本發明公開了一種節能型立體多層智能化植物工廠，屬于植物工廠設備技術領域。

背景技術：

根據聯合國預測，在未來20年內，世界人口數量將從現在的70多億增長至90多億。國內人口增長速度更快，提高單位面積產能是現階段農業發展的關鍵任務。隨著科技的進步，現代農業技術向精準化的方向發展，植物工廠應時而生。通過參觀學習國內外先進的植物工廠，了解到植物工廠在運營過程中，存在前期投資大，運行成本高，能耗高，立體多層溫度上下不均勻的問題，導致國內外70%以上植物工廠處于虧損狀態。

技術實現要素：

本發明公開了一種前期投資小，運行成本低，能耗低的節能型立體多層智能化植物工廠。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種節能型立體多層智能化植物工廠，包括車間、種植床、增溫裝置、殺菌消毒裝置和自動升降補光裝置，所述的增溫裝置，包括車間墻體、保溫簾、陽光板、增溫簾，車間頂部使用陽光板，保溫簾鋪在陽光板的上面，所述的陽光板為四層10毫米的陽光板，增溫簾為黑色吸光增溫簾，安裝在在車間內頂部1.2米高處，陽光板和增溫簾之間形成一個增溫室，增溫簾下面為吊架，增溫簾上有孔，其大小和位置與固定在吊架上的環流風機大小和位置相對應，當增溫簾鋪開時，其孔正好將環流風機卡住；

所述的種植床，包含種植床主架、多層種植槽、種植格板、營養液自動循環系統；所述種植床主架上設置有多層種植槽、營養液自動循環系統，所述多層種植槽的每層種植槽的下方設置有鍍鋅鋼管，所述鍍鋅鋼管由一根縱向的上水管和一根縱向回水管把上下多層的平行鍍鋅鋼管相連接，同程循環實現室內溫度上下均衡，所述多層種植槽的每層的上方設置有種植格板，所述種植格板上方安裝有補光燈自動調節升降架，在每層種植槽上方主架的兩側的每隔兩米處均安裝有滑輪，升降架的主體用鋼絲繩通過滑輪纏繞在主軸上，所述主軸的一端安裝有電動升降機，電動升降機左側安裝有自動控制器控制升降架的自動升降，所述升降架的底部安裝有數個補光燈管。

作為優選，所述的增溫簾上的孔和環流風機的數量由植物工廠車間的面積確定。

作為優選，所述的保溫簾通過智能化溫控系統展開收起，對車間進行保溫恒溫。

作為優選，所述自動控制器分別為定位上升開關與定位下降開關。

作為優選，所述上水管通過管道與循環水泵的出水管連接，所述循環水泵的進水管與水箱連接，所述水箱的進水管與水井連接，所述回水管與循環水泵的進水管連接。

作為優選，所述補光燈管卡接架為開口圓形卡箍。

作為優選，所述種植床主架的一側設置有控制箱，所述控制箱通過導線分別與補光燈管、電動升降機連接。

作為優選，所述補光燈管采用led燈。

所述的殺菌消毒裝置，包括過濾網、消毒罐、出水管、集水管、濕簾，過濾網安裝在進風通道的入口，濕簾安裝在進風通道的出口，消毒罐內安裝循環泵，出水管的一端與循環泵連接，另一端連接濕簾上端的淋水管，集水管的一端接入消毒罐內，另一端連接濕簾下端的集水槽，消毒罐內為弱酸性次氯酸水。

作為優選，所述的過濾網至少為一層。

作為優選，所述的濕簾采用15cm厚的吸水性蜂窩紙。

本發明的優點：

1、本發明的種植床，冬季循環熱水輔助增溫，夏季循環涼水輔助降溫，能實現車間上下溫度均勻，降低了環流風機的運行時間及費用，一管多用，節約了增溫降溫的室內設施投資；夏季與水簾風機的降溫技術相結合，達到恒溫恒濕的效果。

國內外植物工廠用中央空調達到恒溫恒濕效果，在同樣的建筑面積為一千平米，高度為4米的空間，用130型中央空調，用電功率為45千瓦，4千瓦的循環泵2臺，環流風機500瓦20個，總用電功率為63千瓦。本發明在同等空間內，用0.735千瓦風機4臺，3千瓦的循環水泵2臺，20臺500瓦環流風機，總用電功率20千瓦，比中央空調節能3倍以上。使用自動升降架后能減少led燈的數量和耗電。例如在一平米架子高45公分情況下，不使用升降架需安裝13根18w補光燈，使用后用7根18w的補光燈，即可滿足光照要求。節約前期燈管投資1倍以上，節約光譜、電費1倍以上，在采收階段，把燈架升至頂部，增加采收空間便于操作。

2、增溫裝置中，陽光透過陽光板照射到吊架上的黑色吸光增溫簾，迅速達到增溫效果，簾以上空間的增溫室，10分鐘內溫度達到將近25℃，通過環流風機，循環至車間內，在短時間內使車間溫度提升到18-20℃。達到植物所需溫度時，收起吸光增溫簾，頂部陽光板透過陽光，補充光照，因陽光透過陽光板所發出的光是散射光，使車間內立體多層的植物光照更均勻。當高于植物所需溫度時，頂部的保溫簾自動展開，起到保溫恒溫的效果；當低于植物所需溫度時，吸光增溫簾自動展開，保溫簾自動卷起；墻體內外涂刷納米隔熱保溫材料，減少能耗，增加保溫效果；在有太陽的情況下，比全封閉式植物工廠每天節約6小時動力用電，減少能耗，改變增溫降溫方式使立體多層溫度一致。

3、夏季在進風通道處安裝過濾網，室外空氣通過過濾后再經過循環弱酸性次氯酸水的濕簾，進行殺菌消毒，還能對車間內的空氣起到殺菌殺蟲卵的作用，設備總投資2千元，每年運行成本432元左右，而其他植物工廠用新風凈化器系統，國內國產設備投資在20-30萬元，國外設備投資在30-40萬元，每年運行費1825元左右，所以投資成本低百倍以上，運行成本低3-4倍。

4、保溫簾通過智能化溫控系統展開收起，對車間進行保溫恒溫。晴天陽光照射收起頂部保溫簾，讓陽光照射進車間頂部內，植物通過自然光生長；在晚上，補光3-4小時，平衡光照，彌補白天陽光照射不均勻，使植物生長一致。植物工廠內的溫度通過陽光的照射增溫，墻體內外凃刷納米保溫隔熱材料保溫，晚上開led燈也能增加車間的溫度，只有在冬季的早上通過種植床管道，循環熱水增溫2-3小時，達到車間內設定溫度。綜合以上技術，真正實現了植物工廠的高效節能，規模化，市場化，推動引領了現代農業的發展。

附圖說明

圖1為本發明的所述的種植床的結構示意圖；

圖2為本發明的種植床中主架體的側視圖；

圖3為本發明中補光燈自動調節升降架的示意圖；

圖4為圖3的側視圖；

圖5為本發明所述的增溫裝置的局部結構示意圖；

圖6為本發明所述的殺菌消毒裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本具體實施方式采用以下技術方案：它包含種植床主架1、多層種植槽2、種植格板、營養液自動循環系統；所述種植床主架1上設置有多層種植槽2、營養液自動循環系統，所述多層種植槽2的每層種植槽的下方設置有鍍鋅鋼管，所述鍍鋅鋼管由一根縱向的上水管7和一根縱向回水管8把上下多層的平行鍍鋅鋼管相連接，同程循環實現室內溫度上下均衡，所述多層種植槽2的每層的上方設置有種植格板，所述種植格板上方安裝有補光燈自動調節升降架，在每層種植槽上方主架的兩側的每隔兩米處均安裝有滑輪9，升降架14的主體用鋼絲繩10通過滑輪9纏繞在主軸13上，所述主軸13的一端安裝有電動升降機3，電動升降機3左側安裝有自動控制器4控制升降架的自動升降，所述升降架14的底部安裝有數個補光燈管卡接架111，所述燈光管卡接架111上卡接有補光燈管11。

進一步的，所述自動控制器4分別為定位上升開關41與定位下降開關42。

進一步的，所述上水管7通過管道與循環水泵6的出水管連接，所述循環水泵6的進水管與水箱15連接，所述水箱15的進水管與水井5連接，所述回水管8與循環水泵6的進水管連接。即水井和水箱的水循環，水箱的水與車間的增溫降溫的管道循環。

進一步的，所述燈光管卡接架111為開口圓形卡箍。

進一步的，所述種植床主架1的一側設置有控制箱12，所述控制箱12通過導線分別與補光燈管11、電動升降機3、循環水泵6連接。

參照圖5，保溫簾17、陽光板16、增溫簾18，車間頂部使用陽光板16，保溫簾17鋪在陽光板16的上面，陽光板16為四層10毫米的陽光板，增溫簾18為黑色吸光增溫簾，安裝在車間內頂部1.2米高處，陽光板16和增溫簾18之間形成一個增溫室21，增溫簾18下面為吊架20，增溫簾18上有孔，其大小和位置與固定在吊架20上的環流風機19大小和位置相對應，當增溫簾18鋪開時，其孔正好將環流風機19卡住。

參照圖6，包括五層過濾網23、消毒罐25、出水管30、集水管28、濕簾24，過濾網23安裝在進風通道22的入口，濕簾24安裝在進風通道22的出口，消毒罐25內安裝循環泵29，出水管30的一端與循環泵29連接，另一端連接濕簾24上端的淋水管26，集水管28的一端接入消毒罐25內，另一端連接濕簾24下端的集水槽27，消毒罐25內為弱酸性次氯酸水，濕簾24采用15cm厚的吸水性蜂窩紙。

空氣在負壓風機的作用下，經過過濾網23進行首次過濾，再經過弱酸性次氯酸水濕潤的濕簾24，進行殺菌消毒，同時還能對車間內的空氣起到殺菌殺蟲卵的作用。工作時，消毒罐25內的循環泵將始終保持濕簾24的吸水性蜂窩紙的濕潤。