全自動垂直農場內部構造有哪些
作者: 時間: 2025-11-14
全自動垂直農場的內部構造是一個高度集成的技術系統，涵蓋立體栽培、環境調控、自動化作業、能源管理等多個模塊。以下是基于實際案例與技術原理的詳細構造解析：
一、立體栽培系統
多層種植架與種植單元
種植架結構：采用不銹鋼或鋁合金框架搭建多層種植架（通常4-18層），層高0.5-0.8米，層間距可調以適應不同作物。種植載體：
DFT深液流槽：種植槽深度5-30厘米，配備泡沫浮板承載定植杯，根系浸沒于循環營養液中。NFT營養液膜管道：傾斜管道（坡度1：75-1：100）形成薄膜液流，適用于葉菜類高效栽培。氣霧培模塊：根系懸空，通過霧化噴嘴噴灑營養液，需配合高壓泵和回收系統。
模塊化擴展設計
支持“生長塔”式堆疊（如迪拜垂直農場），塔高6-12米，模塊化拼接實現規模化擴展。
二、智能環境控制系統
光環境調控
人工光源：LED植物生長燈按作物需求定制光譜（紅藍光為主），光強5000-10000勒克斯，光周期12-16小時/天。智能調光：
旋轉種植架均勻受光，配合太陽軌跡跟蹤系統優化光能捕獲。分層光照策略：頂層種植喜光作物（如生菜），中層種番茄/草莓，底層種耐陰菌菇。
溫濕度與氣體管理
空調與加濕系統：維持恒溫（葉菜18-23℃、果菜25-28℃）及濕度60%-80%。CO?補給：濃度調控至400-1200 ppm，增強光合作用。通風設備：風機強制換氣，防止高溫高濕病害。
三、自動化生產設備
機器人作業系統
播種/移栽機器人：精量播種機處理種子，機械臂移栽幼苗至定植孔，效率達1600-2300棵/小時。智能收割設備：流水線切割分揀葉菜，效率430公斤/小時，替代人工剪切。
物流與監控系統
傳送帶網絡：銜接播種、移栽、采收環節，實現全流程連續作業。傳感器網絡：實時監測作物生長狀態（攝像頭）、環境參數（溫濕度/CO?傳感器）及營養液指標（EC/pH傳感器）。
四、水肥循環系統
營養液供給與回收
儲液池：按規模設計容量（如12m³/5畝），內置潛水泵驅動閉路循環。智能配肥機：自動調節EC值（營養濃度）和pH值，動態補充母液。水肥一體化：滴灌或微噴灌精準供給，節水率70%-80%。
水處理與消毒
雨水收集系統：減少外部水源依賴。UV紫外線/臭氧殺菌：抑制營養液藻類及病原體滋生。廢水凈化：利用藻類或植物過濾污水，轉化為灌溉用水。
五、能源與可持續設施
可再生能源整合
屋頂太陽能板：提供主要電力，部分農場配套風力渦輪。生物質能源：植物廢料壓縮為燃料顆粒發電（如玉米麩皮）。
廢棄物資源化
有機堆肥：農業殘渣轉化為基質或高蛋白飼料（如飼養黑水虻）。甲烷回收：污水分解產生的甲烷用于發電，余電返銷電網。
六、輔助空間與建筑結構
核心功能區：種植區占主體，配套水肥間、控制室、物流區。建筑特性：
玻璃幕墻或聚碳酸酯板增強自然光利用。環保材料建造（如回收PVC），集成雨水收集系統。
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文章來源：葉菜俠科技
一、立體栽培系統
多層種植架與種植單元
種植架結構：采用不銹鋼或鋁合金框架搭建多層種植架（通常4-18層），層高0.5-0.8米，層間距可調以適應不同作物。種植載體：
DFT深液流槽：種植槽深度5-30厘米，配備泡沫浮板承載定植杯，根系浸沒于循環營養液中。NFT營養液膜管道：傾斜管道（坡度1：75-1：100）形成薄膜液流，適用于葉菜類高效栽培。氣霧培模塊：根系懸空，通過霧化噴嘴噴灑營養液，需配合高壓泵和回收系統。
模塊化擴展設計
支持“生長塔”式堆疊（如迪拜垂直農場），塔高6-12米，模塊化拼接實現規模化擴展。
二、智能環境控制系統
光環境調控
人工光源：LED植物生長燈按作物需求定制光譜（紅藍光為主），光強5000-10000勒克斯，光周期12-16小時/天。智能調光：
旋轉種植架均勻受光，配合太陽軌跡跟蹤系統優化光能捕獲。分層光照策略：頂層種植喜光作物（如生菜），中層種番茄/草莓，底層種耐陰菌菇。
溫濕度與氣體管理
空調與加濕系統：維持恒溫（葉菜18-23℃、果菜25-28℃）及濕度60%-80%。CO?補給：濃度調控至400-1200 ppm，增強光合作用。通風設備：風機強制換氣，防止高溫高濕病害。
三、自動化生產設備
機器人作業系統
播種/移栽機器人：精量播種機處理種子，機械臂移栽幼苗至定植孔，效率達1600-2300棵/小時。智能收割設備：流水線切割分揀葉菜，效率430公斤/小時，替代人工剪切。
物流與監控系統
傳送帶網絡：銜接播種、移栽、采收環節，實現全流程連續作業。傳感器網絡：實時監測作物生長狀態（攝像頭）、環境參數（溫濕度/CO?傳感器）及營養液指標（EC/pH傳感器）。
四、水肥循環系統
營養液供給與回收
儲液池：按規模設計容量（如12m³/5畝），內置潛水泵驅動閉路循環。智能配肥機：自動調節EC值（營養濃度）和pH值，動態補充母液。水肥一體化：滴灌或微噴灌精準供給，節水率70%-80%。
水處理與消毒
雨水收集系統：減少外部水源依賴。UV紫外線/臭氧殺菌：抑制營養液藻類及病原體滋生。廢水凈化：利用藻類或植物過濾污水，轉化為灌溉用水。
五、能源與可持續設施
可再生能源整合
屋頂太陽能板：提供主要電力，部分農場配套風力渦輪。生物質能源：植物廢料壓縮為燃料顆粒發電（如玉米麩皮）。
廢棄物資源化
有機堆肥：農業殘渣轉化為基質或高蛋白飼料（如飼養黑水虻）。甲烷回收：污水分解產生的甲烷用于發電，余電返銷電網。
六、輔助空間與建筑結構
核心功能區：種植區占主體，配套水肥間、控制室、物流區。建筑特性：
玻璃幕墻或聚碳酸酯板增強自然光利用。環保材料建造（如回收PVC），集成雨水收集系統。
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文章來源：葉菜俠科技