资料
如何优化叶菜智能植物工厂的通风效率
作者: 时间: 2025-10-08
优化叶菜智能植物工厂的通风效率，是提升环境均匀性、降低病害风险、提高产量与品质、节约能源的关键措施之一。通风效率的优化不仅仅是“加大风量”，而是要从系统设计、设备选型、气流组织、智能控制、环境协同等多个维度进行系统性改进，以实现“精准通风、均匀流通、按需调控、节能环保”的目标。
一、通风效率优化的核心目标
优化目标具体含义空气流通均匀性确保栽培区域各处（不同层、不同架、前后左右）温湿度、CO₂浓度、风速一致，避免“死角”和“微环境差异”。环境参数稳定维持适宜的温湿度（如20~25°C，60~80% RH）、CO₂浓度（如800~1200 ppm），防止局部过热、过湿或气体浓度梯度过大。降低病害风险减少高湿滞留、冷凝水和空气不流通引发的霉菌、霜霉病等病害。提高能源效率避免“过量通风”或“无效送风”，在满足需求的前提下减少风机功耗与新风负荷。支持高密度种植在多层立体栽培（如5~10层）、高叶菜密植条件下，仍能保持良好通风性能。
二、优化通风效率的关键技术与方法
一）1.科学设计通风系统布局
（1）合理选择通风方式
根据植物工厂类型（如全封闭式、半封闭式、架式栽培、平面栽培等），选择合适的通风策略：
强制循环通风（主流）：使用环流风机、轴流风机、管道风机，推动空气在栽培架间循环，适合多层立体种植。
垂直气流组织：通过顶部排风+底部或侧面进风，形成“自下而上”的空气流动，模拟自然对流，有利于热湿空气排出。
水平均匀送风：在平面栽培或矮层架式中，采用侧送风+对侧排风，形成稳定水平层流，避免叶片直接受风冲击。
分区通风：将栽培区划分为多个小区域，每个区域独立送/排风，实现“定制化微气候”。
（2）优化风机布置与数量
均匀分布：风机应沿栽培区长度、高度方向均匀布置（如每2~3米一台环流风扇），避免局部风速过高或过低。
分层配置：对于5层及以上的立体栽培架，建议每层或隔层设置小型循环风扇，确保层间空气流通。
避免直吹叶菜：风机出风口不要直接对准植物叶片，以免造成机械损伤或水分过快散失。
二）2.提升气流组织合理性
（1）形成稳定、温和的空气流场
目标：空气流速一般为0.1~0.5 m/s（柔和均匀，不吹倒叶片、不引起失水）。
避免“涡流”“死角”“短路”（如进风口与出风口过近，空气未充分流通就排出）。
（2）引导气流自下而上或穿架流动
推荐气流方向：从栽培架底部进入，从顶部或后端排出，有利于热湿空气（集中在上层）及时排除。
对于多层架，可采用“穿架风道”设计，让空气从架与架之间流通，提升层间通风效率。
三）3.引入智能控制系统，实现精准调控
（1）基于传感器的实时监测
安装温湿度传感器、CO₂传感器、风速传感器、光照传感器，实时获取栽培区各位置环境数据。
重点监测多层架的上下层差异、前后排差异、区域微环境差异。
（2）动态调节风机运行
根据传感器数据，中央控制系统自动调节：
风机转速（变频控制，节能又精准）
开启/关闭特定区域风机
调整进风与排风量比例
实现“按需通风、按区调控、实时平衡”。
（3）与其它系统联动控制
通风+空调/降温：高温时联合启动，既换气又降温；
通风+除湿机：高湿时加强通风并启动除湿，防止结露与病害；
通风+ CO₂补给：通风时同步补充CO₂，避免局部CO₂浓度过低。
四）4.优化栽培架与空间设计
（1）架间留足通风通道
栽培架之间应保留至少30~50 cm的通风间隙，避免过于密集导致气流阻塞。
架体设计应通透、不阻挡风向，如采用网格状、开放式结构。
（2）合理规划栽培密度
叶菜种植过密（如株距过小、叶片重叠）会阻碍空气流通，增加局部湿度，易诱发病害。
应根据品种、生长阶段优化株距、行距与层数，保障通风穿透性。
（3）地面与墙面处理
地面应平整、防滑、易清洁，避免积水导致湿度过高；
墙面与天花板可使用反光、隔热、防结露材料，改善空气流通与热辐射环境。
五）5.引入辅助技术与节能策略
（1）热交换通风（HRV）
在寒冷或炎热地区，通过热回收通风系统，在新风与排风之间交换热量，降低温控能耗。
（2）垂直气流优化（CFD模拟）
利用计算流体力学（CFD）仿真技术，在设计阶段模拟气流走向、温度分布、风速均匀性，优化通风布局，避免盲目施工。
（3）变频风机与节能设备
采用变频调速风机，根据实际需求调节功率，相比传统定频风机节能30%以上。
选用低噪音、高效率、长寿命的工业级环流风机，提升系统可靠性。
文章来源：叶菜侠科技
一、通风效率优化的核心目标
优化目标具体含义空气流通均匀性确保栽培区域各处（不同层、不同架、前后左右）温湿度、CO₂浓度、风速一致，避免“死角”和“微环境差异”。环境参数稳定维持适宜的温湿度（如20~25°C，60~80% RH）、CO₂浓度（如800~1200 ppm），防止局部过热、过湿或气体浓度梯度过大。降低病害风险减少高湿滞留、冷凝水和空气不流通引发的霉菌、霜霉病等病害。提高能源效率避免“过量通风”或“无效送风”，在满足需求的前提下减少风机功耗与新风负荷。支持高密度种植在多层立体栽培（如5~10层）、高叶菜密植条件下，仍能保持良好通风性能。
二、优化通风效率的关键技术与方法
一）1.科学设计通风系统布局
（1）合理选择通风方式
根据植物工厂类型（如全封闭式、半封闭式、架式栽培、平面栽培等），选择合适的通风策略：
强制循环通风（主流）：使用环流风机、轴流风机、管道风机，推动空气在栽培架间循环，适合多层立体种植。
垂直气流组织：通过顶部排风+底部或侧面进风，形成“自下而上”的空气流动，模拟自然对流，有利于热湿空气排出。
水平均匀送风：在平面栽培或矮层架式中，采用侧送风+对侧排风，形成稳定水平层流，避免叶片直接受风冲击。
分区通风：将栽培区划分为多个小区域，每个区域独立送/排风，实现“定制化微气候”。
（2）优化风机布置与数量
均匀分布：风机应沿栽培区长度、高度方向均匀布置（如每2~3米一台环流风扇），避免局部风速过高或过低。
分层配置：对于5层及以上的立体栽培架，建议每层或隔层设置小型循环风扇，确保层间空气流通。
避免直吹叶菜：风机出风口不要直接对准植物叶片，以免造成机械损伤或水分过快散失。
二）2.提升气流组织合理性
（1）形成稳定、温和的空气流场
目标：空气流速一般为0.1~0.5 m/s（柔和均匀，不吹倒叶片、不引起失水）。
避免“涡流”“死角”“短路”（如进风口与出风口过近，空气未充分流通就排出）。
（2）引导气流自下而上或穿架流动
推荐气流方向：从栽培架底部进入，从顶部或后端排出，有利于热湿空气（集中在上层）及时排除。
对于多层架，可采用“穿架风道”设计，让空气从架与架之间流通，提升层间通风效率。
三）3.引入智能控制系统，实现精准调控
（1）基于传感器的实时监测
安装温湿度传感器、CO₂传感器、风速传感器、光照传感器，实时获取栽培区各位置环境数据。
重点监测多层架的上下层差异、前后排差异、区域微环境差异。
（2）动态调节风机运行
根据传感器数据，中央控制系统自动调节：
风机转速（变频控制，节能又精准）
开启/关闭特定区域风机
调整进风与排风量比例
实现“按需通风、按区调控、实时平衡”。
（3）与其它系统联动控制
通风+空调/降温：高温时联合启动，既换气又降温；
通风+除湿机：高湿时加强通风并启动除湿，防止结露与病害；
通风+ CO₂补给：通风时同步补充CO₂，避免局部CO₂浓度过低。
四）4.优化栽培架与空间设计
（1）架间留足通风通道
栽培架之间应保留至少30~50 cm的通风间隙，避免过于密集导致气流阻塞。
架体设计应通透、不阻挡风向，如采用网格状、开放式结构。
（2）合理规划栽培密度
叶菜种植过密（如株距过小、叶片重叠）会阻碍空气流通，增加局部湿度，易诱发病害。
应根据品种、生长阶段优化株距、行距与层数，保障通风穿透性。
（3）地面与墙面处理
地面应平整、防滑、易清洁，避免积水导致湿度过高；
墙面与天花板可使用反光、隔热、防结露材料，改善空气流通与热辐射环境。
五）5.引入辅助技术与节能策略
（1）热交换通风（HRV）
在寒冷或炎热地区，通过热回收通风系统，在新风与排风之间交换热量，降低温控能耗。
（2）垂直气流优化（CFD模拟）
利用计算流体力学（CFD）仿真技术，在设计阶段模拟气流走向、温度分布、风速均匀性，优化通风布局，避免盲目施工。
（3）变频风机与节能设备
采用变频调速风机，根据实际需求调节功率，相比传统定频风机节能30%以上。
选用低噪音、高效率、长寿命的工业级环流风机，提升系统可靠性。
文章来源：叶菜侠科技