管集熱器和與太陽能真空管集熱器的真空管相連通的熱風風機，所述熱風風機通過熱風管道與植物工廠的內部環境相連通以將太陽能真空管集熱器收集的熱能送入到植物工廠中。