CN102283076A - 用于使用大气水进行灌溉的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使用大气水进行灌溉的系统和方法。本发明的实施例向存在于一定量的土壤中的、指定类型的植物递送水。冷凝单元被以最佳间隔操作以将空气中的水蒸汽冷凝成液体形式的水。冷凝水被存储在被连接到灌溉系统的储存器中，该灌溉系统能够从储存器向每一个植物递送水。建立了包含园艺信息的数据库，其中该园艺信息包括表示指定类型的植物在不同的生长阶段所需要的水的值集。在指定的时段期间产生土壤水分含量的估计。在指定的时段期间至少部分地根据在园艺数据库中包含的所述值集并且还根据水分含量的估计计算最佳浇水间隔。该灌溉系统被操作用于在各个最佳浇水间隔期间向每一个植物递送水。

Description

用于使用大气水进行灌溉的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请与共同转让且共同未决的、题目为“System and method for Managing Resource Use”的美国专利申请序号12/427,043（代理人案号18641-US）；题目为“Horticultural Knowledge Base for Managing Yards and Gardens”的美国专利申请序号12/427,059（代理人案号18643-US）；题目为“Resource Use Management”的美国专利申请序号12/427，076（代理人案号18955-US）；题目为“Robotic Watering Unit”的美国专利申请序号12/427,065（代理人案号18419-US）有关，所有的申请均由此通过引用并入。

技术领域

在这里公开和要求保护的发明大体上涉及灌溉或者向植物供应水，其中通过从大气中的空气冷凝水蒸汽来获得水。更加具体地，本发明涉及以上类型的系统和方法，其中灌溉和水冷凝活动以预定的最佳时间间隔进行。

背景技术

人类群落和农业活动的增长的水消耗要求开发新的淡水源。一种在很大程度上未被利用的淡水源是形式为水蒸汽的、存在于空气中的水。通过使得固体表面的温度降至低于当前的露点温度，即，使得湿度达到百分之100并且空气被水蒸汽饱和的温度，这种水能够被从空气冷凝。

多家企业当前地提供用于饮用和灌溉这两个目的的、用于从空气中冷凝出水的系统。这些企业包括例如Element Four Technologies Inc. 和Air Water International Corporation。在一种示例性系统中，利用风扇强制空气通过冷凝管。在一种传统的布置中，该管能够被制冷线圈围绕。当亚露点温度能够高效地实现时，该系统可以被致动以收集水，通常在清晨刚好在日出之前出现亚露点温度。

尽管以上类型的现有技术系统存在优点，但是在特定的方面中，特别地当被用于植物灌溉时，这种系统仍然趋向于是不足的。例如，在调度现有技术冷凝系统的操作从而为指定的植物产生水时，该调度过程通常没有对于冷凝系统的能量效率或者给定植物在不同的时间在不同的植物生长阶段会具有不同的水需求的事实加以考虑。该调度过程还可能忽视先前冷凝的并且被置放在存储器中的水的可用性，它也没有考虑当前的土壤水分，或者关于天气或者植物蒸发蒸腾的预报的使用。而且，现有技术系统在调度水冷凝操作中通常没有有效率地使用可用能量，并且可能未能考虑蓄电池充电水平，或者蓄电池充电能量的可用性。

由于这些缺点，用于植物灌溉的现有技术冷凝系统的操作效率能够被显著地减弱。

发明内容

本发明的实施例提供一种适用于园艺和高价值农作物的、用于从大气空气中冷凝出水的系统和方法。通过有鉴于具体的植物水需求并且还有鉴于预期的水可用性来执行冷凝操作，这些实施例显著地提高了从水蒸汽产生水的效率。实施例能够用于高价值的个体植物或者当地植物群落例如酿酒葡萄、核果或者杏树，并且还能够如在下文中所讨论的那样用于灌溉机器人和无源或者智能滴灌系统。然而，本发明不限于此。

本发明的一个实施例涉及一种用于向指定类型的一个或多个植物递送水的方法，其中每一个植物均至少部分地存在于一定量的土壤中，并且接近于包含水蒸汽的空气。该方法包括以最佳间隔操作冷凝单元，以将某些量的（amounts of）水蒸汽冷凝成液体形式。该方法进一步包括在储存器中存储所冷凝的水，其中该储存器被连接到灌溉系统，该灌溉系统被配置为从储存器向每一个植物选择性地递送水。该方法建立包含园艺信息的数据库，其中该园艺信息包括表示指定类型的植物在不同的植物生长阶段所需要的水量的值集。该方法还包括在第一指定时段期间产生所述一定量的土壤的水分含量的一个或多个估计。在第一指定时段期间，计算一个或多个最佳浇水间隔，其中，至少部分地根据在园艺数据库中包含的所述值集并且还根据水分含量的估计计算每一个最佳浇水间隔。该灌溉系统在每一个最佳浇水间隔期间操作以向每一个植物递送水。

特征、功能和优点能够在本发明的各种实施例中被独立地实现或者可以在其它的实施例中组合，在所述其它的实施例中，能够参考以下说明和附图看到进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了认为是说明性实施例的特性的、新颖的特征。然而，当与附图相结合地阅读时，通过参考本发明的示意性实施例的以下详细说明，说明性实施例，以及优选使用模式、其进一步的目的和优点，将得到最好的理解，其中：

图1是图示能够被用于实现本发明的实施例的系统的组件的框图。

图2是图示根据本发明的实施例的水冷凝和使用计划的构造的示意图。

图3图示用于在实现本发明的实施例时使用的、示出随着时间的温度和露点数据的曲线图的一部分。

图4是示出用于本发明的进一步的实施例的冷凝器单元组件的示意图。

图5是示出用于使用电热设备的本发明的实施例的冷凝器单元组件的示意图。

图6是示出用于本发明的实施例的计算机或者数据处理系统的框图。

具体实施方式

参考图1，示出描绘可以在实现本发明的实施例时使用的系统100的框图。系统100包括被连接以向可再充电蓄电池104周期性地供应能量的电源102。蓄电池104因此能够根据需要向系统100的处理器106和水冷凝器单元108二者供给电力。应该理解，电源102可以包括传统的电源，例如电力电网，或者被汽油动力引擎等驱动的发电机。然而，在有用的实施例中，电源102可以包括本地采集能量（Locally Harvested Energy）源，例如太阳能收集器，或者被风车或者其它风能源驱动的发电机。图1还示出被连接以选择性地控制电源102的操作的处理器106。

进一步参考图1，示出被连接以从处理器106接收控制信号的冷凝器单元108。因此，处理器106通过选择性地打开或关闭冷凝器单元来控制冷凝器单元108的操作。冷凝器单元108与包含水蒸汽的周围大气空气110接触。相应地，当冷凝器单元被打开时，它进行操作以冷凝空气中的水蒸汽从而产生液体形式的水。所冷凝的水然后被转送到存储容器或者储存器112中。

在本发明的实施例中，冷凝器单元108可以包括用于使用冷凝过程将水蒸汽转换成液体形式的水的多种当前可用的机构或者组件之一。冷凝器单元108还可以包括一种冷凝设备，该冷凝设备包括如结合图4或者图5在下文中描述的组件。

图1示出设置有阀门114的存储容器112，阀门114被处理器106选择性地开启和闭合。当阀门114被开启时，冷凝水从容器112通过阀门114流动到植物灌溉系统116，植物灌溉系统116向植物或者植物群118递送或者分配水。因此，处理器106控制被递送或者被施加到植物118的水量，并且还控制水递送时间。植物灌溉系统116可以有用地包括如在以上引用的美国专利申请号12/427,403中描述的机器人水递送系统，或者可以包括如在美国专利号7,469,707中描述的无源或者智能滴灌系统。然而，本发明不限于此。

图1进一步示出设置有指示在任何给定时间在容器112中的水量的液位（level）或者容量计120的容器112。这个量被从液位120耦合到处理器106，以由处理器在控制冷凝器单元108和灌溉系统116这两者时使用。例如，如果液位120指示存储容器112被填充至最大容量，则在这种容量降低之前操作冷凝器单元将是不理想的。在另一方面，如果容器112被示为是空的或者处于非常低的容量，则灌溉系统116不能被操作，直至冷凝器单元108被激活以至少部分地填充容器。

在冷凝器单元108的操作中，已经认识到，当露点和大气空气110的温度紧靠在一起时，通过其冷凝过程产生水是最高效的。相应地，为处理器106提供了空气温度数据122和露点或者湿度数据124。通过与传统上已知的公式或者关系一起地使用这些参数，处理器106能够计算或者提供使得冷凝器108进行操作以产生水将是最佳或者最高效时的时间间隔的估计。

而且，如进一步详细地在下文中讨论的那样，植物118在不同的时间所需要的水量依赖于围绕植物118的土壤的水分含量。水分含量又能够依赖于当日时间、日间长度和因此当年时间，以及是在白天还是夜间。因此，图1示出另外地为处理器106提供了指示当日时间和日期的数据126，和指示是在白天还是夜间的数据128。

作为被用于执行以上和其它计算的处理器106的替代，这样的计算和相关的处理活动能够由远程计算机或者数据处理系统130执行。因而，处理器106将仅仅需要执行上述控制功能。图1示出通过无线通信链路132而连接的处理器106和远程数据处理系统130。数据处理系统130可以包括单个处理器或者多个处理器。

如上所述，处理器106被设置在系统100中以控制电源102和冷凝器单元108的操作，并且通过控制阀门114来控制植物灌溉系统116。根据本发明的实施例，已经认识到能够通过产生水冷凝和使用计划而显著地增强使用系统100的效率。水冷凝和使用计划提供协调由处理器106控制的、系统100的各个组件的操作的规则集。该计划还建立用于执行这些操作中的至少一些操作的最佳时间间隔。

参考图2，示出从三个分量推导的水冷凝和使用计划202，所述三个分量包括能量产生预测和成本分量204、水冷凝预测分量206，和净水需求预测208。分量204是操作系统100所需要的能量的可用性和成本的估计，并且被与电源102和蓄电池104相关。分量206与预测或者估计冷凝器单元108能够操作从而实现最佳效率所采用的时间或者时间间隔有关。分量208提供植物118在不同的时间或者时间间隔所需要的水的估计，并且因此被与阀门114和植物灌溉系统116的操作相关。

能量产生预测和成本分量204是从参数集210和212提供的信息确定的。各个参数集210提供关于可以被用于电源102的不同的能源的成本和可用性的估计。更加具体地，所述预测分别地与如果可用的话则能够可替代地使用的不同的能源有关。因此，日照预测与使用太阳能有关并且风预测与风能的使用有关。电网预测指示来自电力电网的电力的可用性。

在参数集212中，电池荷电状态指示在本地存储了多少电能。电池健康状态指示鉴于老化和其它电池劣化因素的、可能电荷的最大量。

如在前讨论地，当包含水蒸汽的空气的温度和空气的露点紧靠在一起时，冷凝过程是最高效的。如已知的那样，露点是湿度的测度，并且更加具体地是在恒定的大气压力下给定的一定量的空气必须被冷却至此以使得水蒸汽冷凝成空气的温度。相应地，图2示出水冷凝预测分量206是从用于指定时段的、包括温度预测和露点预测的参数集214推导或者计算的。可以容易地例如从国家海洋与大气管理局（NOAA）提供的每小时天气预报获取这种信息。

参考图3，针对具体地点示出在24小时时段期间由NOAA提供的以上信息的图示。曲线302是在24小时时段期间以每小时（hourly）间隔的温度绘图，并且曲线304是在相同时段期间以每小时间隔的露点绘图。图3示出两条曲线的各个值在1 a.m.和7 a.m.之间相互最接近。相应地，关于温度和露点参数，这将是用于操作冷凝器单元108以产生灌溉水的最高效的间隔。

再次参考图2，看到用于计算水冷凝预测206的参数集214，进一步包括用于冷凝的估计能量的参数。对于给定温度，该参数通常与在构造冷凝器单元108时使用的冷凝技术的能量效率有关。此类技术中的一些的能量效率可以依赖于环境空气，或者依赖于环境风。

参考进一步图2，示出用于推导净水需求预测208的参数集216。这些参数包括可以从关于给定地点和时段的NOAA预测获得的降水预测。参数进一步包括，对于每一种类型的植物118指定在每一个植物生长状态下需要的水量的园艺数据库。用于指定类型的植物的一个园艺数据库的一个示例如下：

生长阶段  最小值  最佳值

花期前    100ml    200 ml

花期       50 ml     50 ml

花期后    75 ml     150 ml

参数216还包括关于一个或多个植物118在其中生长或者植入的、图2所示的一块土壤218的土壤水分预测和当前土壤水分。用于土壤水分参数的值能够由被插入土壤块体218中的传统的土壤水分测量计220提供。

可以根据简单的概念例如“沙子比粘土漏得更快”而推导土壤水分预测。可替代地，能够利用比较复杂的土壤水分模型，例如使用蒸发蒸腾估计灌溉需要的模型推导土壤水分预测。如已知的那样，蒸发蒸腾描述了从地表面到大气的蒸发和植物蒸腾之和。因此，与在土壤中植入的一个或多个植物相关联的蒸发蒸腾222将与土壤水分含量密切地相关。而且，蒸发蒸腾受到天气条件例如太阳、风和露点影响，以及受到日间长度或者日光量影响。相应地，如上所述地分别地指示时间和日期以及是在白天还是夜间的并且被提供给处理器106的参数126和128是与蒸发蒸腾和估计或者预测土壤水分含量非常相关的。

在本发明的一个实施例中，能够随着时间收集与蒸发蒸腾和土壤水分含量有关的以上类型的信息。然后能够与传统的机器学习算法一起使用这项信息以研发用于图2的参数集216的土壤水分预测模型。

图2进一步示出在如上所述地已经从分量204、206和208产生水冷凝和使用计划202之后，计划202提供被用于控制两项重要的任务或者功能的规则或者原理集。这些功能包括水产生和存储224和水分配控制226，这两者都是系统例如系统100的操作所需要的。功能224与用于操作冷凝单元108以产生用于灌溉的水，和用于然后存储所产生的水的规则有关。功能226与用于操作植物灌溉系统116以向植物118递送灌溉水的规则有关。例如，由水冷凝和使用计划202提供的某些规则能够是如下的规则：

1. 如果水存储是满的，并且如果对于预测周期而言自然降水是足够的，则不产生更多的水，并且不释放水。

2. 如果水存储不满，并且如果水产生成本满足指定的约束，则在最佳的时间产生水。

3. 通过以下操作识别用于产生更多水的最佳时间：

a）计算用于以每小时时段冷凝给定量的水的能量和/或成本。

b）根据能量和/或成本准则从最好到最差分类每小时时段。

c）从最低能量和/或成本每小时时段开始，按照次序选择对于预测的生产和使用在预先指定的目标液位下维持水存储所需要的那些时段。

4. 如果水存储是满的或者高于指定的阀值，并且如果植物需要水，则在最佳的时间向植物释放水。

5. 与在植物根区228中土壤保持水的能力一起地根据由净水需求预测208提供的信息识别用于释放水的最佳时间。通过将水释放到植物根区中进行存储，当植物使用来自土壤的水时，该系统能够恢复存储液位。

图2示出用于向植物118施加水的、与水生产和存储功能224相关联的导管或者管道230。导管230可以例如包括植物灌溉系统116的元件。

图1所示的处理器106可以执行用于自动地从分量204、206和208推导水冷凝和使用计划202的计算。可替代地，能够在远程位置处例如在后勤办公室等处执行这个操作。在这个布置中，经由系统100的无线通信链路132，数据被从系统100发送到后勤办公室，并且从后勤办公室接收活动调度。因此，能够实现一种联网的灌溉系统。

无线通信链路132和处理器106还能够与离板（off-board）计算机例如PC、膝上型计算机、PDA或者蜂窝电话（未示出）一起使用以实现一种防盗系统。例如，如果在特定期限之前该系统没有从离板计算机接收到特殊代码，则该系统变得是不活动的。如果该单元已经被盗窃，则它的转卖价值或者场外（offsite）可用性受到严重限制，因为不能远离它的官方工作场地而使用该单元。

在具有高的盐分浓度的地表或者井水的情况下，能够使用类似于计划202的一种可替代的水冷凝和使用计划来管理冷凝水的生产和分配。冷凝水可以与盐分更多的水混合，以当它被施加到植物时降低这种水的盐分含量。还可以在利用盐水灌溉后，使用冷凝水从植物根区冲去积聚的盐分。在这些情形中，冷凝水将很可能在更长的时段中以更大的量积聚，以便在需要时使用。

参考图4，示出可以被用于系统100的冷凝单元108的冷凝器402。冷凝器402包括通过使用传统的过程而将水蒸汽冷凝成液体形式的设备，并且设置有利用某种装置（未示出）而被冷却或者降低温度的冷却或者冷凝元件404。冷凝器402被包含于具有腔室或者气流通道408的结构406中，并且被安装成围绕枢轴点410旋转。当冷凝器402将被操作以冷凝水蒸汽时，使得包含水蒸汽的、比较温暖的环境空气412沿着轴线414通过腔室408流动，从腔室408的进入端口416朝向其离开端口418。

图4示出部分潮湿空气412接触冷却元件404的表面。这引起空气中的水蒸汽被冷凝成水滴。冷凝水通过在冷却元件404中形成的导管420等流动到储存器或者存储容器422中。当水在冷却元件404的表面上冷凝时，更加干燥的空气413在离开端口418处离开。更加低温的、更加干燥的空气的离开允许更加潮湿的空气进入进入端口416，并且利用新的空气继续进行冷凝过程。

在本发明的一个实施例中，已经认识到能够通过增强空气通过腔室408的流动而显著地提高冷凝器402的效率。为了实现这点，结构406和冷凝器402位于室外或者外面。然后，当风可用时，风被用于提供通过腔室408的所需空气运动。设置了传感器424以确定风向，风向在图4中由箭头426的方向示出。风向被提供给与结构406相关联的机构428。机构428包括步进马达或者用于选择性地旋转结构406的其它传统装置，从而对准腔室408的轴线414与风向426。这个定向使得能够最有效地使用风，以移动空气通过腔室408，从而将水冷凝。通过为此目的使用自然风，消耗能量来操作风扇或者其它机械设备从而移动空气通过腔室408是不必要的。

图5示出在本发明的一个实施例中可以在冷凝器单元108中使用的电热设备502。设备502包括作为在其间的电介质位于两个电容器极板506之间的电热材料504。电容器极板506被连接到可以包括系统100的电池104的电源508。如已知的那样，当电压被施加于此时，电热材料504的温度增加，并且当电压被消除时温度降低。相应地，电热设备502能够为热负载510提供冷却。负载510可以例如包括与空气和水蒸汽110接触的表面，其中该表面应该被足够地冷却以使得水蒸汽被冷凝成液体形式。

进一步参考图5，示出用于将热从热负载510传递到电热设备502的热交换机构512。还示出用于将热从设备502传递到热沉516的热交换机构514。所述热交换机构可以包括或者固体或者流体组件或其组合。

能够例如，从Pb、Mg、Nb、Sc、Sr和Ti的陶瓷氧化物形成电热材料504。例如，美国专利号6,877,325和4,757,688公开了传统的电热设备。

参考图6，示出可以在其中实现本发明的各方面的计算机或者数据处理系统600的框图。例如，数据处理系统600可以被用作处理器106或者在图1中的数据处理系统130。系统600采用外围设备互连（PCI）局部总线体系结构，但是可以可替代地使用其它总线体系结构，例如Micro Channel和ISA。

处理器602和主存储器604通过PCI桥608而被连接到PCI局部总线606。PCI桥608还可以包括集成存储器控制器和用于处理器602的高速缓冲存储器。可以通过直接组件互连或者通过内装板实现到PCI局部总线606的附加的连接。在所描绘的示例中，局域网（LAN）适配器610、SCSI主总线适配器612和扩展总线接口614通过直接组件连接而被连接到PCI局部总线606。音频适配器616、图形适配器618和音频/视频适配器（A/V）634通过被插入扩展槽中的内装板而被连接到PCI局部总线606。扩展总线接口614提供用于键盘和鼠标适配器620、调制解调器622和附加的存储器624的连接。

在所描绘的示例中，SCSI主总线适配器612提供用于硬盘驱动器626、磁带驱动器628、CD-ROM驱动器630和数字视频盘只读存储器驱动器（DVD-ROM）632的连接。典型的PCI局部总线实现将支持三个或者四个PCI扩展槽或者内装连接器。

一种操作系统在处理器602上运行并且被用于协调和提供在图6的系统600内的各种组件的控制。该操作系统可以是在商业上可以获得的操作系统，例如可从International Business Machines Corporation获得的OS/2 。

本领域普通技术人员可以理解，在图6中的硬件可以根据实现方式而改变。所描绘的示例并非意在暗示关于本发明的体系结构限制。例如，本发明的过程可以被应用于多处理器数据处理系统。

已经为了示意和说明的意图给出了对不同的、有利的实施例的说明，所述说明并非旨在是穷举性的或者限制于具有所公开的形式的实施例。对于本领域普通技术人员而言，很多修改和变化将是明显的。此外，不同的实施例如与其它实施例相比可以提供不同的优点。选定的一个或多个实施例得以选择和描述从而最好地解释本发明的原理、实际应用，并且使得本领域其它普通技术人员能够关于带有适用于预期的具体使用的各种修改的各种实施例理解本发明。

Claims (21)

1. 一种用于向一个或多个植物递送水的方法，其中每一个植物均至少部分地存在于一定量的土壤中，并且接近于包含水蒸汽的空气，所述方法包括以下步骤：

在冷凝间隔操作冷凝单元以将某些量的水蒸汽转换成液体形式的水；

在储存器中存储所述液体形式的水，其中所述储存器被连接到灌溉系统，所述灌溉系统被配置为从所述储存器向每一个植物选择性地递送水；

就所述一个或多个植物的植物类型所需要的水量而访问园艺信息数据库；

在第一指定时段期间，产生所述一定量的土壤的水分含量的一个或多个估计；

在所述第一指定时段期间计算一个或多个浇水间隔，其中至少部分地根据在所述园艺数据库中包含的值并且还根据水分含量的估计来计算每一个浇水间隔；和

在每一个所述浇水间隔期间操作所述灌溉系统以向每一个植物递送水。

2. 根据权利要求1的方法，其中：

所述方法包括收集与所述土壤水分含量、所述植物的水需求和预测空气温度和露点数据有关的数据，其中所述收集的数据被用于在给定的时间确定是否有必要操作所述冷凝单元，并且如果不必要，则阻止使用所述冷凝单元和存储水。

3. 根据权利要求1的方法，其中：

在第二指定时段期间预测空气温度数据和露点数据，并且至少部分地根据预测空气温度数据并且还根据预测露点数据对于所述第二指定时段计算每一个冷凝间隔。

4. 根据权利要求3的方法，其中：

进一步根据指示所述冷凝单元对于给定空气温度而言的能量效率的数据来计算每一个冷凝间隔。

5. 根据权利要求1的方法，其中：

至少部分地从与具有所述指定类型的植物相关联的蒸发蒸腾数据计算并且进一步从由被插入所述一定量的土壤中的水分含量检测器提供的数据计算水分的每一个估计。

6. 根据权利要求1的方法，其中：

所述冷凝单元的操作和所述灌溉系统的操作分别地由指定的处理器控制，其中所述处理器通过无线通信链路而被连接到数据处理系统。

7. 根据权利要求6的方法，其中：

多种能源可用于操作所述冷凝单元，每一种能源的操作均具有相关联的成本，并且所述处理器能够用于选择具有最低成本的能源来在每一个冷凝间隔期间操作所述冷凝单元。

8. 根据权利要求7的方法，其中：

所述多种能源包括至少一个本地采集能量源。

9. 根据权利要求6的方法，其中：

在所述储存器中包含的水量被不断地监视，并且所述量被反复地提供给所述处理器。

10. 根据权利要求1的方法，其中：

所述冷凝单元具有被置放成沿着可用风的方向对准的组件，从而增加所述冷凝单元的操作效率。

11. 根据权利要求1的方法，其中：

所述冷凝单元使用电热设备来将某些量的水蒸汽冷凝成液体形式的水。

12. 一种灌溉方法，包括：

利用冷凝单元从水蒸汽冷凝某些量的水；

在一时段期间的冷凝间隔内在基于为该时段预测的温度数据和露点数据的效率水平上操作所述冷凝单元；

确定受灌溉的土壤的水分含量；

确定在土壤中的植物的植物类型所需要的水量；和

基于土壤的水分含量和所需要的水量选择性地存储冷凝水和向一个或多个植物分配冷凝水。

13. 根据权利要求12的方法，其中：

在所述时间间隔期间基于每一种能源的成本和可用性与多种能源之一相关联地操作所述冷凝单元。

14. 根据权利要求12的方法，其中：

至少从与具有所述植物类型的植物相关联的蒸发蒸腾数据，并且从由关于所述时段的降水预测提供的数据计算土壤水分含量的估计。

15. 根据权利要求14的方法，其中：

进一步从由被插入土壤中的水分检测器提供的数据计算土壤水分含量的每一个估计。

16. 根据权利要求12的方法，其中：

根据指示所述冷凝单元对于给定空气温度而言的能量效率的数据计算所述冷凝间隔。

17. 根据权利要求13的方法，其中：

通过处理分别地与至少风、太阳和来自电网的电力的成本和可用性有关的信息而选择所述多种能源之一。

18. 根据权利要求17的方法，其中：

选定的能源是蓄电池，并且在选择蓄电池时使用蓄电池的荷电状态和状况。

19. 一种用于向一个或多个植物递送水的设备，其中每一个植物均至少部分地存在于一定量的土壤中，并且接近于包含水蒸汽的大气空气，所述设备包括：

冷凝单元，所述冷凝单元能够在冷凝间隔操作以将某些量的水蒸汽转换成液体形式的水；

储存器，所述储存器用于选择性地存储所述液体形式的水；

处理装置，所述处理装置与包含关于所述一个或多个植物的植物类型所需要的水量的园艺信息的数据库相关联，其中所述处理装置在指定的第一时段期间接收所述一定量的土壤的水分含量的一个或多个估计，并且在指定的第一时段期间计算一个或多个浇水间隔，至少部分地根据在所述园艺数据库中包含的值并且还根据水分含量的所述估计来计算每一个浇水间隔；和

灌溉系统，所述灌溉系统由所述处理装置操作以在每一个所述浇水间隔期间向每一个植物递送水。

20. 根据权利要求19的设备，其中；

所述处理装置接收对于第二指定时段的空气温度数据和露点数据的预测，并且由所述处理装置至少部分地根据预测空气温度数据并且还根据预测露点数据对于所述第二指定时段计算每一个冷凝间隔。

21. 根据权利要求19的设备，其中：

所述处理装置包括指定的处理器、数据处理系统和无线通信链路，其中所述处理器分别地控制所述冷凝单元和所述灌溉系统的操作，并且所述处理器通过所述无线通信链路而被连接到所述数据处理系统。

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