自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其包括光伏電池組、電池控制器、水泵、蓄水池以及高位水箱，所述水泵的吸水管連接至所述蓄水池中，所述水泵的出水管連接至所述高位水箱中，所述光伏電池組、電池控制器以及水泵依次電連接，所述電池控制器控制所述光伏電池組將光能轉(zhuǎn)換成電能，所述電池控制器為所述水泵供電，所述高位水箱中設(shè)置有至少一水位傳感器，所述水位傳感器連接至所述電池控制器，所述水位傳感器控制所述電池控制器向所述水泵供電，所述高位水箱上設(shè)置有灌溉輸水管，所述灌溉輸水管的出水口連接有用于埋設(shè)在地表以下的滲灌管。
【專利說明】自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能自動控制灌溉領(lǐng)域，特別是指自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國是個嚴重缺水并且高碳排放量的國家，其中人均占有水量僅相當于世界人均水平的1/4，居世界第109位。我國在農(nóng)林灌溉方面，大多是修渠引江河等地表水至耕地或林地中，有些地方礙于地形限制，水渠引水不方便還得依賴水泵揚水(包括噴灌、滴灌等等方式)至田地中，這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)灌溉，但是需要大量的水才能濕潤土壤，滋養(yǎng)植物根部，并且為了長久保持土壤的濕度，還需要對土壤干濕度進行監(jiān)測，進行實時的灌溉。以上這種情況已經(jīng)成為常規(guī)的農(nóng)林灌溉手段，但是其引水、揚水設(shè)備耗能巨大，且會浪費大量的水用于滲透地表以及蒸發(fā)。
[0003]為了節(jié)約能量，人們研究出使用風能或太陽能等利用新興的自然可再生能源為引水、揚水設(shè)備供能的灌溉系統(tǒng)，但是都是采用太陽能或者風能轉(zhuǎn)換成電能存儲到蓄電池中，然后根據(jù)農(nóng)林、耕地的需要通過蓄電池驅(qū)動水泵工作，這種設(shè)備會受到電池的儲蓄量以及壽命影響，而且在能量轉(zhuǎn)換、儲存過程中會浪費掉很多能量以及資源。并且這種方式只是改變了引水、揚水設(shè)備的功能系統(tǒng)，并未從能本上解決水資源利用不充分的問題。
[0004]綜上所述，如何設(shè)計一個即能利用新興能源又充分利用水資源的灌溉系統(tǒng)才是本實用新型所研究解決的主要技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其所要解決的主要技術(shù)問題在于:傳統(tǒng)的農(nóng)林灌溉設(shè)備能源消耗大，且水資源利用不充分。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]本實用新型提供自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其包括光伏電池組、電池控制器、水泵、蓄水池以及高位水箱，所述水泵的吸水管連接至所述蓄水池中，所述水泵的出水管連接至所述高位水箱中，所述光伏電池組、電池控制器以及水泵依次電連接，所述電池控制器控制所述光伏電池組將光能轉(zhuǎn)換成電能，所述電池控制器為所述水泵供電，所述高位水箱中設(shè)置有至少一水位傳感器，所述水位傳感器連接至所述電池控制器，所述水位傳感器控制所述電池控制器向所述水泵供電，
[0008]所述高位水箱上設(shè)置有灌溉輸水管，所述灌溉輸水管的出水口連接有用于埋設(shè)在地表以下的滲灌管。
[0009]優(yōu)選于:所述滲灌管為為半透膜材質(zhì)。
[0010]優(yōu)選于:所述光伏電池組包括立柱狀的光伏電池桿，其中所述立柱狀的光伏電池桿包括立柱以及裹覆在所述立柱的柱面上的光伏電池板。
[0011]優(yōu)選于:所述光伏電池桿呈圓柱狀或三棱柱狀或四棱柱狀或六棱柱狀或八棱柱狀。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過高位水箱中的水位勢能以及土壤勢能驅(qū)動高位水箱中的水滲透所述滲灌管直接滲入土層中滋潤植物根系，只要保證高位水箱中有水就能達到自動節(jié)水灌溉，且所述光伏電池組中將光能轉(zhuǎn)化成電能后直接由所述電池控制器驅(qū)動水泵進行泵水至所述高位水箱中，進而采用蓄水的方式省卻了大容量的電能儲能裝置，省去了購置儲能裝置前期投資，防止資源浪費，并解決了傳統(tǒng)太陽能灌溉系統(tǒng)受制于儲能裝置的壽命的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的控制系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的力柱狀的光伏電池桿示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖1至3以及較佳實施例對本實用新型提出的自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)作更為詳細說明。
[0017]如圖1至3所示，本實用新型提供自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其包括光伏電池組1、電池控制器2、水泵3、蓄水池4以及高位水箱5，所述水泵3的吸水管連接至所述蓄水池4中，所述水泵3的出水管連接至所述高位水箱5中，所述光伏電池組1、電池控制器2以及水泵3依次電連接，所述電池控制器2控制所述光伏電池組I將光能轉(zhuǎn)換成電能，所述電池控制器2為所述水泵3供電，所述高位水箱5中設(shè)置有至少一水位傳感器6，所述水位傳感器6連接至所述電池控制器2，所述水位傳感器6控制所述電池控制器2向所述水泵3供電，所述高位水箱5上設(shè)置有灌溉輸水管51，所述灌溉輸水管51的出水口連接有用于埋設(shè)在地表以下的滲灌管52，所述灌溉輸水管51上沿管身陣列的開設(shè)有若干出水口，每個所述出水口上均連接一滲灌管52，若干所述滲灌管52呈柵格網(wǎng)狀埋設(shè)在農(nóng)林耕地的表面土層以下，實現(xiàn)對耕地全方位的滲灌。
[0018]本使用新型在具體實施時，通過所述光伏電池組I在所述電池控制器2的控制下將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能，并配送給所述水泵3，使所述水泵3工作將蓄水池4中的水泵入所述高位水箱5中，所述高位水箱5通過所述灌溉輸水管51將水排送至所述滲灌管52中，在所述高位水箱5的重力勢能以及土壤勢能的作用下使所述滲灌管52中的水分子自動運動并滲透進土壤中，進而直接滋潤植物根系，從而實現(xiàn)采用新新能源自動控制灌溉。且通過在所述高位水箱5中設(shè)置水位傳感器6，當高位水箱5中的水量不足時，將信號傳遞至所述電池控制器2，使配送給所述水泵3的電量增大，進而增加所述水泵3的泵水功率，使?jié)B灌出水量的控制更加精良，進一步實現(xiàn)滲灌自動化。并且避免了揚水灌溉時的水分大量蒸發(fā)的問題，充分利用了水資源，防止了能量的白白消耗。
[0019]且，本實用新型灌溉過程中無需另外供電控制，灌溉過程中無需人力介入，節(jié)約了人工成本，且這種灌溉方式能有效的防止肥料隨引水灌溉過程中的水流一起流失，還能避免因澆水量過大而引起的作物慪根、黃葉等問題造成經(jīng)濟損失。
[0020]較佳實施例:所述滲灌管52為為半透膜材質(zhì)。利用半透膜材質(zhì)的滲灌管52進行土壤滲灌，其抗阻塞能力強，能夠降低維護成本。
[0021]較佳實施例:所述光伏電池組I包括立柱狀的光伏電池桿11，其中所述立柱狀的光伏電池桿11包括立柱111以及裹覆在所述立柱111的柱面上的光伏電池板112，立柱狀的光伏電池桿11可從全方位的角度接收太陽能輻射，轉(zhuǎn)化效率提高30%，還無需根據(jù)太陽的運行軌跡計算光伏電池板的設(shè)置方位，同時具備抗風、抗震、抗冰雹、抗沙塵暴、防鳥糞污染等性能。
[0022]較佳實施例:所述光伏電池桿11呈圓柱狀或三棱柱狀或四棱柱狀或六棱柱狀或八棱柱狀，圖3所示的所述光伏電池桿呈圓柱狀。
[0023]綜合上所述，本實用新型的技術(shù)方案可以充分有效的完成上述實用新型目的，且本實用新型的結(jié)構(gòu)原理及功能原理都已經(jīng)在實施例中得到充分的驗證，而能達到預(yù)期的功效及目的，且本實用新型的實施例也可以根據(jù)這些原理進行變換，因此，本實用新型包括一切在申請專利范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。任何在本實用新型申請專利范圍內(nèi)所作的等效變化，皆屬本案申請的專利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其包括光伏電池組、電池控制器、水泵、蓄水池以及高位水箱，所述水泵的吸水管連接至所述蓄水池中，所述水泵的出水管連接至所述高位水箱中，所述光伏電池組、電池控制器以及水泵依次電連接，所述電池控制器控制所述光伏電池組將光能轉(zhuǎn)換成電能，所述電池控制器為所述水泵供電，所述高位水箱中設(shè)置有至少一水位傳感器，所述水位傳感器連接至所述電池控制器，所述水位傳感器控制所述電池控制器向所述水泵供電，所述高位水箱上設(shè)置有灌溉輸水管，所述灌溉輸水管的出水口連接有用于埋設(shè)在地表以下的滲灌管。
2.如權(quán)利要求1所述的自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其特征在于:所述滲灌管為為半透膜材質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏電池組包括立柱狀的光伏電池桿，其中所述立柱狀的光伏電池桿包括立柱以及裹覆在所述立柱的柱面上的光伏電池板。
4.如權(quán)利要求3所述的自動化太陽能地下節(jié)水滲灌系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏電池桿呈圓柱狀或三棱柱狀或四棱柱狀或六棱柱狀或八棱柱狀。
【文檔編號】A01G25/06GK203523465SQ201320641632
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】韋海貴 申請人:韋海貴