一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂专利检索-海水淡化厂水处理专利检索查询-专利查询网

一种适用于岛礁种植的独立全自动 植物工厂

阅读：575发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，包括海水淡化系统、雨水收集净化系统、植物工厂本体、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、置物架、UV灭菌灯、换气扇、施肥机、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室、种植架、外置控制柜，所述的海水淡化系统安装在植物工厂本体后侧左端，所述雨水收集净化系统安装在植物工厂本体的顶端，所述种植架安装在植物工厂本体的前侧内表面，所述光伏系统与植物工厂本体前侧连接，所述外置控制柜与植物工厂本体前端右侧连接，本发明克服了现有技术的不足，通过设置光伏系统、海水淡化系统、雨水收集净化系统，实现了植物工厂独立的供水供电能力，同时该植物工厂不受任何条件的影响，安全可靠，社会效益明显。，下面是一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：包括海水淡化系统、雨水收集净化系统、植物工厂本体、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、置物架、UV灭菌灯、换气扇、施肥机、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室、种植架、外置控制柜，所述的海水淡化系统安装在植物工厂本体后侧左端，所述雨水收集净化系统安装在植物工厂本体的顶端，所述植物工厂本体左侧从前到后依次设有CO2补充装置和恒温装置，所述植物工厂后侧自左而右依次设有置物架、UV灭菌灯、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室，所述种植架安装在植物工厂本体的前侧内表面，所述光伏系统与植物工厂本体前侧连接，所述外置控制柜与植物工厂本体前端右侧连接，所述换气扇安装在植物工厂本体后侧外表面，所述施肥机安装在植物工厂本体内侧UV灭菌灯的前侧。
2.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述清洗池内部设有过滤器，所述清洗池外侧还设有外接水源接口。
3.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述光伏板由单个小光伏板组合而成且单个小光伏板有效发电系数为0.5，功率为250w，所述蓄电池由单个小蓄电池组合而成，所述单个小蓄电池储能3kwh。
4.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述海水淡化系统主要是由海水取水、混凝沉淀、机械过滤、保安过滤、高压泵增压、反渗透膜海水淡化机淡化、蓄水箱蓄水七个步骤组成，所述雨水收集净化系统主要由集水槽积水、增压泵增压、净水装置净化、蓄水箱蓄水四个步骤组成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述外置控制柜与海水淡化系统、雨水收集净化系统恒温装置、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机电连接，所述光伏系统为外置控制柜、恒温装置、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机、海水淡化系统、雨水收集净化系统供电。
6.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述种植架共有四层，且顶部还设有补光灯。
7.根据权利要求1所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，其特征在于：所述植物工厂本体采用双层真空玻璃加保温板材质，横截面为矩形结构，所述恒温装置包括空调和外机，所述空调和外机分别安装在植物工厂本体左侧内外表面。

说明书全文

一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及植物工厂技术领域，具体属于一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂。

背景技术

[0003] 为解决离岸海岛上新鲜蔬菜供给困难的问题，我们可以根据海岛的地理环境和结合现代农业科技，设计一个可供离岸海岛上所需新鲜蔬菜自给自足的海岛植物工厂系统。由于离岸海岛上淡水资源匮乏，海岛植物工厂中的植物灌溉所需的淡水必须由系统自己提供。以及离岸海岛供电输送困难、需要自给自足，根据植物工厂设计要求，每天植物灌溉所需淡水大概0.5吨，每两个月更换一次循环水，用量2吨/次。我们可以利用海岛上丰富的海水资源和充沛的雨水资源，可在植物工厂内设置一套海水淡化装置和雨水收集净化系统，这样就可将海岛上不可直接应用的海水资源转化成我们植物工厂所需的淡水资源了，植物工厂本身以及海水淡化装置皆需要电力的供应，在海岛上电力的供应较为紧张，故若能利用光伏系统实现植物工厂的自给自足将会是最好的解决方案。植物工厂在无外部光源引进时，补光灯的总功率为2.64KW，最低照射时间为14小时，用电量为36.96Kwh，空调功率为
3KW，24小时开启，用电量为72Kwh，合计总的用电量为108.96Kwh。当有外部光源引进时，用电量合计为85.2Kwh，基于以上情况我们设计了一套具有独立供电、独立供水、独立种植的“人工光型”植物工厂系列的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供了一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，克服了现有技术的不足，来解决岛礁植物工厂独立供电、独立供水、独立种植的问题。

[0005] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，包括海水淡化系统、雨水收集净化系统、植物工厂本体、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、置物架、UV灭菌灯、换气扇、施肥机、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室、种植架、外置控制柜，所述的海水淡化系统安装在植物工厂本体后侧左端，所述雨水收集净化系统安装在植物工厂本体的顶端，所述植物工厂本体左侧从前到后依次设有CO2补充装置和恒温装置，所述植物工厂后侧自左而右依次设有置物架、UV灭菌灯、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室，所述种植架安装在植物工厂本体的前侧内表面，所述光伏系统与植物工厂本体前侧连接，所述外置控制柜与植物工厂本体前端右侧连接，所述换气扇安装在植物工厂本体后侧外表面，所述施肥机安装在植物工厂本体内侧UV灭菌灯的前侧。

[0006] 进一步，所述清洗池内部设有过滤器，所述清洗池外侧还设有外接水源接口。

[0007] 进一步，所述光伏板由单个小光伏板组合而成且单个小光伏板有效发电系数为0.5，功率为250w，所述蓄电池由单个小蓄电池组合而成，所述单个小蓄电池储能3kwh。

[0008] 进一步，所述海水淡化系统主要是由海水取水、混凝沉淀、机械过滤、保安过滤、高压泵增压、反渗透膜海水淡化机淡化、蓄水箱蓄水七个步骤组成，所述雨水收集净化系统主要由集水槽积水、增压泵增压、净水装置净化、蓄水箱蓄水四个步骤组成。

[0009] 进一步，所述外置控制柜与海水淡化系统、雨水收集净化系统恒温装置、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机电连接，所述光伏系统为外置控制柜、恒温装置、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机、海水淡化系统、雨水收集净化系统供电。

[0010] 进一步，所述种植架共有四层，且顶部还设有补光灯。

[0011] 进一步，所述植物工厂本体采用双层真空玻璃加保温板材质，横截面为矩形结构，所述恒温装置包括空调和外机，所述空调和外机分别安装在植物工厂本体左侧内外表面。

[0012] 本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：本发明所述一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，通过设置光伏系统、海水淡化系统、雨水收集净化系统，实现了植物工厂独立的供水供电能力，同时该植物工厂不受任何条件的影响，包括（季节、区域、天气等）全年不间断提供植物生长的最优环境、缩短植物生长的周期，提高单位面积的产量，植物在接近无菌环境内生长，能有效控制病虫害，不含重金属，安全可靠，社会效益明显。
附图说明

[0013] 图1为本发明结构示意图。

[0014] 图2为本发明种植架结构示意图。

[0015] 图3为本发明海水淡化系统流程示意图。

[0016] 图4为本发明雨水收集净化系统流程示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不仅限于这些实例，在为脱离本发明宗旨的前提下，所为任何改进均落在本发明的保护范围之内。

[0018] 如图所示，本发明所述的一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂，包括海水淡化系统、雨水收集净化系统、植物工厂本体、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、置物架、UV灭菌灯、换气扇、施肥机、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室、种植架、外置控制柜，所述的海水淡化系统安装在植物工厂本体后侧左端，所述雨水收集净化系统安装在植物工厂本体的顶端，所述植物工厂本体左侧从前到后依次设有CO2补充装置和恒温装置，所述植物工厂后侧自左而右依次设有置物架、UV灭菌灯、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室，所述种植架安装在植物工厂本体的前侧内表面，所述光伏系统与植物工厂本体前侧连接，所述外置控制柜与植物工厂本体前端右侧连接，所述换气扇安装在植物工厂本体后侧外表面，所述施肥机安装在植物工厂本体内侧UV灭菌灯的前侧。

[0019] 所述清洗池内部设有过滤器，所述清洗池外侧还设有外接水源接口。

[0020] 所述光伏板由单个小光伏板组合而成且单个小光伏板有效发电系数为0.5，功率为250w，所述蓄电池由单个小蓄电池组合而成，所述单个小蓄电池储能3kwh，所述海水淡化系统主要是由海水取水、混凝沉淀、机械过滤、保安过滤、高压泵增压、反渗透膜海水淡化机淡化、蓄水箱蓄水七个步骤组成，所述雨水收集净化系统主要由集水槽积水、增压泵增压、净水装置净化、蓄水箱蓄水四个步骤组成，所述外置控制柜与海水淡化系统、雨水收集净化系统恒温装置、光伏系统、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机电连接，所述光伏系统为外置控制柜、恒温装置、CO2补充装置、恒温装置、UV灭菌灯、循环泵、换气扇、施肥机、海水淡化系统、雨水收集净化系统供电，所述种植架共有四层，且顶部还设有补光灯，所述植物工厂本体采用双层真空玻璃加保温板材质，横截面为矩形结构，所述恒温装置包括空调和外机，所述空调和外机分别安装在植物工厂本体左侧内外表面。

[0021] 海岛植物工厂的淡化系统技术方案海岛植物工厂的淡化系统分为两个部分，一个是海水淡化系统；另一个是雨水收集净化系统。

[0022] 1）海水淡化即是利用海水脱盐生产淡水，采用反渗透分离技术进行海水淡化脱盐，该技术是国际上公认的先进有效的海水淡化技术，淡化原理主要是依靠反渗膜在一定压力推动下使溶剂和溶质分离的特性工作，从而达到脱盐的目的，反渗透淡化脱盐过程不需要对海水进行加温，在常温下进行操作，简单方便，能耗少，制水成本低，易于维护和设备可以模块化的优点。

[0023] 海水经海水取水、混凝沉淀、机械过滤、保安过滤，去除悬浮固体及其它有害物，然后经高压泵增压后，进入反渗透膜海水淡化机淡化，产出的中间淡水产品进入后处理设施（按淡水不同用途选择，如作饮用水，需pH调节和加氯杀菌设备），精制成终产品淡水。

[0024] 2）雨水收集系统是利用海岛上充沛的雨水资源，是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。现今多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。

[0025] 雨水收集系统根据雨水源不同，可粗略分为两类。

[0026] a、屋顶雨水。屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物少，可通过弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后使用。

[0027] b、地面雨水。地面的雨水杂质多，污染物源复杂。在弃流和粗略过滤后，还必须进行沉淀才能排入蓄水系统。

[0028] 我们现在收集的是屋顶雨水，在植物工厂的顶部做一个2500L的雨水收集槽（5480*2286*200），雨水收集到集水槽后通过增压泵将雨水抽送到净化装置，净化过的水再流入到2000L（φ1300mm*1700mm）蓄水箱中。

[0029] 光伏系统技术方案1）无外部光源引进时
植物工厂一天的耗电量为108.96Kwh，海水淡化设备总功率为1.8KW，产水量为50升每小时，日常用水为500升/天，一天的耗电量为1.8*10=18Kwh。整个系统一天的耗电总量为
127Kwh，光伏发电在海岛区域，光照依照10小时计算，有效发电系数为0.5，则所需的光伏板功率为127/10/0.5=25.4KW，单张光伏板的功率约为250W（1640mm*990mm*35mm），则共需要
102块光伏板，每块面积为1.6236㎡，不考虑检修总面积为165.6㎡，考虑检修后占地约为
400㎡。

[0030] 蓄电池方面，总蓄电量需为127Kwh，2000ah2V的电池，单块存储约3Kwh，则共需要蓄电池43块，单块尺寸为433mm*342mm*341mm。

[0031] 2）有外部光源引进时植物工厂一天的耗电量为85.2Kwh，海水淡化设备总功率为1.8KW，产水量为50升每小时，日常用水为500升/天，一天的耗电量为1.8*10=18Kwh。整个系统一天的耗电总量为
104Kwh，光伏发电在海岛区域，光照依照10小时计算，有效发电系数为0.5，则所需的光伏板功率为104/10/0.5=20.8KW，单张光伏板的功率约为250W（1640mm*990mm*35mm），则共需要
84块光伏板，每块面积为1.6236㎡，不考虑检修总面积为136.4㎡，考虑检修后占地约为300㎡。采用太阳能跟踪支架系统，能大大提高发电效率。

[0032] 蓄电池方面，总蓄电量需为104Kwh，2000ah2V的电池，单块存储约3Kwh，则共需要蓄电池35块，单块尺寸为433mm*342mm*341mm。

[0033] 植物工厂技术方案系统原理：“人工光型”植物工厂就是将植物生长移至密闭厂房内。采用多层布置节约占地面积。人工提供植物生长所需的条件：阳光、温度、水、肥料、氧气、CO2。仿照太阳光的结构、利用专业的照明系统给植物提供光合作用所需的光源。利用恒温装置让植物生长在恒温环境下。植物的根系在水耕床的液肥内、由设定好的施肥机提供所需营养，工厂内的CO2气体浓度约为大气的2-4倍，由二氧化碳补充装置提供。

[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0035] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

标题	发布/更新时间	阅读量
大气碳吸收的仿地学方法	2020-05-14	310
一种利用低谷电进行海水淡化的方法	2020-05-16	482
一种与电厂多品位余热耦合的海水淡化系统	2020-05-11	763
基于电厂烟气中水蒸汽捕集与余热回收的海水淡化系统	2020-05-15	649
一种海水或盐湖水提锂工艺	2020-05-14	1025
一种脱碳海水进料的反渗透脱硼海水淡化系统优化方法	2020-05-15	297
海洋水面上的淡水资源库装置及安装方法	2020-05-16	371
大型船载海水淡化工厂	2020-05-12	929
电厂排污水的回收处理系统	2020-05-11	847
一种电力调峰系统及其方法	2020-05-14	770

一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂

一种适用于岛礁种植的独立全自动植物工厂

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：