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在叶菜智能植物工厂中，通风系统虽然不像光照、水肥那样直接参与植物的光合与营养吸收过程，但它却是保障环境稳定性、空气流通性、病虫害防控和植物健康生长的关键子系统之一。良好的通风系统能有效调节温度、湿度、二氧化碳浓度、空气流动均匀性，是实现高产、优质、高效和可持续生产的重要保障。

一、叶菜智能植物工厂通风系统的作用与重要性

1.调节温湿度，防止环境过热或过湿

植物在进行光合作用和蒸腾作用时会释放大量热量和水分，尤其在高光强、高密度种植条件下，局部区域容易产生高温、高湿的小环境。

如果没有良好的通风，会导致：

温度过高（如超过30°C）：抑制光合作用，加速呼吸消耗，影响生长；

湿度过大（如>90% RH）：易诱发霉菌、霜霉病、灰霉病等叶部病害，还可能导致叶片结露、腐烂。

2.维持CO₂浓度均匀，促进光合作用

植物工厂通常会人为补充**CO₂（浓度400~1500 ppm）**以提高光合效率。

但如果通风不畅，CO₂会在局部区域快速被植物吸收，形成**“CO₂浓度梯度”**，导致部分植株光合作用受限，整体产量下降。

3.保证空气流动均匀，避免微环境差异

在多层立体栽培（如5~8层架式种植）或高密度叶菜种植中，不同位置的光照、温湿度可能存在明显差异。

通风系统通过强制对流或循环送风，让空气在栽培区域均匀分布，避免出现“热点”或“冷点”、“干区”或“湿区”。

4.降低病害风险，提高植物健康

通风能减少空气中的水汽凝结、有害微生物聚集和气体滞留，降低病害传播概率。

良好的通风还有助于调控乙烯、挥发性有机物（VOCs）等气体浓度，避免植物早衰或生理失调。

二、叶菜智能植物工厂通风系统的组成

智能植物工厂的通风系统通常是综合环境控制系统的一部分，与其他子系统（如空调、加湿器、CO₂发生器、光照系统）协同工作。其主要由以下几个部分组成：

1.进风系统（Fresh Air Intake）

从室外或洁净空气源引入新鲜空气，经过过滤（如初效、中效、HEPA过滤），去除灰尘、病菌、花粉等杂质，保证进入植物工厂的空气质量。

适用于需要补充氧气、稀释内部污浊空气的场景。

2.排风系统（Exhaust Air System）

将植物工厂内部高温、高湿、高CO₂或低氧的废气排出，维持内外气体交换。

排风口通常布置在顶部或栽培区后端，以利于热空气上升后被及时抽走。

3.循环风系统（Air Circulation / Forced Convection）

通过轴流风机、离心风机、环流风扇、管道风机等设备，推动空气在栽培架间、层间、区域间水平或垂直循环，实现均匀的气流分布。

是智能植物工厂中最常用的通风形式，尤其适合多层立体栽培、密闭环境。

4.空调/温控与除湿系统（可选集成）

很多情况下，通风与空调、降温除湿设备协同工作，比如：

热交换通风：通过热回收装置降低新风能耗；

蒸发冷却/空调降温：在夏季维持适宜温度；

除湿机：在潮湿季节或高湿环境下控制空气湿度。

5.智能控制模块（核心大脑）

通过温湿度传感器、CO₂传感器、风速传感器等实时监测环境参数；

中央控制器根据设定阈值（如温度20~25°C，湿度60~80%，CO₂800~1200 ppm）自动调节：

风机转速

进/排风量

空气流向与循环模式

三、通风系统的主要类型与布置方式

1.自然通风（极少使用，仅辅助）

通过开窗或温室天窗实现，但在全封闭型智能植物工厂中几乎不用，因为无法精准控制环境。

2.强制通风（机械通风，主流方式）

使用风机（如环流扇、轴流扇、管道风机）主动推动空气流通，是植物工厂最常用的通风方式。

布置形式包括：

顶部环流：大型风机安装在栽培区顶部，推动热空气向上排出，促进上下层空气交换；

侧向送风/排风：在栽培架两侧或前后布置进风口和出风口，形成水平气流；

垂直层间通风：每层栽培架之间设置小型循环风扇，确保层间空气不滞留；

定点补风+中央排风：新鲜空气从特定位置进入，污浊空气从另一端或顶部排出。

3.循环+局部补风系统（精细化控制）

在高精度植物工厂中，通风系统可实现“区域化微气候控制”，即对每列架子、每层甚至每行叶菜实施独立送风或调节，确保每一棵植物都处于均匀、稳定的生长环境中。

四、智能控制与优化策略

现代叶菜智能植物工厂的通风系统已不再是简单的“吹风”，而是融入了AI算法、物联网（IoT）和自动化控制技术，实现：

1.按需通风

根据实时温湿度、CO₂浓度、植物密度等参数，动态调整风速与风量，避免“过通风”或“通风不足”。

2.分层/分区控制

不同栽培区域（如前排与后排、上层与下层）设置独立通风策略，解决“边缘效应”和“高度温差”。

3.与其它系统联动

通风与空调、加湿器、CO₂发生器、光照系统协同控制，例如：

光照增强→光合作用加强→CO₂需求增加→通风系统同步提升CO₂补充与空气流通；

温度升高→启动循环风机+空调降温。

4.节能优化

通过智能调度，在非高峰时段降低风机转速，或利用热回收通风（HRV）技术减少新风能耗。

文章来源：叶菜侠科技