本發(fā)明涉及資源與環(huán)境技術(shù)，尤其涉及一種適用于干旱地區(qū)的基于新能源的空氣制水保水型多功能大棚系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在干旱地區(qū)，水資源稀缺，甚至土壤都缺水都無(wú)法進(jìn)行大部分農(nóng)作物的培植。溫室大棚由于其自身的各種優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用，但是在干旱地區(qū)，也由于水源的原因，其應(yīng)用受到局限。常規(guī)的應(yīng)對(duì)方案是引水，利用管道進(jìn)行長(zhǎng)距離水源運(yùn)輸，造價(jià)高、維護(hù)成本高，且常在偏遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)置，中斷后維護(hù)人員無(wú)法及時(shí)到場(chǎng)，恢復(fù)供水時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響大棚的供水需求。因此，干旱地區(qū)的農(nóng)作物的培植一直僅局限于較少的品種，且溫室大棚的水源問(wèn)題一直無(wú)法得到很好的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于新能源的空氣制水保水型多功能大棚系統(tǒng)，目的是：對(duì)大棚內(nèi)外的空氣中水汽進(jìn)行收集并制水為大棚供水，徹底解決干旱地區(qū)缺水無(wú)法很好的進(jìn)行農(nóng)作物培植的問(wèn)題，克服管道輸送引水存在的造價(jià)高、維護(hù)成本高、周期長(zhǎng)等缺陷，并采用光伏供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)約資源和循環(huán)利用，系統(tǒng)還具有保濕保水功能、多項(xiàng)環(huán)境參數(shù)檢測(cè)功能、主動(dòng)補(bǔ)光功能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

基于新能源的空氣制水保水型多功能大棚系統(tǒng)，包括填充有土壤的基坑和設(shè)置在基坑上的基架，基架頂部固定有頂架，沿基架和頂架外圍設(shè)有大棚膜，其特征在于，所述基坑的側(cè)面和底面均設(shè)有防水薄膜，所述基架上部還固定有橫架，所述橫架上設(shè)有第一空氣制水機(jī)和控制器，控制器連接第一空氣制水機(jī)，所述第一空氣制水機(jī)通過(guò)管路連接固定在基架上的蓄水箱，所述蓄水箱通過(guò)管路連接固定在基架上的水泵，所述水泵通過(guò)管連接噴送水管，所述噴送水管通過(guò)支桿設(shè)置在土壤上方，噴送水管上設(shè)有多個(gè)噴頭，所述頂架的頂部設(shè)有光伏板組件，所述光伏板組件位于大棚膜外。在所述大棚膜內(nèi)部，在頂架上還設(shè)有蓄電池組、光伏輸電模塊和制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊，所述光伏板組件連接光伏輸電模塊，所述光伏輸電模塊連接蓄電池組、制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊和控制器，光伏輸電模塊還連接設(shè)置在基架上的水泵驅(qū)動(dòng)電源，水泵驅(qū)動(dòng)電源連接水泵，所述制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊連接第一空氣制水機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括有第二空氣制水機(jī)，第二空氣制水機(jī)設(shè)置在大棚膜外，第二空氣制水機(jī)連接制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊，第二空氣制水機(jī)通過(guò)管路連接蓄水箱。第二空氣制水機(jī)設(shè)置在大棚膜外的單獨(dú)支架上，或者設(shè)置在延伸于大棚膜外的頂架上。

進(jìn)一步的，所述蓄水箱內(nèi)的設(shè)有水位檢測(cè)器，水位檢測(cè)器連接控制器。

進(jìn)一步的，所述橫架底部設(shè)有多個(gè)LED植物補(bǔ)光燈，橫架上還設(shè)有補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源，LED植物補(bǔ)光燈連接補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源，補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源連接光伏輸電模塊。

進(jìn)一步的，還包括溫度檢測(cè)器，溫度檢測(cè)器固定在大棚膜內(nèi)的基架上，溫度檢測(cè)器連接控制器。

進(jìn)一步的，還包括濕度檢測(cè)器，濕度檢測(cè)器固定在大棚膜內(nèi)的基架上，濕度檢測(cè)器連接控制器。

進(jìn)一步的，還包括土壤檢測(cè)模塊，土壤檢測(cè)模塊設(shè)置在基坑的土壤中，土壤檢測(cè)模塊連接控制器。所述土壤檢測(cè)模塊包括酸堿度檢測(cè)單元、水分檢測(cè)單元、硬度檢測(cè)單元。

進(jìn)一步的，還包括無(wú)線收發(fā)模塊，無(wú)線收發(fā)模塊固定在橫架或頂架上，無(wú)線收發(fā)模塊有線連接控制器，無(wú)線收發(fā)模塊通過(guò)無(wú)線通訊方式連接遠(yuǎn)程終端。

本發(fā)明同時(shí)具有以下有益效果：

1、可對(duì)空氣中水汽進(jìn)行收集并制水為大棚供水用，同時(shí)利用大棚膜可以有效防止水分從空氣中散失，防水薄膜可有效保證水份從土壤中散失，不僅實(shí)現(xiàn)了制水保水，還實(shí)現(xiàn)了水資源的最大化循環(huán)利用，徹底解決干旱地區(qū)缺水無(wú)法很好的進(jìn)行農(nóng)作物培植的問(wèn)題，克服管道輸送引水存在的造價(jià)高、維護(hù)成本高、周期長(zhǎng)等缺陷，且整個(gè)系統(tǒng)采用光伏板組件轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能進(jìn)行供電，節(jié)約傳統(tǒng)電能，非常適合在干旱地區(qū)進(jìn)行實(shí)施應(yīng)用；

2、整個(gè)系統(tǒng)以基架、頂架、橫架組成的結(jié)構(gòu)為主要承重體，各功能部件均以該結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定安裝，穩(wěn)定性好；

3、對(duì)蓄水箱內(nèi)的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋給控制器，進(jìn)一步可通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊反饋給遠(yuǎn)程終端；

4、可對(duì)大棚膜內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋給控制器，進(jìn)一步可通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊反饋給遠(yuǎn)程終端；

5、可對(duì)基坑內(nèi)的土壤酸堿度、水分、硬度進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，及時(shí)反饋給控制器，進(jìn)一步可通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊反饋給遠(yuǎn)程終端；

6、系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有多個(gè)LED植物補(bǔ)光燈，可以在必要的時(shí)候開(kāi)啟，為農(nóng)作物進(jìn)行補(bǔ)光，有利于植物生長(zhǎng)；

7、通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊，可以在遠(yuǎn)程終端實(shí)施監(jiān)控到各環(huán)境參數(shù)，同時(shí)可以實(shí)施遠(yuǎn)程調(diào)控。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，基于新能源的空氣制水保水型多功能大棚系統(tǒng)，包括填充有土壤的基坑1和設(shè)置在基坑1上的基架2，基架2頂部固定有頂架21，沿基架2和頂架21外圍設(shè)有大棚膜23，所述基坑1的側(cè)面和底面均設(shè)有防水薄膜11，所述基架2上部還固定有橫架22，所述橫架22上設(shè)有第一空氣制水機(jī)41和控制器7，控制器7連接第一空氣制水機(jī)41，所述第一空氣制水機(jī)41通過(guò)管路連接固定在基架2上的蓄水箱44，所述蓄水箱44通過(guò)管路連接固定在基架2上的水泵45，所述水泵45通過(guò)管連接噴送水管46，所述噴送水管46通過(guò)支桿設(shè)置在土壤上方，噴送水管46上設(shè)有多個(gè)噴頭47，所述頂架21的頂部設(shè)有光伏板組件3，所述光伏板組件3位于大棚膜23外。在所述大棚膜23內(nèi)部，在頂架21上還設(shè)有蓄電池組31、光伏輸電模塊32和制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊43，所述光伏板組件3連接光伏輸電模塊32，所述光伏輸電模塊32連接蓄電池組31、制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊43和控制器7，光伏輸電模塊32還連接設(shè)置在基架2上的水泵驅(qū)動(dòng)電源48，水泵驅(qū)動(dòng)電源48連接水泵45，所述制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊43連接第一空氣制水機(jī)41。系統(tǒng)還包括有第二空氣制水機(jī)42，第二空氣制水機(jī)42設(shè)置在大棚膜23外，第二空氣制水機(jī)42連接制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊43，第二空氣制水機(jī)42通過(guò)管路連接蓄水箱44。所述第二空氣制水機(jī)42設(shè)置在大棚膜23外的單獨(dú)支架上，或者設(shè)置在延伸于大棚膜23外的頂架21上。所述蓄水箱44內(nèi)的設(shè)有水位檢測(cè)器49，水位檢測(cè)器49連接控制器7。所述橫架22底部設(shè)有多個(gè)LED植物補(bǔ)光燈5，橫架22上還設(shè)有補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源51，LED植物補(bǔ)光燈5連接補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源51，補(bǔ)光驅(qū)動(dòng)電源51連接光伏輸電模塊32。系統(tǒng)還包括溫度檢測(cè)器61，溫度檢測(cè)器61固定在大棚膜23內(nèi)的基架2上，溫度檢測(cè)器61連接控制器7。系統(tǒng)包括濕度檢測(cè)器62，濕度檢測(cè)器62固定在大棚膜23內(nèi)的基架2上，濕度檢測(cè)器62連接控制器7。系統(tǒng)還包括土壤檢測(cè)模塊63，土壤檢測(cè)模塊63設(shè)置在基坑1的土壤中，土壤檢測(cè)模塊63連接控制器7。所述土壤檢測(cè)模塊63包括酸堿度檢測(cè)單元、水分檢測(cè)單元、硬度檢測(cè)單元。系統(tǒng)還包括無(wú)線收發(fā)模塊8，無(wú)線收發(fā)模塊8固定在橫架22或頂架21上，無(wú)線收發(fā)模塊8有線連接控制器7，無(wú)線收發(fā)模塊8通過(guò)無(wú)線通訊方式連接遠(yuǎn)程終端。

光伏板組件3用于產(chǎn)生光電轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)提供電能，經(jīng)過(guò)光伏輸電模塊32為系統(tǒng)各功能部件供電，在沒(méi)有進(jìn)行制水、供水、補(bǔ)光和檢測(cè)的時(shí)候，還可以將電能存入蓄電池組31。制水機(jī)電源驅(qū)動(dòng)模塊43將光伏輸電模塊32輸送的電能轉(zhuǎn)換為第一空氣制水機(jī)41和第二空氣制水機(jī)42的驅(qū)動(dòng)電能。第一空氣制水機(jī)41將大棚膜23內(nèi)的空氣中水汽收集并制為液態(tài)水，第一空氣制水機(jī)41將大棚膜23外的空氣中水汽收集并制為液態(tài)水，通過(guò)蓄水箱44進(jìn)行收集，在水泵45的作用下，通過(guò)噴送水管46輸送，由噴頭47噴出進(jìn)行灌澆。控制器7可通過(guò)水位檢測(cè)器49實(shí)時(shí)獲得蓄水箱44的水量信息，根據(jù)需求控制水泵45進(jìn)行灌澆抽送。由于有大棚膜23的存在，因此，土壤中蒸發(fā)的水汽、植物呼吸產(chǎn)生的水汽，均多數(shù)位于大棚膜23內(nèi)，可被第一空氣制水機(jī)41再次收集，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。同時(shí)，防水薄膜11可以保持土壤中的水分盡量少的向下或向側(cè)面流水，利于保水和向上循環(huán)。整個(gè)系統(tǒng)以基架2、頂架21、橫架22組成的結(jié)構(gòu)為主要承重體，各功能部件均以該結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定安裝，穩(wěn)定性好。利用溫度檢測(cè)器61和濕度檢測(cè)器62可對(duì)大棚膜23內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋給控制器7，進(jìn)一步可通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊8反饋給遠(yuǎn)程終端；利用土壤檢測(cè)模塊63可對(duì)基坑1內(nèi)的土壤酸堿度、水分、硬度進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，及時(shí)反饋給控制器7，進(jìn)一步可通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊8反饋給遠(yuǎn)程終端；大棚膜23內(nèi)設(shè)有多個(gè)LED植物補(bǔ)光燈5，可以在必要的時(shí)候開(kāi)啟，為農(nóng)作物進(jìn)行補(bǔ)光，有利于植物生長(zhǎng)；通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊8，可以在遠(yuǎn)程終端實(shí)施監(jiān)控到各環(huán)境參數(shù)，同時(shí)可以實(shí)施遠(yuǎn)程調(diào)控。

本發(fā)明對(duì)大棚內(nèi)外的空氣中水汽進(jìn)行收集并制水為大棚供水，徹底解決干旱地區(qū)缺水無(wú)法很好的進(jìn)行農(nóng)作物培植的問(wèn)題，克服管道輸送引水存在的造價(jià)高、維護(hù)成本高、周期長(zhǎng)等缺陷，并采用光伏供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)約資源和循環(huán)利用，系統(tǒng)還具有保濕保水功能、多項(xiàng)環(huán)境參數(shù)檢測(cè)功能、主動(dòng)補(bǔ)光功能。