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集裝箱植物工廠
集裝箱植物工廠矩陣搭建
作者: 時(shí)間: 2024-03-23
搭建集裝箱植物工廠矩陣是一個(gè)系統(tǒng)性工程,需綜合考慮空間利用、環(huán)境控制、能源供應(yīng)、作物管理等多方面因素。
規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段
(1)需求分析
種植目標(biāo):確定作物類(lèi)型(葉菜、草藥、草莓等)、產(chǎn)量需求(kg/月)及生長(zhǎng)周期。
規(guī)模計(jì)算:根據(jù)產(chǎn)量反推所需集裝箱數(shù)量(單個(gè)40尺集裝箱年產(chǎn)約2-5噸葉菜)。
布局選擇:矩陣排列方式(直線型、L型、U型),預(yù)留通道(≥1.2m)和設(shè)備維護(hù)空間。
標(biāo)準(zhǔn)尺寸:40尺高柜(12.03×2.4×2.7m)更常用,可分層種植(3-5層)。
改造要點(diǎn):
保溫層:聚氨酯發(fā)泡(50-100mm厚)+防潮膜。
密閉性:密封門(mén)縫、加裝氣閘,減少能量損失。
結(jié)構(gòu)加固:層架承重需≥150kg/m²(含營(yíng)養(yǎng)液重量)。
環(huán)境控制系統(tǒng)
(1)氣候控制
溫度:空調(diào)+通風(fēng)系統(tǒng)(夏季制冷/冬季加熱),維持18-28℃。
濕度:加濕器+除濕機(jī)(保持60-70% RH)。
CO?補(bǔ)充:鋼瓶供氣(濃度800-1200ppm)。
(2)光照系統(tǒng)
LED選型:全光譜LED(紅藍(lán)比7:1),PPFD 200-400μmol/m²/s。
節(jié)能策略:分區(qū)分時(shí)照明(如生長(zhǎng)期12-16h光照,育苗期可縮短)。
(3)水肥系統(tǒng)
無(wú)土栽培:NFT(營(yíng)養(yǎng)液膜)或DFT(深液流)系統(tǒng),pH 5.5-6.5,EC 1.2-2.5 mS/cm。
循環(huán)系統(tǒng):水泵(流量≥2000L/h)、UV殺菌、過(guò)濾裝置。
能源與自動(dòng)化
(1)能源方案
電力:市電+太陽(yáng)能互補(bǔ)(單個(gè)集裝箱日均耗電50-100kWh)。
備用電源:柴油發(fā)電機(jī)(應(yīng)對(duì)停電)。
(2)智能控制
傳感器網(wǎng)絡(luò):溫濕度、CO?、光照、EC/pH傳感器。
中央控制:PLC/物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(如基于LoRaWAN的遠(yuǎn)程監(jiān)控)。
矩陣部署流程
場(chǎng)地準(zhǔn)備:硬化地面(坡度1%排水),預(yù)埋水電管線。
集裝箱安裝:吊裝就位,連接水電管道,測(cè)試密閉性。
系統(tǒng)聯(lián)調(diào):環(huán)境模擬測(cè)試(空載運(yùn)行72小時(shí)驗(yàn)證穩(wěn)定性)。
作物試種:選擇生長(zhǎng)快的品種(如生菜)驗(yàn)證系統(tǒng)。
通過(guò)以上步驟,可構(gòu)建一個(gè)高效、可復(fù)制的集裝箱植物工廠矩陣。實(shí)際實(shí)施時(shí)建議分階段驗(yàn)證,逐步優(yōu)化參數(shù)。
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