集裝箱植物工廠

搭建集裝箱植物工廠矩陣是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需綜合考慮空間利用、環(huán)境控制、能源供應(yīng)、作物管理等多方面因素。



規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段

（1）需求分析

種植目標(biāo)：確定作物類型（葉菜、草藥、草莓等）、產(chǎn)量需求（kg/月）及生長(zhǎng)周期。

規(guī)模計(jì)算：根據(jù)產(chǎn)量反推所需集裝箱數(shù)量（單個(gè)40尺集裝箱年產(chǎn)約2-5噸葉菜）。

布局選擇：矩陣排列方式（直線型、L型、U型），預(yù)留通道（≥1.2m）和設(shè)備維護(hù)空間。

標(biāo)準(zhǔn)尺寸：40尺高柜（12.03×2.4×2.7m）更常用，可分層種植（3-5層）。

改造要點(diǎn)：

保溫層：聚氨酯發(fā)泡（50-100mm厚）+防潮膜。

密閉性：密封門縫、加裝氣閘，減少能量損失。

結(jié)構(gòu)加固：層架承重需≥150kg/m²（含營(yíng)養(yǎng)液重量）。

環(huán)境控制系統(tǒng)

（1）氣候控制

溫度：空調(diào)+通風(fēng)系統(tǒng)（夏季制冷/冬季加熱），維持18-28℃。

濕度：加濕器+除濕機(jī)（保持60-70% RH）。

CO?補(bǔ)充：鋼瓶供氣（濃度800-1200ppm）。

（2）光照系統(tǒng)

LED選型：全光譜LED（紅藍(lán)比7：1），PPFD 200-400μmol/m²/s。

節(jié)能策略：分區(qū)分時(shí)照明（如生長(zhǎng)期12-16h光照，育苗期可縮短）。

（3）水肥系統(tǒng)

無土栽培：NFT（營(yíng)養(yǎng)液膜）或DFT（深液流）系統(tǒng)，pH 5.5-6.5，EC 1.2-2.5 mS/cm。

循環(huán)系統(tǒng)：水泵（流量≥2000L/h）、UV殺菌、過濾裝置。

能源與自動(dòng)化

（1）能源方案

電力：市電+太陽(yáng)能互補(bǔ)（單個(gè)集裝箱日均耗電50-100kWh）。

備用電源：柴油發(fā)電機(jī)（應(yīng)對(duì)停電）。

（2）智能控制

傳感器網(wǎng)絡(luò)：溫濕度、CO?、光照、EC/pH傳感器。

中央控制：PLC/物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（如基于LoRaWAN的遠(yuǎn)程監(jiān)控）。

矩陣部署流程

場(chǎng)地準(zhǔn)備：硬化地面（坡度1%排水），預(yù)埋水電管線。

集裝箱安裝：吊裝就位，連接水電管道，測(cè)試密閉性。

系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：環(huán)境模擬測(cè)試（空載運(yùn)行72小時(shí)驗(yàn)證穩(wěn)定性）。

作物試種：選擇生長(zhǎng)快的品種（如生菜）驗(yàn)證系統(tǒng)。



通過以上步驟，可構(gòu)建一個(gè)高效、可復(fù)制的集裝箱植物工廠矩陣。實(shí)際實(shí)施時(shí)建議分階段驗(yàn)證，逐步優(yōu)化參數(shù)。