果菜集裝箱植物工廠內部構成
作者: 時間: 2025-08-03
果菜集裝箱植物工廠是一種高度集成的模塊化農業系統，通過精準環境控制實現周年生產。其內部構成融合了環境調控、栽培管理、智能控制等核心技術，以下是詳細分解：
一、主體結構分區
操作區（控制室）
主控終端：集成PLC控制器與觸摸屏，支持遠程監控（如手機APP、云端平臺），實時顯示溫濕度、CO?濃度、光照等數據。
儲水箱與置物柜：存放營養液母液、工具及備用設備，部分設計將水肥配比系統置于此區。
設備面板：控制空調、新風系統、UV殺菌裝置等設備的啟停與參數調節。
栽培區（種植室）
立體栽培架：4-6層鋁合金或熱鍍鋅鋼管架，層高可調，適配不同株高作物（如葉菜、草莓）。
種植單元：
水培系統：管道式水道或苗床，種植杯固定植株，營養液循環流動（節水率90%以上）。
基質栽培：部分采用“二培技術”（水培+壘土基質），增強根系穩定性（如卡塔爾項目）。
動力區（環境控制層）
位于箱體頂部或側方，集成空調內機、CO?發生器、除濕機、新風系統等，維持溫度±1℃、濕度±3%的精度。
二、環境控制系統
溫濕度調控
空調+新風聯動：制冷/制熱雙向調節，適應-40℃~55℃極端環境（西藏案例）。
除濕機：防止高濕引發病害，維持濕度60%~80%。
光照系統
LED光源：定制紅藍光譜（660nm/450nm），光強按生長階段調節（發芽期2000-2500 lux→生長期3000-3500 lux）。
動態光配方：AI算法根據作物需求調整光譜配比（如生菜增紅光促生長）。
氣體管理
CO?補給：濃度維持800-1200ppm，增強光合作用。
臭氧消殺：替代農藥，無化學殘留（如UV+臭氧雙重殺菌）。
三、栽培與水肥系統
種植模式
高密度設計：40尺集裝箱容納3000-4000株葉菜或1300-1600株草莓，空間利用率達傳統種植4-6倍。
動態結構：旋轉式栽培架（上海農科院方案）或可伸縮吊掛架，增加種植面積30%-130%。
水肥循環
閉環系統：A/B/C母液桶自動配比營養液，EC/pH傳感器實時監測（葉菜適宜pH 5.5-6.5）。
殺菌保障：UV消毒模塊+三重過濾，阻斷病原體傳播。
灌溉方式：滴灌（基質培）或循環泵供液（水培），每噸葉菜耗水僅10升。
四、智能控制與能源管理
AI決策系統
傳感器網絡：80+個溫濕度、CO?、EC/pH傳感器，數據上傳至云端分析。
生長模型優化：機器學習算法動態調節光周期、灌溉頻率（如牧草生長周期縮短至7天）。
自動化作業：AGV物流車搬運栽培架，機器人完成播種、采收。
能源協同
廢熱回收：液冷系統將LED燈熱量用于冬季供暖，夏季外排降溫，制冷能耗降30%。
新能源整合：屋頂光伏板（上海崇明島項目）或風光互補系統，減少碳排放40%。
分時用電：夜間低谷電價時段高強度補光，降低電費成本30%。
文章來源：葉菜俠科技
一、主體結構分區
操作區（控制室）
主控終端：集成PLC控制器與觸摸屏，支持遠程監控（如手機APP、云端平臺），實時顯示溫濕度、CO?濃度、光照等數據。
儲水箱與置物柜：存放營養液母液、工具及備用設備，部分設計將水肥配比系統置于此區。
設備面板：控制空調、新風系統、UV殺菌裝置等設備的啟停與參數調節。
栽培區（種植室）
立體栽培架：4-6層鋁合金或熱鍍鋅鋼管架，層高可調，適配不同株高作物（如葉菜、草莓）。
種植單元：
水培系統：管道式水道或苗床，種植杯固定植株，營養液循環流動（節水率90%以上）。
基質栽培：部分采用“二培技術”（水培+壘土基質），增強根系穩定性（如卡塔爾項目）。
動力區（環境控制層）
位于箱體頂部或側方，集成空調內機、CO?發生器、除濕機、新風系統等，維持溫度±1℃、濕度±3%的精度。
二、環境控制系統
溫濕度調控
空調+新風聯動：制冷/制熱雙向調節，適應-40℃~55℃極端環境（西藏案例）。
除濕機：防止高濕引發病害，維持濕度60%~80%。
光照系統
LED光源：定制紅藍光譜（660nm/450nm），光強按生長階段調節（發芽期2000-2500 lux→生長期3000-3500 lux）。
動態光配方：AI算法根據作物需求調整光譜配比（如生菜增紅光促生長）。
氣體管理
CO?補給：濃度維持800-1200ppm，增強光合作用。
臭氧消殺：替代農藥，無化學殘留（如UV+臭氧雙重殺菌）。
三、栽培與水肥系統
種植模式
高密度設計：40尺集裝箱容納3000-4000株葉菜或1300-1600株草莓，空間利用率達傳統種植4-6倍。
動態結構：旋轉式栽培架（上海農科院方案）或可伸縮吊掛架，增加種植面積30%-130%。
水肥循環
閉環系統：A/B/C母液桶自動配比營養液，EC/pH傳感器實時監測（葉菜適宜pH 5.5-6.5）。
殺菌保障：UV消毒模塊+三重過濾，阻斷病原體傳播。
灌溉方式：滴灌（基質培）或循環泵供液（水培），每噸葉菜耗水僅10升。
四、智能控制與能源管理
AI決策系統
傳感器網絡：80+個溫濕度、CO?、EC/pH傳感器，數據上傳至云端分析。
生長模型優化：機器學習算法動態調節光周期、灌溉頻率（如牧草生長周期縮短至7天）。
自動化作業：AGV物流車搬運栽培架，機器人完成播種、采收。
能源協同
廢熱回收：液冷系統將LED燈熱量用于冬季供暖，夏季外排降溫，制冷能耗降30%。
新能源整合：屋頂光伏板（上海崇明島項目）或風光互補系統，減少碳排放40%。
分時用電：夜間低谷電價時段高強度補光，降低電費成本30%。
文章來源：葉菜俠科技