草莓室內植物工廠水循環(huán)系統(tǒng)
作者: 時間: 2025-08-28
草莓室內植物工廠的水循環(huán)系統(tǒng)通過冷凝水回收、滴灌優(yōu)化、營養(yǎng)液循環(huán)及智能控制等技術，實現(xiàn)水資源高效利用（節(jié)水率95%以上），同時保障草莓生長環(huán)境穩(wěn)定。以下是系統(tǒng)的核心組成與運行原理：
一、水循環(huán)系統(tǒng)核心組成
冷凝水回收系統(tǒng)
收集裝置：空調/除濕機產生的冷凝水經漏斗形集水箱收集（內置過濾網去除雜質），夏季日均回收量可達2000kg以上。
凈化流程：冷凝水經碳棒吸附重金屬→UV殺菌→存入地下恒溫水箱（埋深＞5米，水溫穩(wěn)定20±2℃），減少調溫能耗。
滴灌回用：凈化水通過滴灌泵輸送至栽培架，滴頭流量1.5–2L/h，間距20–30cm，實現(xiàn)精準灌溉。
營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)
閉環(huán)設計：采用NFT（營養(yǎng)液膜）或深液流技術，營養(yǎng)液經栽培槽回流至儲液罐，EC/pH實時調控后循環(huán)使用，回收率95%以上。
動態(tài)配比：
苗期：EC 0.4–1.0 mS/cm，N：P：K=18：8：15；
花果期：EC 1.2–1.8 mS/cm，N：P：K=15：10：20（膨大期追加高鉀配方）。
增氧措施：氣泡法間歇供氧（每日2次，每次15分鐘），維持溶氧≥8 ppm，防根系腐爛。
地下恒溫水箱
主副雙水箱設計（埋深＞5米），利用地溫恒定水溫（20±2℃），冬季減少加熱能耗，夏季輔助降溫。
通過鈦合金盤管與循環(huán)水管連接，減少營養(yǎng)液溫度波動（溫差≤2℃）。
二、智能調控與協(xié)同運行
生長階段基質濕度灌溉頻率單次水量苗期80%每日3–4次少量濕潤根系開花期50%–60%每3–10天1次2–3m³/畝膨大期70%–80%每3–8天1次2–3m³/畝轉色期60%–70%減少頻次，控水增糖1–2m³/畝
排水控制：每次灌溉至排水口出水2分鐘即停，防積水爛根。
環(huán)境聯(lián)動調控
光-水協(xié)同：強光時段（＞6萬勒克斯）同步提升CO?至800–1000 ppm，并增加鉀肥供應，補償蒸騰損耗。
VPD優(yōu)先調控：基于飽和水汽壓差（目標0.5–1.5 kPa）聯(lián)動加濕/除濕設備，高溫時段優(yōu)先降溫，高濕時段升溫+通風。
AI決策：機器學習模型預測濕度變化，提前啟動設備（如夏季預啟熱泵除濕）。
三、系統(tǒng)維護與節(jié)能設計
管道與設備維護
季度消殺：3%過氧化氫沖洗管道，抑制生物膜；每周清理根系分泌物防堵塞。
滴灌系統(tǒng)維護：施肥前灌清水20分鐘沖洗管道，結束后再灌30分鐘防結晶堵塞。
能源與資源優(yōu)化
余熱利用：LED余熱用于營養(yǎng)液加溫（19–23℃），降低空調能耗56%。
分時運行：夜間利用低谷電價運行熱泵，白天以通風為主；光伏供電降低電網依賴40%。
雨水回收：屋頂雨水經沉淀-UV殺菌后存入恒溫水箱，補充灌溉水源。
四、應用效益與典型案例
節(jié)水節(jié)肥效益
循環(huán)系統(tǒng)+精準灌溉使水資源利用率達95%，較傳統(tǒng)種植節(jié)水70%（例：100畝工廠年節(jié)水24000m³）。
營養(yǎng)液動態(tài)調控減少肥料浪費30%，配合檸檬酸母液提升鐵鋅溶解度，降低缺素癥風險。
病蟲害防控應用
封閉環(huán)境+防蟲網物理隔絕病原，定植前0.2%多菌靈浸根消毒。
濕度＞87%時自動啟動除濕+臭氧消殺，替代化學農藥。
文章來源：葉菜俠科技
一、水循環(huán)系統(tǒng)核心組成
冷凝水回收系統(tǒng)
收集裝置：空調/除濕機產生的冷凝水經漏斗形集水箱收集（內置過濾網去除雜質），夏季日均回收量可達2000kg以上。
凈化流程：冷凝水經碳棒吸附重金屬→UV殺菌→存入地下恒溫水箱（埋深＞5米，水溫穩(wěn)定20±2℃），減少調溫能耗。
滴灌回用：凈化水通過滴灌泵輸送至栽培架，滴頭流量1.5–2L/h，間距20–30cm，實現(xiàn)精準灌溉。
營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)
閉環(huán)設計：采用NFT（營養(yǎng)液膜）或深液流技術，營養(yǎng)液經栽培槽回流至儲液罐，EC/pH實時調控后循環(huán)使用，回收率95%以上。
動態(tài)配比：
苗期：EC 0.4–1.0 mS/cm，N：P：K=18：8：15；
花果期：EC 1.2–1.8 mS/cm，N：P：K=15：10：20（膨大期追加高鉀配方）。
增氧措施：氣泡法間歇供氧（每日2次，每次15分鐘），維持溶氧≥8 ppm，防根系腐爛。
地下恒溫水箱
主副雙水箱設計（埋深＞5米），利用地溫恒定水溫（20±2℃），冬季減少加熱能耗，夏季輔助降溫。
通過鈦合金盤管與循環(huán)水管連接，減少營養(yǎng)液溫度波動（溫差≤2℃）。
二、智能調控與協(xié)同運行
生長階段基質濕度灌溉頻率單次水量苗期80%每日3–4次少量濕潤根系開花期50%–60%每3–10天1次2–3m³/畝膨大期70%–80%每3–8天1次2–3m³/畝轉色期60%–70%減少頻次，控水增糖1–2m³/畝
排水控制：每次灌溉至排水口出水2分鐘即停，防積水爛根。
環(huán)境聯(lián)動調控
光-水協(xié)同：強光時段（＞6萬勒克斯）同步提升CO?至800–1000 ppm，并增加鉀肥供應，補償蒸騰損耗。
VPD優(yōu)先調控：基于飽和水汽壓差（目標0.5–1.5 kPa）聯(lián)動加濕/除濕設備，高溫時段優(yōu)先降溫，高濕時段升溫+通風。
AI決策：機器學習模型預測濕度變化，提前啟動設備（如夏季預啟熱泵除濕）。
三、系統(tǒng)維護與節(jié)能設計
管道與設備維護
季度消殺：3%過氧化氫沖洗管道，抑制生物膜；每周清理根系分泌物防堵塞。
滴灌系統(tǒng)維護：施肥前灌清水20分鐘沖洗管道，結束后再灌30分鐘防結晶堵塞。
能源與資源優(yōu)化
余熱利用：LED余熱用于營養(yǎng)液加溫（19–23℃），降低空調能耗56%。
分時運行：夜間利用低谷電價運行熱泵，白天以通風為主；光伏供電降低電網依賴40%。
雨水回收：屋頂雨水經沉淀-UV殺菌后存入恒溫水箱，補充灌溉水源。
四、應用效益與典型案例
節(jié)水節(jié)肥效益
循環(huán)系統(tǒng)+精準灌溉使水資源利用率達95%，較傳統(tǒng)種植節(jié)水70%（例：100畝工廠年節(jié)水24000m³）。
營養(yǎng)液動態(tài)調控減少肥料浪費30%，配合檸檬酸母液提升鐵鋅溶解度，降低缺素癥風險。
病蟲害防控應用
封閉環(huán)境+防蟲網物理隔絕病原，定植前0.2%多菌靈浸根消毒。
濕度＞87%時自動啟動除濕+臭氧消殺，替代化學農藥。
文章來源：葉菜俠科技