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夏季高溫高濕環境對植物工廠的穩定運行構成嚴峻挑戰，以下是針對溫濕度控制的系統性解決方案，結合了技術原理與實踐應用：



一、降溫技術：多途徑協同控溫

蒸發降溫

濕簾-風機系統：通過水蒸發吸熱原理，進風溫度可降低4–10℃（室外濕度越低效果越顯著）。需注意水質過濾以防堵塞，并定期清洗濕簾。

高壓噴霧系統：霧化粒徑需≤30μm（避免葉片沾濕引發病害），配合循環風扇可均勻降溫2–4℃，同時提升局部濕度。部分系統支持VPD（飽和水汽壓差）精準調控，避免過度加濕。

機械制冷

熱泵空調：兼具降溫與除濕功能，COP（能效比）可達5–8（室外30℃時）。夜間降溫負荷較大時，需根據負荷動態調整熱泵運行臺數，避免低負荷下COP下降。

分層控溫設計：針對垂直栽培架，采用頂部送風+層間循環扇，減少層間溫差（目標≤1℃）。

遮陽與通風

活動遮陽網：反射型遮陽網可阻隔60%–70%太陽輻射，降低熱負荷。

智能通風策略：室外濕度低于室內時啟動強制通風（如清晨/夜間）；高溫時段關閉通風口，改用機械制冷避免熱空氣侵入。

二、除濕技術：濕度精準調控

熱泵除濕

蒸發器溫度降至5℃以下，冷凝除濕效率達85%以上，夜間濕度可控制在≤85%。

水資源循環利用：除濕冷凝水回收率可達95%（例：2058kg蒸發水中回收2000kg），顯著降低供水需求。

輔助除濕措施

加熱降濕：短期升溫1–2℃（不超作物耐受上限），可快速降低相對濕度10%–20%。

固體吸濕劑：如硅膠、氯化鈣，適用于小型空間或應急場景，但需定期更換。

三、環境優化技術：氣流與空間設計

氣流組織優化

CFD（計算流體力學）模擬顯示：雙進風口+高位回風設計可使濕度分布均勻性提升40%，標準偏差從3.3%降至0.8%。

植物區布局為多孔介質模型，需避免下層區域氣流停滯導致高濕（濕度>85%）。

熱泵多功能應用

夏季夜間：除濕+降溫模式并行，維持溫度23–25℃、濕度70%–80%。

冬季：切換為加溫模式，提高設備利用率。

四、智能控制策略：動態響應環境變化

VPD（飽和水汽壓差）控制

理想VPD范圍0.5–1.5 kPa，通過調節溫濕度設定值實現：

高溫時段：優先降溫，輔助除濕（VPD≥1.0 kPa）

高濕時段：升溫+通風（VPD≤0.8 kPa）。

解耦控制系統

前饋補償+RBF神經網絡PID：解決溫濕度耦合干擾問題，參數自整定響應速度提升30%。

實時監測點布局：每10㎡布置溫濕度傳感器，ZigBee網絡傳輸數據，誤差≤±2%。

五、能源管理：降低夏季運行成本

分時運行策略：利用夜間低谷電價運行熱泵，白天以通風/遮陽為主。

新能源耦合：光伏發電供給照明與熱泵，減少電網依賴（LED補光能耗比熒光燈低50%）。

文章來源：葉菜俠科技