綠葉作物標準種植架通風(fēng)系統(tǒng)
作者: 時間: 2025-09-03
綠葉作物標準種植架通風(fēng)系統(tǒng)是植物工廠高效生產(chǎn)的核心技術(shù)，需解決多層栽培架通風(fēng)不均、溫濕度波動、CO?分布不勻等問題。以下結(jié)合行業(yè)技術(shù)標準與實踐案例，系統(tǒng)解析其設(shè)計要點與技術(shù)方案：
一、核心設(shè)計原理
立體送風(fēng)結(jié)構(gòu)
立管-橫管系統(tǒng)：采用垂直立管連接水平橫管的分層送風(fēng)模式，橫管分布于每層栽培架正上方，出風(fēng)口正對作物冠層，避免傳統(tǒng)側(cè)送風(fēng)導(dǎo)致的遮擋不均問題。
多角度送風(fēng)技術(shù)：出風(fēng)口設(shè)計為組合式（如豎直向下+斜向45°），覆蓋作物葉面與根系，提升氣流均勻性（均勻率≥0.7）。
氣流組織優(yōu)化
負壓回風(fēng)設(shè)計：栽培架兩側(cè)設(shè)回風(fēng)通道，末端安裝軸流風(fēng)機形成負壓，引導(dǎo)氣流從冠層→回風(fēng)口→空調(diào)機組循環(huán)，減少死角。
緩沖膜技術(shù)：在進風(fēng)口加裝緩沖膜，避免冷空氣直吹作物，防止葉片干邊、果實皴皮（冬季關(guān)鍵）。
二、關(guān)鍵技術(shù)要素
1.風(fēng)管系統(tǒng)配置
組件設(shè)計要點參數(shù)/效果立管變徑設(shè)計（進風(fēng)口端粗，末端漸細），結(jié)合橫管出風(fēng)量調(diào)節(jié)支管壓力，保障各層風(fēng)量一致直徑100–200mm，風(fēng)量波動<±5%橫管水平貫穿栽培層，每層獨立分支；出風(fēng)口間距50–100mm，孔徑4–8mm，正對作物冠層（距光源20–60mm）換氣量10–40次/小時，覆蓋無死角風(fēng)機選型低噪軸流風(fēng)機（頂部/側(cè)壁安裝），配合變頻控制調(diào)節(jié)風(fēng)壓；高原地區(qū)需增壓泵輔助風(fēng)壓150–300Pa，能耗降低30%
2.環(huán)境聯(lián)動控制
溫濕度協(xié)同：
溫度＞26℃時自動降低光強并啟動水冷空調(diào)，濕度＞85%觸發(fā)除濕+臭氧消殺。
夏季采用濕簾降溫，冬季利用LED余熱預(yù)熱營養(yǎng)液（19–23℃），減少空調(diào)能耗56%。
CO?精準補充：
光合作用高峰期（如生長期）維持800–1000ppm，通過風(fēng)機進風(fēng)口連接CO?發(fā)生器，增產(chǎn)20%。
3.均勻性保障措施
移動式送風(fēng)：橫管配備電動滑軌，定時水平移動（如荷蘭滑道設(shè)計），避免上層遮光導(dǎo)致下層通風(fēng)不足。
反射材料增效：栽培架側(cè)壁貼鋁箔反射膜，增強光線與氣流擴散，均勻率提升40%。
三、智能控制與節(jié)能技術(shù)
AI動態(tài)調(diào)控
傳感器網(wǎng)絡(luò)（溫濕度、CO?、光照）每20毫秒采集數(shù)據(jù)，AI算法比對生長模型（如生菜最適溫度18–25℃），自動調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速、出風(fēng)量及CO?補給。
數(shù)字孿生預(yù)演故障（如風(fēng)道堵塞），減少停機50%。
節(jié)能降耗方案
分時供電：夜間低谷電價時段增加補光與通風(fēng)時長，降低電費成本30%。
清潔能源：屋頂光伏板覆蓋30–50%，直供風(fēng)機與LED（大連案例實現(xiàn)30%能源自給）。
水肥回收：冷凝水與營養(yǎng)液95%循環(huán)利用，節(jié)水90%。
四、典型應(yīng)用場景與技術(shù)參數(shù)
場景技術(shù)方案成效32層立體架（葉菜）雙立管梯子形通風(fēng)墻（間距1m），橫管多角度出風(fēng)空間利用率提升120倍，產(chǎn)量達45kg/㎡/年集裝箱植物工廠帽形風(fēng)筒均勻送風(fēng)+CO?發(fā)生器，集成水冷空調(diào)晝夜溫差6–10℃，年采收12–14茬，節(jié)水95%家庭微型種植柜單立管分支風(fēng)管+靜音風(fēng)機，手機APP遠程調(diào)控能耗<0.5kWh/天，葉菜周期縮短至25天
五、常見問題與解決策略
通風(fēng)死角：
問題：栽培架角落氣流弱，易積濕引發(fā)霉病。
方案：增設(shè)側(cè)向補風(fēng)口+反射膜，或采用移動式橫管覆蓋盲區(qū)。
能耗過高：
問題：傳統(tǒng)系統(tǒng)照明與空調(diào)占運營成本60%。
方案：鈣鈦礦LED（光效55%）+光伏儲能，綜合能耗降40–60%。
極端環(huán)境適配：
高原/荒漠：強化密封與增壓送風(fēng)（如西藏項目正壓設(shè)計），集成離網(wǎng)光伏供電。
文章來源：葉菜俠科技
一、核心設(shè)計原理
立體送風(fēng)結(jié)構(gòu)
立管-橫管系統(tǒng)：采用垂直立管連接水平橫管的分層送風(fēng)模式，橫管分布于每層栽培架正上方，出風(fēng)口正對作物冠層，避免傳統(tǒng)側(cè)送風(fēng)導(dǎo)致的遮擋不均問題。
多角度送風(fēng)技術(shù)：出風(fēng)口設(shè)計為組合式（如豎直向下+斜向45°），覆蓋作物葉面與根系，提升氣流均勻性（均勻率≥0.7）。
氣流組織優(yōu)化
負壓回風(fēng)設(shè)計：栽培架兩側(cè)設(shè)回風(fēng)通道，末端安裝軸流風(fēng)機形成負壓，引導(dǎo)氣流從冠層→回風(fēng)口→空調(diào)機組循環(huán)，減少死角。
緩沖膜技術(shù)：在進風(fēng)口加裝緩沖膜，避免冷空氣直吹作物，防止葉片干邊、果實皴皮（冬季關(guān)鍵）。
二、關(guān)鍵技術(shù)要素
1.風(fēng)管系統(tǒng)配置
組件設(shè)計要點參數(shù)/效果立管變徑設(shè)計（進風(fēng)口端粗，末端漸細），結(jié)合橫管出風(fēng)量調(diào)節(jié)支管壓力，保障各層風(fēng)量一致直徑100–200mm，風(fēng)量波動<±5%橫管水平貫穿栽培層，每層獨立分支；出風(fēng)口間距50–100mm，孔徑4–8mm，正對作物冠層（距光源20–60mm）換氣量10–40次/小時，覆蓋無死角風(fēng)機選型低噪軸流風(fēng)機（頂部/側(cè)壁安裝），配合變頻控制調(diào)節(jié)風(fēng)壓；高原地區(qū)需增壓泵輔助風(fēng)壓150–300Pa，能耗降低30%
2.環(huán)境聯(lián)動控制
溫濕度協(xié)同：
溫度＞26℃時自動降低光強并啟動水冷空調(diào)，濕度＞85%觸發(fā)除濕+臭氧消殺。
夏季采用濕簾降溫，冬季利用LED余熱預(yù)熱營養(yǎng)液（19–23℃），減少空調(diào)能耗56%。
CO?精準補充：
光合作用高峰期（如生長期）維持800–1000ppm，通過風(fēng)機進風(fēng)口連接CO?發(fā)生器，增產(chǎn)20%。
3.均勻性保障措施
移動式送風(fēng)：橫管配備電動滑軌，定時水平移動（如荷蘭滑道設(shè)計），避免上層遮光導(dǎo)致下層通風(fēng)不足。
反射材料增效：栽培架側(cè)壁貼鋁箔反射膜，增強光線與氣流擴散，均勻率提升40%。
三、智能控制與節(jié)能技術(shù)
AI動態(tài)調(diào)控
傳感器網(wǎng)絡(luò)（溫濕度、CO?、光照）每20毫秒采集數(shù)據(jù)，AI算法比對生長模型（如生菜最適溫度18–25℃），自動調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速、出風(fēng)量及CO?補給。
數(shù)字孿生預(yù)演故障（如風(fēng)道堵塞），減少停機50%。
節(jié)能降耗方案
分時供電：夜間低谷電價時段增加補光與通風(fēng)時長，降低電費成本30%。
清潔能源：屋頂光伏板覆蓋30–50%，直供風(fēng)機與LED（大連案例實現(xiàn)30%能源自給）。
水肥回收：冷凝水與營養(yǎng)液95%循環(huán)利用，節(jié)水90%。
四、典型應(yīng)用場景與技術(shù)參數(shù)
場景技術(shù)方案成效32層立體架（葉菜）雙立管梯子形通風(fēng)墻（間距1m），橫管多角度出風(fēng)空間利用率提升120倍，產(chǎn)量達45kg/㎡/年集裝箱植物工廠帽形風(fēng)筒均勻送風(fēng)+CO?發(fā)生器，集成水冷空調(diào)晝夜溫差6–10℃，年采收12–14茬，節(jié)水95%家庭微型種植柜單立管分支風(fēng)管+靜音風(fēng)機，手機APP遠程調(diào)控能耗<0.5kWh/天，葉菜周期縮短至25天
五、常見問題與解決策略
通風(fēng)死角：
問題：栽培架角落氣流弱，易積濕引發(fā)霉病。
方案：增設(shè)側(cè)向補風(fēng)口+反射膜，或采用移動式橫管覆蓋盲區(qū)。
能耗過高：
問題：傳統(tǒng)系統(tǒng)照明與空調(diào)占運營成本60%。
方案：鈣鈦礦LED（光效55%）+光伏儲能，綜合能耗降40–60%。
極端環(huán)境適配：
高原/荒漠：強化密封與增壓送風(fēng)（如西藏項目正壓設(shè)計），集成離網(wǎng)光伏供電。
文章來源：葉菜俠科技