本發(fā)明涉及沙漠治理領域，特別涉及一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置及其節(jié)能方法。

背景技術：
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21世紀全世界將面臨著淡水資源的匱乏，淡水問題日益成為國際戰(zhàn)略研究的熱門話題，淡水已經(jīng)升格為與糧食、能源相提并論的三大戰(zhàn)略物資之一。我國擁有14億人口，人均淡水資源占有量不足世界平均值的1/4，是世界最貧水的13個國家之一，而且這些有限的水資源分布極不理想。像我國西北地區(qū)擁有大面積的沙漠，居住在沙漠地區(qū)的人們淡水資源十分匱乏，土地也因為缺水被沙化成旱荒地，無法進行耕地。

如何緩解沙漠地區(qū)的淡水危機成為一個難題，由于沙漠地下水資源也極少，打井取水成功率較低，而成本較高；修建水窖儲存雨水則效率太低，無法緩解缺水情況。從南部地區(qū)修建跨流域調水工程則成本太高。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服背景技術中的缺點，本發(fā)明實施例提供了一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置及其節(jié)能方法，能夠有效解決上述背景技術中涉及的問題。

技術方案：一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置，包括抽水裝置、與所述抽水裝置連通的多段輸水管道以及與所述輸水管道連通的液化裝置，所述輸水管道內壁覆蓋一層吸水層，所述吸水層與所述抽水裝置連通，所述輸水管道外壁包裹一層加熱板，還包括第一加熱室以及與所述第一加熱室相鄰的第二加熱室，所述第一加熱室內設置有若干風機，所述第二加熱室內設置有濕度傳感器、加熱控制器以及電控開關。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述風機吹出的氣流方向與所述輸水管道軸向保持平行。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述吸水層內布置有吸水材料，所述吸水材料為吸水樹脂。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述加熱控制器用于控制所述第二加熱室內的加熱板。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述電控開關用于控制第二加熱室內加熱板的開關情況。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，包括以下工作步驟：

（1）、濕度傳感器檢測所述第二加熱室內的濕度值并將其傳輸給遠程終端；

（2）、遠程終端根據(jù)接收到的濕度值向所述加熱控制器輸出控制信號；

（3）、加熱控制器根據(jù)控制信號調節(jié)第二加熱室內加熱板的輸出功率。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，在步驟（1）之前還包括：

設定一預設時間段，當?shù)谝患訜崾覂燃訜岚寮訜釙r間達到所述預設時間段后，遠程終端向所述電控開關以及所述濕度傳感器輸出開啟信號。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，步驟（2）包括：遠程終端判斷接收到的濕度值是否處于第一濕度區(qū)間，若處于則向所述加熱控制器輸出第一控制信號，若不處于則判斷接收到的濕度值是否處于第二濕度區(qū)間，若處于則向所述加熱控制器輸出第二控制信號；步驟（3）包括：加熱控制器根據(jù)第一控制信號將與其對應的加熱板的輸出功率調節(jié)為第一輸出功率，根據(jù)第二控制信號將與其對應的加熱板的輸出功率調節(jié)為第二輸出功率，其中第一輸出功率小于第二輸出功率。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，步驟（2）包括：遠程終端判斷接收到的濕度值是否低于預設閾值，若低于則向所述電控開關以及所述濕度傳感器輸出關閉信號，所述電控開關根據(jù)關閉信號關閉與其對應的加熱板。

本發(fā)明實現(xiàn)以下有益效果：本發(fā)明通過抽水裝置將淡水抽入吸水層中，利用加熱板加熱吸水層，使淡水轉化為水蒸氣，由風機吹動水蒸氣在輸水管道中進行輸送，最后由液化裝置將水蒸氣重新液化為淡水，本發(fā)明用輸送水蒸氣的方法替代原有的直接輸送淡水，即提高了輸送效率又節(jié)約了輸送成本。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并于說明書一起用于解釋本公開的原理。圖1為本發(fā)明提供的一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置節(jié)能方法示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置，包括抽水裝置1、與所述抽水裝置1連通的多段輸水管道2以及與所述輸水管道2連通的液化裝置3，所述輸水管道2內壁覆蓋一層吸水層4，所述吸水層4與所述抽水裝置1連通，所述輸水管道2外壁包裹一層加熱板5，,還包括第一加熱室6以及與所述第一加熱室6相鄰的第二加熱室7，所述第一加熱室6內設置有若干風機8，所述第二加熱室7內設置有濕度傳感器9、加熱控制器10以及電控開關11。所述吸水層4內布置有吸水材料，所述吸水材料為吸水樹脂，所述風機8吹出的氣流方向與所述輸水管道2軸向保持平行。

具體地，抽水裝置1可以安裝在淡水湖泊中或者水壩中，該裝置開始工作后，抽水裝置1將湖泊中的淡水抽入與所述抽水裝置1連通的吸水層4中，所述吸水層4中填充有吸水材料，能夠更快的將吸水層4注滿淡水，本發(fā)明選用的吸水材料為吸水樹脂，吸水樹脂的吸水倍數(shù)可達自身質量的數(shù)百乃至數(shù)千倍。待抽水裝置1將吸水層4住滿淡水后，第一加熱室6內的加熱板5開始進行加熱，加熱吸水層4，吸水層4中的吸水樹脂受熱后開始脫水，高溫后變成水蒸氣進入輸水管道2內部空間；

所述輸水管道2內部安裝有若干風機8，所述風機8吹出的氣流方向與所述輸水管道2軸向保持平行，氣流方向與管道軸向平行可以使氣流遭受的阻力最小化，提高輸送速率，降低輸送消費的能源，風機8將當前管道內部的水蒸氣吹向下一段輸水管道2，如此循環(huán)，直到將水蒸氣輸送到液化裝置3；

所述輸水管道2另一端安裝在需要淡水資源的沙漠地區(qū)，所述輸水管道2的該端是一個液化裝置3，所述液化裝置3將輸送過來的水蒸氣液化重新形成淡水，提供給當?shù)鼐用裆钣盟蛘咿r業(yè)用水。

實施例二

如圖1所示，所述加熱控制器10用于控制所述第二加熱室7內的加熱板5，所述電控開關11用于控制第二加熱室7內加熱板5的開關情況，當?shù)谝患訜崾?內加熱板5加熱時間達到所述預設時間段后，遠程終端向所述電控開關11以及所述濕度傳感器9輸出開啟信號。

設定一個預設時間段為30分鐘，第一加熱室6內首先進行加熱，第二加熱室7內先不進行加熱，再第一加熱室6加熱進行到30分鐘時，遠程終端向所述電控開關11以及所述濕度傳感器9輸出開啟信號，所述電控開關11控制第二加熱室7內加熱板5開啟，此時，加熱控制器10控制加熱板5以加熱板5額定功率的1/2進行加熱。

實施例三

如圖2所示，一種用于沙漠治理的多段式輸水裝置節(jié)能方法包括以下工作步驟：

（1）、濕度傳感器9檢測所述第二加熱室7內的濕度值并將其傳輸給遠程終端；

（2）、遠程終端根據(jù)接收到的濕度值向所述加熱控制器10輸出控制信號；

（3）、加熱控制器10根據(jù)控制信號調節(jié)第二加熱室7內加熱板5的輸出功率。

步驟（2）包括：遠程終端判斷接收到的濕度值是否處于第一濕度區(qū)間，若處于則向所述加熱控制器10輸出第一控制信號，若不處于則判斷接收到的濕度值是否處于第二濕度區(qū)間，若處于則向所述加熱控制器10輸出第二控制信號；步驟（3）包括：加熱控制器10根據(jù)第一控制信號將與其對應的加熱板5的輸出功率調節(jié)為第一輸出功率，根據(jù)第二控制信號將與其對應的加熱板5的輸出功率調節(jié)為第二輸出功率，其中第一輸出功率小于第二輸出功率。

具體地，設定第一濕度區(qū)間為（10，30],濕度傳感器9檢測第二加熱室7內的濕度值并將所述濕度值發(fā)送給遠程終端，遠程終端判斷出所述濕度值處于第一濕度區(qū)間內，則向加熱控制器10輸出第一控制信號。例如，濕度傳感器9檢測到第二加熱室7內的濕度值為20,并發(fā)送給遠程終端，遠程終端向加熱控制器10輸出第一控制信號，加熱控制器10調節(jié)第二加熱室7內加熱板5的輸出功率為額定功率的1/2。

風機8工作會在一定程度上降低輸水管道2內部的溫度，是水蒸氣冷凝為液體，也有可能所述輸水管道2內外部溫差過大，導致水蒸氣提前液化，以上兩種情況都會造成第二加熱室7內濕度值高于正常值，所以設定一個第二濕度區(qū)間，當濕度值偏高時，提高第二加熱室7內加熱板5的輸出功率。設定第二濕度區(qū)間為（30,60],濕度傳感器9檢測第二加熱室7內的濕度值并將所述濕度值發(fā)送給遠程終端，遠程終端判斷出所述濕度值處于第二濕度區(qū)間內，則向加熱控制器10輸出第二控制信號。例如，濕度傳感器9檢測到第二加熱室7內的濕度值為40,并發(fā)送給遠程終端，遠程終端向加熱控制器10輸出第二控制信號，加熱控制器10調節(jié)第二加熱室7內加熱板5的輸出功率為額定功率，此時，第一加熱室6與第二加熱室7進行同步加熱。

實施例四

如圖2所述，步驟（2）包括：遠程終端判斷接收到的濕度值是否低于預設閾值，若低于則向所述電控開關11以及所述濕度傳感器9輸出關閉信號，所述電控開關11根據(jù)關閉信號關閉與其對應的加熱板5。

若第二加熱室7內濕度較小時，表明水蒸氣受外界影響較小，大部分仍能保持氣體狀態(tài)，進一步表明此時輸送水蒸氣的效率較高，則不必開啟第二加熱室7內的加熱板5，能夠節(jié)約電能。具體地，設定預設閾值為10，當?shù)诙訜崾?內濕度值小于等于10時，表明第二加熱室7內濕度較小。例如，濕度傳感器9檢測到第二加熱室7內的濕度值為5,并發(fā)送給遠程終端，遠程終端向電控開關11以及濕度傳感器9輸出關閉信號，所述電控開關11根據(jù)關閉信號關閉與其對應的加熱板5。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的是讓熟悉該技術領域的技術人員能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施，并不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作出的等同變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。