一、成果简介:
智能18是由国家电投集团中央研究院设计的一款集成种植系统、微压氧舱、净水系统、光储系统的可离网供能、高智能化综合生态产品。可实现菜、电、水、氧就地供给,可解决高海拔边防哨所对新鲜蔬菜、纯水、吸氧的需求。采用一体化设计,在40尺高柜保温集装箱内配置种植系统、微压氧舱和净水系统,按照设备每日耗电量配置相应容量的光伏板和蓄电池,可实现离网供能、通水通电即可使用。未来可推广至高原海岛、荒漠戈壁等自然环境恶劣地方,改善当地条件。
目前已将产品供应到多个高海拔哨所,改善试点官兵生活条件。产品可根据用户需求设计,实现轻量化和可移动的功能,舱体降采样铝合金、碳纤维等材料,通过设计箱体转轮等实现轻量化可移动。同时可根据用户需求进行模块化组合,满足用户不同的需求。
产品外观
种植系统内部示意图
氧舱示意图
净水系统
光储供能系统示意图
二、技术优势及性能指标:
1) 舱体保温:箱体夹层内置150mm材料聚氨酯,经传热计算可以抵御-40℃严寒,箱体侧壁和顶板采用相变蓄热层,自动充放热,降低能耗;箱体底部内嵌电热层,为整个系统启动提供预热。
2) 种植系统:采用人工光源水培蔬菜,全自动营养液循环系统,不间断循环供给,智能环控系统,自动调节室内温、湿度和二氧化碳浓度,无需调节参数。
项目 | 参数 | 项目 | 参数 |
蔬菜种类 | 生菜、小白菜等绿叶菜 | 纯净水耗量 | 140L/天 |
蔬菜产量 | 6-10kg/天 | 二氧化碳气耗量 | 1kg/天 |
电功率 | 7kW | 满钟蔬菜量 | 1620株 |
电耗 | 75kWh/天 | 可供人员食量 | 20人/天 |
运行温度 | 18-24°C | 生长周期 | 20-30天/茬 |
3) 微压氧舱:压缩空气供氧,可满足四人同时吸氧。配置智能控制系统,针对不同海拔地区,提供不同氧气浓度,同时设置手动辅助系统,保证使用者在吸氧过程中安全,铺设地暖系统,提高使用者舒适度。
4) 净水系统:在氧舱内布置纯水机,通过自吸泵将原水吸至净水系统,实现种植灌溉用水和氧舱饮用水自供给,纯水产量100-150L/h,储量190L。
5) 光储供能:采用光伏作为主电源提供所有设备运行所需电能,搭配蓄电池,保证在无光照或持续恶劣天气下的供能,提高系统利用率和稳定性。
配置 | 参数 |
光伏功率 | 51.36Kw |
蓄电池 | 200Kwh |
可满足极端天气下最低功耗运行时间 | 3天 |
采用两级变换拓扑方案,由1个50KW AC/DC和1个50KWDC/DC单元、1个100kW STS以及变压器、控制单元、监控单元等组成 。可满足离并网供能、实时监控,为系统提供高效稳定的电能。
三、所属领域:
综合能源服务方向:多能供应服务技术
四、成熟度:
产业化阶段
五、市场应用情况及经济效益分析:
目前本产品已经供应到高海拔严寒地区的用户使用,供给高海拔严寒地区人员的蔬菜、吸氧和净化水需求。
产品价格表(万元) | |||
项目 | 20尺 (不含氧舱) | 40尺 (不含氧舱) | 40尺 (含氧舱) |
种植系统 | 25.7 | 37.2 | 32.2 |
氧舱 | 32.5 | ||
光伏板+蓄电池 | 25 | 50 | 75 |
箱体 | 10 | 20 | 20 |
总价 | 60.7 | 107.2 | 159.7 |
产品效益表 | ||||
种植系统 | 氧舱 | 净水系统 | 系统整体 | |
产值 | 10kg/天 | 60L/天 | 1t/天 | |
日收益(元) | 400 | 2400 | 2000 | 4800 |
年收益 (万元) | 12 | 72 | 60 | 144 |
产品每年运维成本(万元) | |||||
种植系统 | 氧舱 | 净水系统 | 供能系统 | ||
设备 维护 | 硬件 | LED灯管、传感器、循环泵、工控屏 | 管道、阀门、传感器、PLC | 阀门、管道、滤芯 | 电缆、蓄电池定期维护 |
软件 | 有需要可增加I/0模块,更新组态 | 有需要可增加I/0模块,更新组态 | 无 | 无 | |
总报价 (包含人工成本) | 0.5 | 0.4 | 0.2 | 1 |
按照设备每年运行300天计算,预计13个月即可回本,产生收益。