步入式培养箱介绍

一、设备定义与学术定位

托普云农步入式人工气候箱（亦称步入式人工气候室、植物生长室，TP-ZWC/RTOP系列定制型）是由浙江托普云农科技股份有限公司研制之模块化拼装式大型受控环境实验设施。该系统以植物环境生理学及建筑热工学为基础，在聚氨酯夹芯板围护构建之高气密性舱体内，对温度、相对湿度、光合有效辐射（PAR）/光量子通量密度（PPFD）、CO?浓度及气流速度实施独立或耦合的多回路PID闭环调控，于数十至数百立方米空间内复现昼夜交替、季节更迭及气候事件（高温热害、低温冷害、干旱模拟等），本质是探究基因型—表型—环境互作（G×E×P）关系的"环境发生器"，属植物生理学、逆境生物学、作物遗传育种加代及生态模拟领域之基准科研平台。

二、围护结构与舱体构造

复合保温围护：六面体采用双面彩钢板或不锈钢板夹高密度B1级聚氨酯发泡保温层，地面铺设防潮防霉PVC或环氧地坪，整体气密性与隔热性能满足长期恒温恒湿连续运行需求。

模块化拼装框架：镀锌钢或铝合金骨架配合密封胶条与防水压条，支持矩形、L形及多隔间分区布局；门体设双层中空钢化玻璃观察窗、遮光帘、电磁门锁及风幕隔离装置，防止开关门时内外气流大幅交换造成微环境扰动。

三、多回路环境调控系统

温湿度闭环控制：工业级全封闭双压缩机组（可选冗余备份）配合电子膨胀阀与翅片式换热器实现快速升降温；加湿采用超声波或电极式加湿器，除湿通过制冷凝露旁路完成；Pt100铂电阻测温与电容式湿度传感器实时反馈，经PID算法动态调节输出以维持舱内温湿场均匀稳定。

光照调控单元：顶部及可选侧壁布置高密度全光谱LED灯板或植物生长灯，支持无级调光与光配方自定义（含红光、蓝光、远红光及白光配比调控），可模拟不同纬度与季节之日照强度及光周期。

CO₂与新风系统：多点布置NDIR原理CO₂传感器，配合补气电磁阀与文丘里混合管实现大空间内CO?浓度快速响应与均匀分布；全热新风换热系统引入过滤新风并排除废气，消除局部CO₂分层现象。

气流组织优化：经CFD（计算流体动力学）仿真设计之顶部均流孔板或底部回风风道配合EC变频离心风机，在大空间内形成均匀湍流场，消除温度分层与死角。

四、核心功能

1、全天候模拟：系统支持24小时全天候环境模拟，标配48组独立参数组（涵盖温湿度、光照等各参数），精确复刻自然界昼夜变化的微妙差异。

2、高性能碳钢外壳，美观大方：箱体外壳为高性能碳钢，表面喷涂防锈漆，保温夹层采用不锈钢聚氨酯保温板，高阻燃、抗压强。

3、可视化设计：配置双层钢化玻璃观察窗及遮光帘，方便观察试样品试验状态。

4、数据采集与调控：室内环境参数实时采集，自动智能控制温度、湿度、光照、新风、杀菌；

5、自动化编排管理：根据植物全生育周期，自定义编排运行计划，实现从播种到成熟全过程的自动化环境管理。

6、湿度均匀：室内使用超声波加湿器加湿，加湿可靠。

7、风道式通风，温度均匀：全热新风换热系统，确保室内温度均匀度。

8、360度灭菌：配备了*的灭菌设备，包括紫外线灭菌设备和臭氧发生器等，确保物品在优良状态下保存和使用。

9、定制式育苗培养架：采用全光谱适用于植物生长光照，实现增产增效，具有发光效率高，节能省电的特点，支持光配方和灯外观设计。

10、智能控制系统：设备运行工况显示，当前时间、温度、湿度、冷媒压力、压缩机工作状态、蒸发器工作状态、化霜状态、冷凝器工作状态、报警、历史报警、当前设定等。

11、配备远程通讯模块：在物联网控制软件中实现，连接网络后，可实现远程联网监测功能，全程记录参数及温湿度等曲线图变化，可让操作人员通过办公室的电脑、手机APP等及时观察及控制库运行。

五、典型科研与应用场景

作物育种加代与表型组学：供水稻、玉米、小麦等大田作物全生育期栽培，结合成像系统开展高通量植物表型分析，缩短育种世代周期。

植物逆境生物学研究：模拟干旱（低湿）、盐碱、高温、低温、高CO?等单一或复合胁迫环境，解析植物抗逆生理与分子机制。

种苗工厂化快繁与组培炼苗：为组培苗驯化、扦插快繁及种质资源保育提供恒温恒湿可控环境。

生态学与生物互作模拟：构建特定温湿光气条件研究植物—微生物或植物—昆虫互作关系。

特殊环境适用场景：经定制后可部署于边防哨所、岛礁、科考船及野外试验站等非常规科研场所。

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