植物工厂人工环境控制栽培室的设计研究.pdf

北方园艺20io(15)：85～88 ·设施管理· 植物工厂人工环境控制栽培室的设计研究 龙智强1，周增产1’2，卜云龙1’2，张晓慧1，商守海1 (1．北京京鹏环球科技有限公司，北京100094；2．北京农业机械研究所，北京100096) 摘要：研究设计了植物工厂人工环境控制栽培室。该栽培生产车间内部布置3组4层栽 培架，每层栽培架装有人工补光灯组和分段式栽培槽。整个内部系统采用PLC控制原理对设施 内的各种环境因子，包括温度、相对湿度、光照、C02浓度、营养液循环等进行自动控制和调节，使 植物生长完全处于人工可控的状态下，不受外界环境的影响。在精确可控环境下，植物生长周期 缩短，植物生长外观及品质整齐一致，同时可减少病虫害的发生。 关键词：植物工厂；人工光源；栽培车间 中图分类号：S 随着我国经济的发展，现代化农业设施与农业环境 式简单化，采用水培灌溉模式。 控制技术越来越受到重视。在遇到连绵阴雨天及冬季 1人工环境控制栽培室的设计 傍晚的时候，温室内的光照强度往往不能满足作物生长 人工环境控制栽培室是在全人工模拟环境下，可连 发育的需要，导致作物生长缓慢。尤其是在农作物商品 续进行生产。其内部设计了立体多层次栽培架，使空间 化生产中，光照不足会影响到作物的产量及品质，从而 得以充分利用。除此之外还结合了人工光源和空调设 影响到农产品的经济价值，因此人工补光尤为显的重 备，采用智能控制技术使系统内的生态因子稳定性 要。除此之外，温室内的其它环境因子如温度、湿度、 较好。 C()z浓度等也会因为地域、气候的差异而影响到作物自 1．1整体设计 身的生长。所以，通常需要创造作物正常生长的环境载 人工环境控制栽培室长为11．2m，宽为6．15ITI，总 体，通过配套设备或设施分别调控各个环境因子，给作 面积约68．8m2。围护结构采用聚苯乙烯泡沫夹芯彩钢 物提供最佳的适宜的生长环境，实现农业工厂化、专业 板作为围护结构材料，以减少热量的传递，围护结构材 m× 100mXl120 化生产，做到蔬菜、水果、种苗长期均衡的周年供应，以 料厚度为6=100mm。内部布置9 2700 满足人们日益增长的生活水平的需要，从而实现更高的 m规格的4层式栽培架3组，共安装40W植物生 经济价值。因此，研究和掌握农业设施环境要素的变化 特点及相关调控和应用技术，具有重要现实意义[1q]。 功率308X0．04+50×0．045=14．57kW。 人工环境控制栽培室采用全封闭结构，植物生长光源大 1．2多层次栽培架设计 部分采用荧光灯，有2个生长架分别采用LED灯和荧光 人工环境控制栽培室栽培架共有4层，床架总高度 70．0 100 灯。主要特点是，植物生长的任何环境因子都是人工精 为2 mm，长为9 ITlIn，宽为1120lnln。由于幼苗 确化模拟创造的，不受外界任何因素的影响，植物生长 与叶菜类生长的高度为i00～300mm，光源与植物顶端 于一个数字化可控化，可精确计算与估计的环境内，就 的距离约50～200mm，所以苗床每层高度设定为 600 如工厂一样生产出外观形态及品质一致符合