如何優化葉菜智能植物工廠的通風效率
作者: 時間: 2025-10-08
優化葉菜智能植物工廠的通風效率，是提升環境均勻性、降低病害風險、提高產量與品質、節約能源的關鍵措施之一。通風效率的優化不僅僅是“加大風量”，而是要從系統設計、設備選型、氣流組織、智能控制、環境協同等多個維度進行系統性改進，以實現“精準通風、均勻流通、按需調控、節能環保”的目標。
一、通風效率優化的核心目標
優化目標具體含義空氣流通均勻性確保栽培區域各處（不同層、不同架、前后左右）溫濕度、CO?濃度、風速一致，避免“死角”和“微環境差異”。環境參數穩定維持適宜的溫濕度（如20~25°C，60~80% RH）、CO?濃度（如800~1200 ppm），防止局部過熱、過濕或氣體濃度梯度過大。降低病害風險減少高濕滯留、冷凝水和空氣不流通引發的霉菌、霜霉病等病害。提高能源效率避免“過量通風”或“無效送風”，在滿足需求的前提下減少風機功耗與新風負荷。支持高密度種植在多層立體栽培（如5~10層）、高葉菜密植條件下，仍能保持良好通風性能。
二、優化通風效率的關鍵技術與方法
一）1.科學設計通風系統布局
（1）合理選擇通風方式
根據植物工廠類型（如全封閉式、半封閉式、架式栽培、平面栽培等），選擇合適的通風策略：
強制循環通風（主流）：使用環流風機、軸流風機、管道風機，推動空氣在栽培架間循環，適合多層立體種植。
垂直氣流組織：通過頂部排風+底部或側面進風，形成“自下而上”的空氣流動，模擬自然對流，有利于熱濕空氣排出。
水平均勻送風：在平面栽培或矮層架式中，采用側送風+對側排風，形成穩定水平層流，避免葉片直接受風沖擊。
分區通風：將栽培區劃分為多個小區域，每個區域獨立送/排風，實現“定制化微氣候”。
（2）優化風機布置與數量
均勻分布：風機應沿栽培區長度、高度方向均勻布置（如每2~3米一臺環流風扇），避免局部風速過高或過低。
分層配置：對于5層及以上的立體栽培架，建議每層或隔層設置小型循環風扇，確保層間空氣流通。
避免直吹葉菜：風機出風口不要直接對準植物葉片，以免造成機械損傷或水分過快散失。
二）2.提升氣流組織合理性
（1）形成穩定、溫和的空氣流場
目標：空氣流速一般為0.1~0.5 m/s（柔和均勻，不吹倒葉片、不引起失水）。
避免“渦流”“死角”“短路”（如進風口與出風口過近，空氣未充分流通就排出）。
（2）引導氣流自下而上或穿架流動
推薦氣流方向：從栽培架底部進入，從頂部或后端排出，有利于熱濕空氣（集中在上層）及時排除。
對于多層架，可采用“穿架風道”設計，讓空氣從架與架之間流通，提升層間通風效率。
三）3.引入智能控制系統，實現精準調控
（1）基于傳感器的實時監測
安裝溫濕度傳感器、CO?傳感器、風速傳感器、光照傳感器，實時獲取栽培區各位置環境數據。
重點監測多層架的上下層差異、前后排差異、區域微環境差異。
（2）動態調節風機運行
根據傳感器數據，中央控制系統自動調節：
風機轉速（變頻控制，節能又精準）
開啟/關閉特定區域風機
調整進風與排風量比例
實現“按需通風、按區調控、實時平衡”。
（3）與其它系統聯動控制
通風+空調/降溫：高溫時聯合啟動，既換氣又降溫；
通風+除濕機：高濕時加強通風并啟動除濕，防止結露與病害；
通風+ CO?補給：通風時同步補充CO?，避免局部CO?濃度過低。
四）4.優化栽培架與空間設計
（1）架間留足通風通道
栽培架之間應保留至少30~50 cm的通風間隙，避免過于密集導致氣流阻塞。
架體設計應通透、不阻擋風向，如采用網格狀、開放式結構。
（2）合理規劃栽培密度
葉菜種植過密（如株距過小、葉片重疊）會阻礙空氣流通，增加局部濕度，易誘發病害。
應根據品種、生長階段優化株距、行距與層數，保障通風穿透性。
（3）地面與墻面處理
地面應平整、防滑、易清潔，避免積水導致濕度過高；
墻面與天花板可使用反光、隔熱、防結露材料，改善空氣流通與熱輻射環境。
五）5.引入輔助技術與節能策略
（1）熱交換通風（HRV）
在寒冷或炎熱地區，通過熱回收通風系統，在新風與排風之間交換熱量，降低溫控能耗。
（2）垂直氣流優化（CFD模擬）
利用計算流體力學（CFD）仿真技術，在設計階段模擬氣流走向、溫度分布、風速均勻性，優化通風布局，避免盲目施工。
（3）變頻風機與節能設備
采用變頻調速風機，根據實際需求調節功率，相比傳統定頻風機節能30%以上。
選用低噪音、高效率、長壽命的工業級環流風機，提升系統可靠性。
文章來源：葉菜俠科技
一、通風效率優化的核心目標
優化目標具體含義空氣流通均勻性確保栽培區域各處（不同層、不同架、前后左右）溫濕度、CO?濃度、風速一致，避免“死角”和“微環境差異”。環境參數穩定維持適宜的溫濕度（如20~25°C，60~80% RH）、CO?濃度（如800~1200 ppm），防止局部過熱、過濕或氣體濃度梯度過大。降低病害風險減少高濕滯留、冷凝水和空氣不流通引發的霉菌、霜霉病等病害。提高能源效率避免“過量通風”或“無效送風”，在滿足需求的前提下減少風機功耗與新風負荷。支持高密度種植在多層立體栽培（如5~10層）、高葉菜密植條件下，仍能保持良好通風性能。
二、優化通風效率的關鍵技術與方法
一）1.科學設計通風系統布局
（1）合理選擇通風方式
根據植物工廠類型（如全封閉式、半封閉式、架式栽培、平面栽培等），選擇合適的通風策略：
強制循環通風（主流）：使用環流風機、軸流風機、管道風機，推動空氣在栽培架間循環，適合多層立體種植。
垂直氣流組織：通過頂部排風+底部或側面進風，形成“自下而上”的空氣流動，模擬自然對流，有利于熱濕空氣排出。
水平均勻送風：在平面栽培或矮層架式中，采用側送風+對側排風，形成穩定水平層流，避免葉片直接受風沖擊。
分區通風：將栽培區劃分為多個小區域，每個區域獨立送/排風，實現“定制化微氣候”。
（2）優化風機布置與數量
均勻分布：風機應沿栽培區長度、高度方向均勻布置（如每2~3米一臺環流風扇），避免局部風速過高或過低。
分層配置：對于5層及以上的立體栽培架，建議每層或隔層設置小型循環風扇，確保層間空氣流通。
避免直吹葉菜：風機出風口不要直接對準植物葉片，以免造成機械損傷或水分過快散失。
二）2.提升氣流組織合理性
（1）形成穩定、溫和的空氣流場
目標：空氣流速一般為0.1~0.5 m/s（柔和均勻，不吹倒葉片、不引起失水）。
避免“渦流”“死角”“短路”（如進風口與出風口過近，空氣未充分流通就排出）。
（2）引導氣流自下而上或穿架流動
推薦氣流方向：從栽培架底部進入，從頂部或后端排出，有利于熱濕空氣（集中在上層）及時排除。
對于多層架，可采用“穿架風道”設計，讓空氣從架與架之間流通，提升層間通風效率。
三）3.引入智能控制系統，實現精準調控
（1）基于傳感器的實時監測
安裝溫濕度傳感器、CO?傳感器、風速傳感器、光照傳感器，實時獲取栽培區各位置環境數據。
重點監測多層架的上下層差異、前后排差異、區域微環境差異。
（2）動態調節風機運行
根據傳感器數據，中央控制系統自動調節：
風機轉速（變頻控制，節能又精準）
開啟/關閉特定區域風機
調整進風與排風量比例
實現“按需通風、按區調控、實時平衡”。
（3）與其它系統聯動控制
通風+空調/降溫：高溫時聯合啟動，既換氣又降溫；
通風+除濕機：高濕時加強通風并啟動除濕，防止結露與病害；
通風+ CO?補給：通風時同步補充CO?，避免局部CO?濃度過低。
四）4.優化栽培架與空間設計
（1）架間留足通風通道
栽培架之間應保留至少30~50 cm的通風間隙，避免過于密集導致氣流阻塞。
架體設計應通透、不阻擋風向，如采用網格狀、開放式結構。
（2）合理規劃栽培密度
葉菜種植過密（如株距過小、葉片重疊）會阻礙空氣流通，增加局部濕度，易誘發病害。
應根據品種、生長階段優化株距、行距與層數，保障通風穿透性。
（3）地面與墻面處理
地面應平整、防滑、易清潔，避免積水導致濕度過高；
墻面與天花板可使用反光、隔熱、防結露材料，改善空氣流通與熱輻射環境。
五）5.引入輔助技術與節能策略
（1）熱交換通風（HRV）
在寒冷或炎熱地區，通過熱回收通風系統，在新風與排風之間交換熱量，降低溫控能耗。
（2）垂直氣流優化（CFD模擬）
利用計算流體力學（CFD）仿真技術，在設計階段模擬氣流走向、溫度分布、風速均勻性，優化通風布局，避免盲目施工。
（3）變頻風機與節能設備
采用變頻調速風機，根據實際需求調節功率，相比傳統定頻風機節能30%以上。
選用低噪音、高效率、長壽命的工業級環流風機，提升系統可靠性。
文章來源：葉菜俠科技