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綠葉作物標準種植架通風系統是植物工廠高效生產的核心技術，需解決多層栽培架通風不均、溫濕度波動、CO?分布不勻等問題。以下結合行業技術標準與實踐案例，系統解析其設計要點與技術方案：



一、核心設計原理

立體送風結構

立管-橫管系統：采用垂直立管連接水平橫管的分層送風模式，橫管分布于每層栽培架正上方，出風口正對作物冠層，避免傳統側送風導致的遮擋不均問題。

多角度送風技術：出風口設計為組合式（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）。

氣流組織優化

負壓回風設計：栽培架兩側設回風通道，末端安裝軸流風機形成負壓，引導氣流從冠層→回風口→空調機組循環，減少死角。

緩沖膜技術：在進風口加裝緩沖膜，避免冷空氣直吹作物，防止葉片干邊、果實皴皮（冬季關鍵）。

二、關鍵技術要素

1.風管系統配置

組件設計要點參數/效果立管變徑設計（進風口端粗，末端漸細），結合橫管出風量調節支管壓力，保障各層風量一致直徑100–200mm，風量波動<±5%橫管水平貫穿栽培層，每層獨立分支；出風口間距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，覆蓋無死角風機選型低噪軸流風機（頂部/側壁安裝），配合變頻控制調節風壓；高原地區需增壓泵輔助風壓150–300Pa，能耗降低30%

2.環境聯動控制

溫濕度協同：

溫度＞26℃時自動降低光強并啟動水冷空調，濕度＞85%觸發除濕+臭氧消殺。

夏季采用濕簾降溫，冬季利用LED余熱預熱營養液（19–23℃），減少空調能耗56%。

CO?精準補充：

光合作用高峰期（如生長期）維持800–1000ppm，通過風機進風口連接CO?發生器，增產20%。

3.均勻性保障措施

移動式送風：橫管配備電動滑軌，定時水平移動（如荷蘭滑道設計），避免上層遮光導致下層通風不足。

反射材料增效：栽培架側壁貼鋁箔反射膜，增強光線與氣流擴散，均勻率提升40%。

三、智能控制與節能技術

AI動態調控

傳感器網絡（溫濕度、CO?、光照）每20毫秒采集數據，AI算法比對生長模型（如生菜最適溫度18–25℃），自動調整風機轉速、出風量及CO?補給。

數字孿生預演故障（如風道堵塞），減少停機50%。

節能降耗方案

分時供電：夜間低谷電價時段增加補光與通風時長，降低電費成本30%。

清潔能源：屋頂光伏板覆蓋30–50%，直供風機與LED（大連案例實現30%能源自給）。

水肥回收：冷凝水與營養液95%循環利用，節水90%。

四、典型應用場景與技術參數

場景技術方案成效32層立體架（葉菜）雙立管梯子形通風墻（間距1m），橫管多角度出風空間利用率提升120倍，產量達45kg/㎡/年集裝箱植物工廠帽形風筒均勻送風+CO?發生器，集成水冷空調晝夜溫差6–10℃，年采收12–14茬，節水95%家庭微型種植柜單立管分支風管+靜音風機，手機APP遠程調控能耗<0.5kWh/天，葉菜周期縮短至25天

五、常見問題與解決策略

通風死角：

問題：栽培架角落氣流弱，易積濕引發霉病。

方案：增設側向補風口+反射膜，或采用移動式橫管覆蓋盲區。

能耗過高：

問題：傳統系統照明與空調占運營成本60%。

方案：鈣鈦礦LED（光效55%）+光伏儲能，綜合能耗降40–60%。

極端環境適配：

高原/荒漠：強化密封與增壓送風（如西藏項目正壓設計），集成離網光伏供電。

文章來源：葉菜俠科技