一種太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置，特別涉及充分利用沙漠熱空氣資源為植物供水的裝置，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著沙漠的不斷擴(kuò)張，在沙漠中種植植物已成為遏制沙漠?dāng)U張的有效方法。然而，沙漠地區(qū)常年干旱，降水稀少，大多數(shù)植物因缺水而難以成活，導(dǎo)致治沙效果不明顯。況且，在沙漠中長(zhǎng)距離輸水，距離越長(zhǎng)對(duì)管道的要求就越高，增加了成本；建立供水中繼站，需要為供水中繼站提供電力，在沙漠中安裝鋪設(shè)電纜線，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還增加了供水的成本。因此，設(shè)計(jì)一種既能降低成本，又能為沙漠中植物有效供水的方法稱為迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置，充分利用沙漠中現(xiàn)有的熱空氣資源，采取主動(dòng)吸取熱空氣及被動(dòng)接觸熱空氣和雨水的方法，將獲得的水資源儲(chǔ)存在裝置內(nèi)部，并定時(shí)為沙漠的植物供水。從而解決了沙漠植物的灌溉問(wèn)題，確保了植物的正常生長(zhǎng)，提高了植物的成活率。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、集雨及制冷制水系統(tǒng)、吸風(fēng)制冷制水系統(tǒng)和地下供水系統(tǒng)；
所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏板5、蓄電池11 ;所述光伏板5安裝于所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置的外側(cè)四周，光伏板5與蓄電池11相連；所述蓄電池11安裝于裝置頂部的，所述火線30和零線31安裝于裝置的內(nèi)部及外部，視用電元件的安裝情況而布線；
所述集雨及制冷制水系統(tǒng)包括集雨漏斗1、出風(fēng)口 3、濾布4、輸水管6、通風(fēng)口 7、水平分隔板8、雙層空心柱9、制冷單元10、籠架I 13、卡槽34、引線口 35 ;所述集雨漏斗I通過(guò)裝卸卡扣2安裝于所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置頂部，集雨漏斗I的下部裝有濾布4和籠架I 13，籠架I 13支撐濾布4，輸水管6通過(guò)裝卸卡扣2與集雨漏斗I連接，水平分隔板8—端與所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置內(nèi)側(cè)連接，另一端與中間擋板17連接，安裝于所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置底部偏上，且其上有通風(fēng)口 7，雙層空心柱9垂直安裝于所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置頂部并延伸到裝置內(nèi)部的集水槽29，制冷單元10包括散熱片I 18和制冷片I 20 ;散熱片I 18通過(guò)導(dǎo)熱硅膠安裝于制冷片I 20的熱面，且制冷單元10通過(guò)卡槽34安裝于雙層空心柱外層壁32表面，引線口 35位于雙層空心柱內(nèi)層壁33上；
所述吸風(fēng)制冷制水系統(tǒng)包括濾袋12、籠架II 36、支撐條14、吸風(fēng)機(jī)15、上部固定條16、散熱片II 37、熱管19、制冷片II 38、下部固定條21、漏水口 22 ;所述濾袋12通過(guò)裝卸卡扣2安裝于所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置頂部上凸空間內(nèi)，籠架II 36安裝于濾袋12下方，支撐條14固定安裝于裝置頂部?jī)?nèi)側(cè)，位于頂部上凸空間正下方，吸風(fēng)機(jī)15通過(guò)支撐條14安裝于上凸空間正下方，上部固定條16—端與裝置內(nèi)側(cè)連接，另一端與中間擋板17連接，安裝于裝置頂部偏下，散熱片II 37上部通過(guò)支撐條14與上部固定條16連接，下部通過(guò)熱管19與制冷片II 38的熱面連接，制冷片II 38通過(guò)支撐條14與下部固定條21連接，下部固定條21傾斜安裝于裝置內(nèi)部，一端與裝置內(nèi)側(cè)連接，另一端與中間擋板17連接，下部固定條21上設(shè)有漏水口 22 ;
所述地下供水系統(tǒng)包括送水管24、滲水孔25、滲水管26、閥門(mén)27、水栗28、集水槽29 ；所述送水管24 —端與所述太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置最底部連接，另一端密封，其上引出滲水管26，滲水管26的另一端密封，滲水管26上設(shè)有滲水孔25，閥門(mén)27及水栗28依次安裝于送水管24內(nèi)部，通過(guò)水栗使得管內(nèi)部有足夠的壓力，將集水槽內(nèi)的水輸送到植物根部，所述輸水管6和雙層空心柱9穿過(guò)水平支撐板8到達(dá)集水槽29內(nèi)部。
[0005]所述集雨漏斗I下部及輸水管6上部的外側(cè)均有與裝卸卡扣2相咬合的部分，通過(guò)旋轉(zhuǎn)即可將其固定卡入裝卸卡扣內(nèi)。
[0006]所述籠架II 36為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)釘子或榫體及榫口與頂部上凸空間兩內(nèi)側(cè)緊密連接；水平分隔板8兩端與所述的太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置內(nèi)側(cè)及中間擋板17通過(guò)釘子或榫體與榫口進(jìn)行緊密連接；上部固定條16和下部固定條21的兩端與所述的太陽(yáng)能式沙漠熱空氣液化給植物供水的裝置內(nèi)側(cè)及中間擋板17的連接通過(guò)釘子或榫體與榫口實(shí)現(xiàn)；支撐條14分別與上部固定條16、下部固定條21的連接通過(guò)釘子或榫體與榫口實(shí)現(xiàn)。
[0007]所述卡槽34與雙層空心柱9的夾角為30°，且其與雙層空心柱外層壁32相連為一體，制冷單元10傾斜插入卡槽34內(nèi)即可被固定。
[0008]所述引線口 35位于雙層空心柱內(nèi)層壁33上，安裝于雙層空心柱外層壁32的每?jī)蓚€(gè)制冷單元10中制冷片I 20的正負(fù)極導(dǎo)線經(jīng)過(guò)一個(gè)引線口 35與雙層空心柱內(nèi)層壁33內(nèi)的火線30、零線31連接得電而工作。
[0009]所述閥門(mén)27、水栗28的工作狀態(tài)由循環(huán)定時(shí)電路控制，可根據(jù)需求在設(shè)備內(nèi)部平行安裝多條上部固定條16、下部固定條21以及其中間的支撐條14、散熱片18、熱管19、制冷片20，以提高裝置的制水率。
[0010]所述集雨漏斗1、裝卸卡扣2、輸水管6、水平分隔板8、雙層空心柱9、籠架13、支撐條14、上部固定條16、中間擋板17、下部固定條21、雙層空心柱外層壁32、雙層空心柱內(nèi)層壁33、卡槽34均采用由2,6- 二甲基苯酚合成的聚苯醚；
所述光伏板5可采用ICO-SPC型200W?2KW規(guī)格的光伏板；
所述蓄電池11可采用12V/15AH?12V/200AH規(guī)格的鉛酸蓄電池；
所述吸風(fēng)機(jī)15可采用塔峰牌型號(hào)為FR-60A60B60的吸風(fēng)機(jī)，其功率為60w，轉(zhuǎn)速為2200r/min ；
所述制冷片I 20、制冷片II 38可采用型號(hào)為T(mén)EC1-12706的制冷片，額定電壓為DC12V，工作電流為5.8A，工作環(huán)境溫度為-55°C——83°C ；
所述送水管24和滲水管26均可采用PVC排水管，公稱外徑25_--75mm ；
所述閥門(mén)27可采用力士樂(lè)系列MFZ12-37YC型號(hào)的電磁閥，操作頻率為12000T/h ；
所述水栗28可為管道增壓栗采用Fujiwara/藤原品牌、型號(hào)為0W750的增壓栗。
[0011]本發(fā)明中所述的材料均可為市場(chǎng)上能買(mǎi)到的公知的材料，但是本發(fā)明并不限于上述材料。
[0012]本發(fā)明的工作過(guò)程是:如圖1一圖4所示，使用時(shí)，把此裝置的底部埋在沙漠表面23內(nèi)，起始時(shí)，閥門(mén)27處于關(guān)閉狀態(tài)，水栗28處于非工作狀態(tài)。當(dāng)該裝置的用電設(shè)備帶電后，吸風(fēng)機(jī)15、散熱片II 37和制冷片II 38開(kāi)始工作。吸風(fēng)機(jī)15吸收沙漠中的熱空氣，使其通過(guò)濾袋12濾除熱空氣中的沙粒，將沙粒留在濾袋12中；所得純凈空氣先通過(guò)散熱片II 37，同時(shí)散熱片II 37對(duì)其進(jìn)行加熱，之后通過(guò)制冷片II 38，此時(shí)，純凈的熱空氣遇到冷的制冷片II 38而液化為水，水滴落入集水槽29，落在下部固定條21上的水珠則順著固定條通過(guò)漏水口 22進(jìn)入集水槽29。同時(shí)，雙層空心柱9上的制冷單元10工作，將沙漠中與其制冷片I 20接觸的熱空氣液化為水，并沿著雙層空心柱內(nèi)層壁33流向集水槽29。此外，若在陰雨天，集雨漏斗I收集落下的雨水，雨水通過(guò)濾布4將雨水中的沙粒濾除，最終沿著輸水管6進(jìn)入集水槽29。與此同時(shí)，循環(huán)定時(shí)電路計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到定時(shí)時(shí)間時(shí)(如3h)，閥門(mén)27和水栗28同時(shí)分別打開(kāi)和工作，集水槽29通過(guò)送水管24、滲水管26和滲水孔25為沙漠中植物根部供水。同時(shí)，循環(huán)定時(shí)電路又開(kāi)始對(duì)閥門(mén)27和水栗28的工作時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，定時(shí)時(shí)間到時(shí)(如30min)，閥門(mén)27關(guān)閉，水栗28停止工作，如此反復(fù)。其中，要對(duì)濾布4和濾袋12進(jìn)行定期清洗，以確保裝置的工作效率。
[0013]本發(fā)明循環(huán)定時(shí)控制電路的工作原理是:如圖5所示，電路通過(guò)電容C2和泄放電阻R3降壓后，經(jīng)過(guò)橋堆IC2整流，VD2穩(wěn)壓后，得到12V左右的直流電壓，為ICl及其他電路供電。ICl為14為二進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻器集成電路，通過(guò)由Rl、R2、Cl和ICl的內(nèi)部電路構(gòu)成一定頻率的時(shí)鐘振蕩器，為ICl的定時(shí)提供時(shí)鐘脈沖。當(dāng)電路通電后，首次進(jìn)入閥門(mén)27和水栗28的工作間隙等待時(shí)間，ICl內(nèi)部通過(guò)對(duì)時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)和分頻實(shí)現(xiàn)延時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)(如3h )，ICI的Q14端輸出高電平，使三極管VT導(dǎo)通，繼電器KA得電，驅(qū)動(dòng)受控設(shè)備開(kāi)始工作。此時(shí)，ICl又開(kāi)始對(duì)閥門(mén)27和水栗28工作時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，定時(shí)時(shí)間到時(shí)(如30min)，ICl的Q14端重新變?yōu)榈碗娖?，使VT截止，閥門(mén)27和水栗28停止工作。此時(shí)，ICl自動(dòng)復(fù)位，又開(kāi)始下一次計(jì)時(shí)，從而可以使閥門(mén)27和水栗28按照設(shè)定時(shí)間進(jìn)行定時(shí)循環(huán)工作。圖中LED為工作指示燈。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:此裝置主要依據(jù)空氣遇冷后液化為水的原理，充分利用沙漠中現(xiàn)有的熱空氣資源，采取主動(dòng)吸取熱空氣及被動(dòng)接觸熱空氣和雨水的方法，將獲得的水資源儲(chǔ)存在裝置內(nèi)部，并定時(shí)為沙漠的植物供水。從而解決了沙漠植物的