CN102524023A - 风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法与装置 - Google Patents

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田军仓
刘娟
王斌
宋天华
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Abstract

本发明涉及一种农业灌溉的方法，特别是风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法与装置。该方法和装置是将太阳能光电板和风力发电机与控制器电连接，通过控制器将太阳能光电板和风力发电机发出的电量储存在蓄电池内，然后通过与蓄电池相连的逆变器将直流电转化成交流电供水泵使用，通过水泵将低水位的水提升到高位蓄水池中，通过与高位蓄水池相连的输水管网对压砂瓜地进行节水灌溉。本发明充分利用了西部干旱地区太阳能、风能资源非常丰富且互补性强的特点，具有造价低的特点。利用所发的电能，可将低水位的水提升到高位蓄水池中，利用与高位蓄水池相连的输水管网，就可为压砂瓜地进行无需动力的自压式滴灌、渗灌或穴灌，解决了西部干旱地区灌溉用电力问题。

Description

风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种农业灌溉的方法，特别是风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法与装置。 
背景技术
压砂瓜是西北干旱区群众为了在恶劣的自然环境下解决生存，针对区域条件和气候条件特别适宜瓜类生长的特点，独创的一种蓄水保墒的旱作种植模式，它是将直径为2～5cm的冲积粗砾石平铺于地面，形成厚度在12～16cm，进行种植西瓜或者甜瓜的种植模式。种植压砂瓜技术是西北干旱区农民解决生存、脱贫致富、农业增收减灾的一项重大技术突破。2007年宁夏中卫环香山地区已经形成105万亩连片种植的压砂地西甜瓜，是我国目前规模最大的纯天然绿色西甜瓜基地。但在压砂瓜大面积种植过程中，种植地区的农业灌溉还没有形成系统，只是在瓜地旁边建一个大水池，农户用水泵从水池中抽水进行灌溉，这样一方面造成水资源的浪费，另一方面从电网直接接线到水池的给水泵供电，一般长度长，造价高，不易实现。而目前利用太阳能、风能进行发电的技术以非常成熟。 
发明内容
本发明是充分利用西部干旱地区太阳能、风能充足的资源优势，提供一种即方便实用，又经济环保，同时造价低廉、性能可靠，操作方便的风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法与装置。 
为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：一种风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法，该方法是将太阳能光电板和风力发电机与控制器电连接，通过控制器将太阳能光电板和风力发电机发出的电量储存在蓄电池内，然后通过与蓄电池相连的逆变器将直流电转化成交流电供水泵使用，通过水泵将低水位的水提升到高位蓄水池中，通过与高位蓄水池相连的输水管网对压砂瓜地进行节水灌溉。 
上述高位蓄水池的水平高度大于压砂瓜地的水平高度，高度差大于1.5米。 
上述节水灌溉为滴灌、渗灌或穴灌。 
一种风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的装置，包括太阳能光电板、风力发电机和控制器、蓄电池，其特征在于将太阳能光电板和风力发电机与控制器电连接，控制器、逆变器与蓄电池相连，逆变器通过开关与水泵电连接，水泵放置在低位水池中，水泵的出水管与高位蓄水池相连，在高位蓄水池中安装有与压砂瓜地相连的输水管网。 
上述高位蓄水池的水平高度大于压砂瓜地的水平高度，高度差大于1.5米。 
上述输水管网为滴灌、渗灌或穴灌管网。 
本发明具有以下特点： 
1、充分利用了西部干旱地区太阳能、风能资源非常丰富且太阳能与风能的互补性强的特点，克服了利用单一太阳能或风能所造成的供电不稳或不足的问题。
2、风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节可以通用，所以本风光互补发电系统的造价低于单一的风电或光电系统。 
3、利用太阳能、风能所发的电能，通过水泵将低水位的水，提升到高位蓄水池中，利用与高位蓄水池相连的输水管网，就可为压砂瓜地进行无需动力的自压式滴灌、渗灌或穴灌，解决了西部干旱地区灌溉用电力问题，是一种环境友好的灌溉模式。 
附图说明
附图1为本发明原理示意图。 
具体实施方式
如图1所示，太阳能光电板1和风力发电机2与控制器3电连接，将太阳能光电板和风力发电机发出的电力通过控制器给蓄电池4充电，放置在低位水池6中的水泵7通过开关与逆变器5电连接，水泵的出水管8与高位蓄水池9相连，在高位蓄水池中安装有与压砂瓜地相连的输水管网10。 
为保证高位蓄水池中的水可以通过自压方式给压砂瓜地进行无动力灌溉，高位蓄水池的水平高度大于压砂瓜地1.5米。具体情况可根据当地的地理环境进行配置，但必须保证自压方式灌溉所需压力。为节约用水，灌溉方式可采用滴灌、渗灌、穴灌或穴灌补水。 
如根据压砂瓜地周围的具体情况，在需灌溉瓜田的高位建造50m3蓄水池，高位水池附近建造1000W太阳能光电板和1000W的风力发电机及配套的控制器、蓄电池、逆变器。经控制器将不稳定的电压控制在48V，然后将电量储存在蓄电池内，最后经逆变器将48V的直流电转换成220V的交流电给功率是550W、扬程是18m、流量是3m3水泵供电。利用水泵将低位大水池中的水提升到高位蓄水池中，通过连接高位蓄水池与压砂瓜地的输水管网进行穴灌补水。 
上述太阳能光电板和风力发电机及配套设施的总造价降在3.5万元左右。经测试，50m3的水池经过20个小时可以充满。如果水泵每天只工作5小时，那么剩余的电量可供生活用电，如瓜农夜间照明、看电视等。 

Claims (6)

1. 一种风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法，该方法是将太阳能光电板和风力发电机与控制器电连接，通过控制器将太阳能光电板和风力发电机发出的电量储存在蓄电池内，然后通过与蓄电池相连的逆变器将直流电转化成交流电供水泵使用，通过水泵将低水位的水提升到高位蓄水池中，通过与高位蓄水池相连的输水管网对压砂瓜地进行节水灌溉。
2.  根据权利要求1所述的风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法，其特征在于上述高位蓄水池的水平高度大于压砂瓜地的水平高度，高度差大于1.5米。
3.  根据权利要求1所述的风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的方法，其特征在于上述节水灌溉为滴灌、渗灌或穴灌。
4.  一种风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的装置，包括太阳能光电板、风力发电机和控制器、蓄电池，其特征在于将太阳能光电板（1）和风力发电机（2）与控制器（3）电连接，控制器、逆变器（5）与蓄电池（4）相连，逆变器通过开关与水泵（7）电连接，水泵放置在低位水池（6）中，水泵的出水管（8）与高位蓄水池（9）相连，在高位蓄水池中安装有与压砂瓜地相连的输水管网（10）。
5. 根据权利要求4所述的风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的装置，其特征在于上述高位蓄水池（9）的水平高度大于压砂瓜地的水平高度，高度差大于1.5米。
6. 根据权利要求5所述的风光互补提水自压管道穴灌压砂瓜的装置，其特征在于上述输水管网（10）为滴灌、渗灌或穴灌管网。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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