一种水培牧草种植系统的制作方法

本发明涉及农业无土栽培设备，特别是涉及一种水培牧草种植系统。

背景技术：

1、饲草是畜牧业发展的核心物质基础。在我国青藏高原、云贵高原及类似高海拔高寒地区，传统畜牧业长期面临冷季饲草料极度短缺的困境。该类区域冬季漫长，气温极低，最低可达-20℃以下，天然草场枯草期长达7-8个月；受低温、低氧、强紫外线等极端环境限制，传统土壤种植牧草生长周期长、单位面积产量低，无法实现全年稳定的饲草供应。牧区冬季只能依赖夏秋季节储备的干草，营养流失严重，难以满足牲畜冬季育羔、增膘的营养需求，严重制约了当地畜牧业的规模化发展。

2、水培牧草技术因具有生长周期短、单位面积产量高、不受季节限制等优点，被视为解决高寒牧区饲草短缺的重要方向。将水培系统集成于集装箱式箱体内形成移动式种植装备，便于在牧区就近部署，理论上可实现饲草的全年稳定生产。然而，现有常规水培牧草系统多面向平原或低海拔地区设计，直接移植至高海拔高寒环境时，暴露出以下不足：

3、高海拔地区昼夜温差极大，常规水培系统的保温结构多采用单层岩棉或普通聚氨酯夹芯板，且保温层与箱体内金属骨架直接接触。在室外零下十几度的低温下，金属骨架形成冷桥，导致保温层表面冷凝结露甚至结冰，进而造成大量热量流失；同时常规保温结构易产生冷桥效应，箱体内部结露、结冰，无法维持牧草生长所需的20℃-25℃恒温环境，为弥补热损失不得不持续高功率加热，能耗极高。且常规系统多采用空调或电暖器直接对仓内空气加热，且往往伴随与外界冷空气的交换（如普通新风引入），在高海拔低温环境下，这种控温方式功耗巨大，难以满足牧区低成本运行的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水培牧草种植系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低高海拔高寒环境下的能耗。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种水培牧草种植系统，包括箱体、种植架、供水系统、补光系统、环境控制系统及控制器；所述环境控制系统包括空气循环单元和温度控制单元；

4、所述箱体的侧壁由外向内依次包括箱壁、发泡保温层和第一保温板；

5、所述箱体内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述箱体内的空间分隔为种植室和设备室，所述隔离墙包括隔离墙主体和安装在所述隔离墙主体上的第一门体；所述种植架设置在所述种植室内，所述控制器设置在所述设备室内；所述补光系统包括与所述种植架每层种植层一一对应的补光灯，所述补光灯固设在对应的所述种植层的上方；

6、所述空气循环单元包括循环机构和若干个开设在所述隔离墙主体底部的第一通风口，所述循环机构包括循环风道和固设在所述循环风道内的循环风机，所述循环风道固设在固设在所述隔离墙主体顶部，所述循环风道一端与所述设备室相通、另一端与所述种植室相通，所述循环风机用于将所述设备室内的空气泵入所述种植室内；

7、所述温度控制单元包括设置在所述第一保温板靠近所述箱壁的一侧的加热丝和多个分布在所述种植室内的温度传感器；所述循环风机、所述加热丝和所述温度传感器分别与所述控制器信号连接，所述控制器能够控制所述加热丝和所述循环风机的启闭。

8、优选的，所述第一保温板上对应所述加热丝开设有线槽，所述加热丝嵌设在对应的所述线槽内。

9、优选的，所述循环风道与所述设备室连通的一端设置有进风电动百叶，所述循环风道与所述种植室连通的一端设置有出风电动百叶；所述进风电动百叶和所述出风电动百叶分别与所述控制器电连接，所述控制器能够控制所述进风电动百叶和所述出风电动百叶的启闭。

10、优选的，所述发泡保温层由聚氨酯黑白料按1:1比例混合后经机器灌注发泡形成，发泡密度不小于45kg/m3；所述第一保温板为金属雕花板外墙保温板，所述第一保温板固定安装在位于所述箱体内部的框架上，所述框架与所述箱体固定连接；所述加热丝采用碳纤维发热线。

11、优选的，所述箱体上设置有第二门体，所述第一门体和所述第二门体都采用保温气密门。

12、优选的，所述循环机构还包括固设在所述循环风道内的加热器，且所述加热器较所述循环风机靠近所述种植室。

13、优选的，所述加热器采用ptc加热体。

14、优选的，还包括供水系统，所述供水系统包括供水箱、供水泵和回水泵，所述供水泵的进水口与所述供水箱的出水口连通，所述供水泵的出水口与每层所述种植层连通，所述回水泵的进水口与每层所述种植层连通，所述回水泵的出水口与所述供水箱连通；所述供水箱、所述供水泵和所述回水泵都设置在所述设备室内。

15、优选的，所述隔离墙主体包括由所述种植室至所述设备室依次分布的第二保温板、隔热层和第三保温板；所述隔热层采用真空绝热板。

16、优选的，所述环境控制系统还包括新风单元，所述新风单元包括分别固设在所述箱体侧壁上的进风风机和出风风机，所述进风风机和所述出风风机位于所述箱体的两个不同的侧壁上，所述进风风机的进风口与外界空气连通、出风口与所述种植室连通，所述出风风机的进风口与所述种植室连通、出风口与外界空气连通。

17、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

18、本发明在箱壁与第一保温板之间设置了发泡保温层，提高了箱体保温性能，有效阻断了金属骨架形成的“冷桥”效应，避免了箱体内热量的流失速度；空气循环单元的设置能够使得种植室和设备室内的空气不断循环流动，进而使得补光灯产生的位于种植室顶部的热空气能够循环流动，对种植室和设备室进行均匀加热，避免了传统空调或电暖器“点状加热”导致的局部过热与整体能耗浪费，充分利用了补光灯工作所产生的热量，不仅消除了常规新风引入带来的热冲击，还将设备室电子元件运行产生的废热回收利用，实现了能源的梯级利用，控温效率显著提升，有效降低了高海拔高寒地区水培牧草种植系统的能耗。

1.一种水培牧草种植系统，其特征在于：包括箱体、种植架、供水系统、补光系统、环境控制系统及控制器；所述环境控制系统包括空气循环单元和温度控制单元；

2.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述第一保温板上对应所述加热丝开设有线槽，所述加热丝嵌设在对应的所述线槽内。

3.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述循环风道与所述设备室连通的一端设置有进风电动百叶，所述循环风道与所述种植室连通的一端设置有出风电动百叶；所述进风电动百叶和所述出风电动百叶分别与所述控制器电连接，所述控制器能够控制所述进风电动百叶和所述出风电动百叶的启闭。

4.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述发泡保温层由聚氨酯黑白料按1:1比例混合后经机器灌注发泡形成，发泡密度不小于45kg/m3；所述第一保温板为金属雕花板外墙保温板，所述第一保温板固定安装在位于所述箱体内部的框架上，所述框架与所述箱体固定连接；所述加热丝采用碳纤维发热线。

5.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述箱体上设置有第二门体，所述第一门体和所述第二门体都采用保温气密门。

6.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述循环机构还包括固设在所述循环风道内的加热器，且所述加热器较所述循环风机靠近所述种植室。

7.根据权利要求6所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述加热器采用ptc加热体。

8.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：还包括供水系统，所述供水系统包括供水箱、供水泵和回水泵，所述供水泵的进水口与所述供水箱的出水口连通，所述供水泵的出水口与每层所述种植层连通，所述回水泵的进水口与每层所述种植层连通，所述回水泵的出水口与所述供水箱连通；所述供水箱、所述供水泵和所述回水泵都设置在所述设备室内。

9.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述隔离墙主体包括由所述种植室至所述设备室依次分布的第二保温板、隔热层和第三保温板；所述隔热层采用真空绝热板。

10.根据权利要求1所述的水培牧草种植系统，其特征在于：所述环境控制系统还包括新风单元，所述新风单元包括分别固设在所述箱体侧壁上的进风风机和出风风机，所述进风风机和所述出风风机位于所述箱体的两个不同的侧壁上，所述进风风机的进风口与外界空气连通、出风口与所述种植室连通，所述出风风机的进风口与所述种植室连通、出风口与外界空气连通。