随着植物工厂(Plant Factory)在城市农业、科研育种、食用植物生产等领域的广泛应用,其气流系统设计成为影响作物生长环境稳定性的关键环节。气流循环是否合理,直接决定温湿度均衡、CO₂浓度分布、叶面蒸腾效率等。而在气流系统中,散热风扇(Cooling Fan)承担着“空气流动引擎”的核心角色。
目前,植物工厂常用的散热风扇主要分为三类:AC风扇、DC风扇和EC风扇。本文将从工作原理、性能参数、能效表现及应用适配性等维度,系统对比三种类型在植物工厂中的使用特点,并结合山洋San Ace系列风扇的应用案例进行分析。
| 类型 | 驱动方式 | 电源输入 | 控制特性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| AC风扇 | 交流感应电机 | AC 110V / 220V | 固定转速,简单控制 | 空调、照明柜、电控箱 |
| DC风扇 | 无刷直流电机 | DC 12V / 24V / 48V | PWM调速、FG信号输出 | LED照明、模块散热、机柜风冷 |
| EC风扇 | 电子换向直流电机 + AC输入 | AC 110V / 220V(内置整流) | 精确调速、高能效 | 植物工厂、通风管道、节能系统 |
从原理上看,AC风扇结构简单但效率较低;DC风扇可实现智能调速;而EC(Electronically Commutated)风扇融合了两者的优势,兼具高能效、智能控制与宽电压输入特性,已逐步成为植物工厂气流系统的主流选择。
下表展示了三类风扇的主要性能参数对比:
| 参数项目 | AC风扇 | DC风扇 | EC风扇 |
|---|---|---|---|
| 功率效率 | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 风量输出 | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★★ |
| 噪音控制 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 寿命(L10) | 20,000 h | 40,000 h | ≥60,000 h |
| 调速能力 | 无 | PWM控制 | 模拟/PWM智能控制 |
| 防护等级 | IP20~IP54 | IP54~IP68 | IP54~IP68 |
| 成本 | 低 | 中 | 较高 |
| 维护便利 | 简单 | 较易 | 需专业 |
简析:
AC风扇胜在成本低、可靠性高,适用于对能耗要求不高的基础通风区;
DC风扇能效明显提升,适合照明模块、种植舱内小空间的局部风冷;
EC风扇则凭借高能效与智能控制特性,在中大型植物工厂的主气流通道和环境调节系统中表现最优。

植物工厂通常由栽培区、循环风道、制冷制热单元、CO₂补给装置、照明系统等部分组成。其气流系统主要承担三项任务:
温湿度均匀化(ΔT ≤ 2°C)
保证不同层架、不同区域间空气流速一致;
CO₂与O₂浓度分布均衡
促进光合作用效率;
抑制霉菌与病害扩散
减少局部湿热死角。
在这些任务中,风扇的选择应兼顾风量、风压、噪音、能效与寿命。
| 应用环节 | 目标功能 | 推荐风扇类型 | 推荐产品示例(山洋 San Ace) |
|---|---|---|---|
| 栽培区层架循环 | 温湿度均衡,CO₂扩散 | DC / EC | San Ace 9GA DC系列(高效低噪) |
| 中央通风系统 | 主动送风/回风 | EC | San Ace 9RA EC系列(高能效节能控制) |
| 电气控制柜 | 控制器、驱动器散热 | AC / DC | San Ace 120 AC系列 |
| 照明模块散热 | LED灯具热管理 | DC | San Ace 40 DC超薄型系列 |
| 制冷模块冷却 | 热交换器散热 | EC | San Ace 9WPA防水型系列 |
与传统AC风扇相比,EC风扇能耗可降低30~50%。其采用内置电子换向器,直接将交流电整流为直流,自动调整输出转速。结合PWM或Modbus控制接口,可实现:
✅ 按温湿度动态调速;
✅ 多风扇组网联动;
✅ 故障报警与智能监控;
✅ 与PLC系统对接,实现自动化控制。
以山洋 San Ace 9RA EC系列 为例,其在相同风量下功耗仅为传统AC型号的60%,且噪音降低3~5dB,适合长期运行的植物工厂。

| 使用环境 | 优先选择 | 理由 |
|---|---|---|
| 小型植物柜(家庭、科研) | DC风扇 | 低功耗,易调速,噪音小 |
| 中型多层栽培架 | EC风扇 | 智能控制,能效高 |
| 大型厂房式植物工厂 | EC风扇 + DC辅助 | 兼顾主循环与局部风冷 |
| 成本敏感场景 | AC风扇 | 成本低,易维护 |
结论:
对于追求能耗控制与环境稳定性的现代植物工厂而言,EC散热风扇将成为主流。它不仅能实现精准气流管理,更可与智能控制系统深度融合,为作物提供“可控微气候”环境。
随着“绿色农业+智能制造”的融合趋势加速,植物工厂的气流系统正从“通风降温”迈向“智能调控”。在这一进程中,像山洋San Ace EC系列**这样的高效风扇产品,正在成为植物工厂节能升级的关键部件。
无论是新建项目选型,还是旧有系统节能改造,正确选择AC/DC/EC散热风扇,都将直接影响植物工厂的能效水平与作物产量。
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