[发明专利]一种综合利用太阳光和人工光的混合光源密闭式植物工厂

说明书

本发明属于农业工程技术领域，尤其涉及一种综合利用太阳光和人工光的混合光源密闭式植物工厂，包括：活动屋面、红外线反射薄膜、遮阳网、散射光玻璃，其中，活动屋面可通过活动屋面的背阴侧与墙体之间固定的转轴旋转开启，活动屋面的向阳侧与红外线反射薄膜一侧连接，活动屋面开启时可将卷到一起的红外线反射薄膜拉出展开；所述活动屋面下方依次设有遮阳网和散射光玻璃，遮阳网可卷拢和展开。所述植物工厂内还包括：立体栽培系统、补光灯、循环风机、热泵、CO₂施肥系统、加湿系统。本发明充分利用日间太阳光栽培作物，降低传统植物工厂的生产能耗，破解限制传统密闭式植物工厂发展的技术瓶颈，促进密闭式植物工厂的可持续发展。

技术领域

本发明属于农业工程技术领域，尤其涉及一种综合利用太阳光和人工光的混合光源密闭式植物工厂。

背景技术

密闭式植物工厂是在封闭环境中，使用荧光灯、LED灯等人工光源进行植物生产的新型园艺设施，具有地域适用性广、室内环境调控自动化程度高、可周年稳定生产、作业环境舒适、土地利用率高、产品洁净、质量高、生产周期短等特点，近年来发展迅速，受到广泛关注。

植物工厂在生产过程中要消耗的大量的电力来为植物提供照明，由此造成植物工厂生产的电耗过高，即使使用LED光照，每生产100g生菜也需要消耗05kWh的电力。过高的电耗一方面造成植物工厂经营成本一直居高不下，产品价格过高，经常陷入亏损的局面；另一发面，我国电力生产以火电为主，电网的CO₂排放系数为08～11t CO₂/MWh，植物工厂过高的电耗还会进一步加剧温室气体排放，不利于环境保护，可持续发展程度较低。根据测算，植物工厂超过80％的电力用于照明，16％左右的电力用于驱动空调将灯具产生的热量移出。因此，减少人工光光源的电耗是密闭式植物工厂降低植物工厂生产成本，减少温室气体排放，提高可持续发展的必然。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种综合利用太阳光和人工光的混合光源密闭式植物工厂，包括：活动屋面、红外线反射薄膜、遮阳网、散射光玻璃，其中，活动屋面可通过活动屋面的背阴侧与墙体之间固定的转轴旋转开启，活动屋面的向阳侧与红外线反射薄膜一侧连接，活动屋面开启时可将卷到一起的红外线反射薄膜拉出展开；所述活动屋面下方依次设有遮阳网和散射光玻璃，遮阳网可卷拢和展开。

所述活动屋面与屋面开启机构连接，所述屋面开启机构通过金属框架固定在活动屋面下方，可推动活动屋面绕转轴进行转动，实现屋面的开启和闭合。

所述红外线反射薄膜在活动屋面关闭时依靠固定在向阳侧墙体上的红外线反射薄膜收放装置自动收卷红外线反射薄膜。

所述散射光玻璃为高雾度，将射入的太阳直射光雾化为散射光。

所述墙体和活动屋面使用保温材料建成，通过金属框架和铝合金型材固定，可有效隔绝室内外热量的交换。

所述遮光网收放装置固定在活动屋面下方，当室内光照强度较大时，则展开以降低室内光照强度，反之则收回到遮光网收放装置内。

所述植物工厂内还包括：立体栽培系统、补光灯、循环风机、热泵、CO₂施肥系统、加湿系统。

所述补光灯安装在散射光玻璃下方，用于在室内光强较弱或夜间向作物提供光照；所述热泵安装在室内顶部，可用于调节温度，防止室内温度过高而影响作物生长。

所述循环风机安装在室内中部，可用于促进室内空气流动；所述CO₂系统安放在室外，通过输气管将CO₂输入室内，以促进作物生长。

所述加湿系统安放在室外，通过输气管将水蒸气输入室内，以促进作物生长。

本发明的有益效果：