CN106069638A - 一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统 - Google Patents

一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统 Download PDF

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Abstract

一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，包括灌溉系统和太阳能发电系统及控制柜。灌溉系统包括雨水收集装置、水泵、灌溉水箱、微润管、湿度感应器、湿度控制器。所述雨水收集装置设置于屋顶排水口下沿，所述雨水收集装置一侧设有排水口，底部设置有水泵将水抽入与之相连的灌溉水箱。所述灌溉水箱与微润管相连。所述湿度感应器设置于栽培土壤(或基质)内与控制柜内的湿度控制器相连、湿度控制器与太阳能发电系统的供电阀相连。所述太阳能发电系统再与水泵开关控制器相连。湿度感应器将信号传达给通过湿度控制器，湿度控制器再启动或关闭供电阀，从而控制水泵的开关。

Description

一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统
技术领域
本发明涉及屋顶绿化节水灌溉领域，特别涉及一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统。
背景技术
随着城市建设高速发展，建筑物越来越多，土地面积不断减少，各种住宅小区、新颖大厦以及宏伟的基础建筑物层出不穷，占用了大片的土地；目前城市中一般生活建筑约占城市土地面积的四分之一，如果把生活建筑的屋顶进行绿化，就可以偿还建筑所占的绿化覆盖面积，符合当今可持续发展关于将绿色融入建筑空间的观点，以建造生态型建筑，因此屋顶绿化将成为人类可持续发展战略的重要组成部分。
由于屋顶的特殊构造，屋顶植被的生长尤其是根系的生长空间严重受限，基质层的厚度极大的限制了屋顶植被水分的保持。针对屋顶绿化水分胁迫问题，目前灌溉大多采用为喷灌、滴灌的方式。这些灌溉方法很难实现长时间、稳定的供水，且会导致水蚀与水土流失，造成水资源的浪费，同时影响整体景观效果。
另外在水资源相当匮乏的今天，绿化养护如何节水成为重要的研究课题。雨水是地球水循环的一部分，更是大部分生物系统的重要淡水资源，如何有效地收集利用雨水以供利用，将成为提高水资源使用效率中的重要一环。
因此，急需提供一种节水、节能且能均匀、稳定、持续的灌溉装置，既能达到节水的目的，又能有效解决屋顶均匀灌溉的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实有必要提供一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统。
本发明涉及一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，包括灌溉系统、太阳能发电系统和控制柜。灌溉系统包括雨水收集装置、水泵、灌溉水箱、微润管、湿度感应器、湿度控制器。所述雨水收集装置设置于屋顶排水口下沿，底部设置有水泵将水抽入与之相连的灌溉水箱。所述灌溉水箱与微润管相连。
所述雨水收集装置上部连接雨水口的管道入口位置装有可拆卸的截污与过滤装置，该过滤装置可以由石棉网、活性炭等其他具有过滤性质的材质组成。一侧设有排水口，当雨水收集装置储存的雨水较多时，可经排水口排出。所述储水装置底部设有出水口，用于储水装置的清洗排污。储水装置底部设置有水泵将水抽入与之相连的灌溉装置。
为了使灌溉效果更好，基质部位设置有湿度感应器，通过和控制器相连能够使基质的含水率保持在最佳状态。所述湿度感应器设置于栽培土壤(或基质)内与湿度控制器相连、湿度控制器与太阳能发电系统的供电阀相连。所述太阳能发电系统再与水泵开关控制器相连。湿度感应器将信号传达给通过湿度控制器，湿度控制器再启动或关闭供电阀，从而控制水泵的开关，上述湿度控制器，太阳能发电系统供电阀及水泵开关均设置于控制柜内。
所述灌溉装置微润管埋设于栽培土壤(或基质)底部，该灌溉方法能以微量、缓慢、连续不断地出水方式，向植物根系提供水分，灌溉过程与植物的吸水过程时间上同步，实现无胁迫灌溉。
相对于现有技术，本发明采用雨水收集装置用于灌溉用水，极大地节约了水资源。利用微润管作为灌溉装置能以微量、缓慢、连续不断地出水方式，向植物根系提供水分，灌溉过程与植物的吸水过程时间上同步，实现无胁迫灌溉。该灌溉装置不会导致水蚀与水土流失，造成水资源的浪费，同时影响整体景观效果。本系统所需的能源均来自设置于楼顶的太阳能发电系统，环保节能。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统的平面结构示意图。
元件标号说明：
灌溉系统 10
雨水收集装置 11
排水口 12
水泵 13
出水口 14
入水管道 15
截污与过滤装置 16
灌溉水箱 17
水箱入水口 170
水箱出水口 171
微润管 18
湿度感应器 19
控制柜 20
太阳能发电系统 30
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。以下将通过实施例来解释本发明内容，本发明的实施例并非用于限制本发明须在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用于限制本发明。需要说明的是，以下实施例及图示中，与本发明非直接相关的组件已省略而未绘示；且图式中各组件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用于限制实际比例。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一实施例的一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统包括灌溉系统10、太阳能发电系统30和控制柜20。灌溉系统包括雨水收集装置11、水泵13、灌溉水箱17、微润管18、湿度感应器19、设置于控制柜20里的湿度控制器。
所述雨水收集装置11设置于屋顶排水口下沿通过入水管道15与雨水口连接，入水管道15上部设置有截污与过滤装置16。所述雨水收集装置11底部设置有水泵13将水通过水箱入水口170抽入与之相连的灌溉水箱17。所述灌溉水箱17的水箱出水口171与微润管相连进行灌溉。所述雨水收集装置11一侧设有排水口12，当储水装置储存的雨水较多时，可经排水口12排出。雨水收集装置11底部设有出水口14，用于雨水收集装置11的清洗排污。
所述截污与过滤装置16为可拆卸式的，方便更换。所述截污与过滤装置16包括截污挂篮和过滤板，过滤板可以由石棉网、活性炭等其他具有过滤性质的材质组成，用于过滤雨水中的杂质。
所述微润管18是一种以半透膜为核心材料制成的软管状给水器，具有双层结构，其特点是软管壁上没有固定孔距的孔，而内壁上的每一点都有数量巨大的微孔。孔的数量为每平方厘米10万个以上，微孔的孔径为10-900纳米，孔径分布在半透膜尺度范围内具有半透膜特性。微润管就是充分利用半透膜特性，将膜技术引进灌溉领域而制成的一种新型给水器。膜壁上孔的大小允许水分子通过，而不允许较大的分子团和固体颗粒通过。当管内充满水时，水分子通过这些微孔向管壁外迁移，如果管子埋在栽培基质中，水分就会进一步向栽培基质迁移，使栽培基质湿润，起到灌溉作用。由于这种管子是以不停地微量渗出的方式给水，土地是以逐渐浸润的方式受到灌溉，所以将这种给水器称为微润管。将用微润方式灌溉的技术方法称为微润灌溉技术。微润管既是输水管，又是给水器，管上的每一点都是出水点，充水后，整个管体都是湿润的，管子铺到哪里，就湿润到那里。为了使灌溉效果更好，基质部位设置有湿度感应器，通过和控制器相连能够使基质的含水率保持在最佳状态。
另外，为了使灌溉效果更好，栽培土壤(或基质)部位设置有湿度感应器19，所述湿度感应器19和控制柜20中的湿度控制器相连，湿度控制器与控制柜20中的太阳能发电系统30的供电阀相连。所述太阳能发电系统再与控制柜20中的水泵开关控制器相连。湿度感应器19将信号传达给通过湿度控制器，湿度控制器再启动或关闭供电阀，从而控制水泵的开关。
以上装置所需的电源均由太阳能发电系统30提供，节能环保。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，包括灌溉系统和太阳能发电系统及控制柜；灌溉系统包括雨水收集装置、水泵、灌溉水箱、微润管、湿度感应器、湿度控制器；所述雨水收集装置设置于屋顶排水口下沿，所述雨水收集装置一侧设有排水口，底部设置有水泵将水抽入与之相连的灌溉水箱，所述灌溉水箱与微润管相连；所述湿度感应器设置于栽培土壤(或基质)内与湿度控制器相连、湿度控制器与太阳能发电系统的供电阀相连，所述太阳能发电系统再与水泵开关控制器相连；湿度感应器将信号传达给通过湿度控制器，湿度控制器再启动或关闭供电阀，从而控制水泵的开关。
2.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：所述雨水收集装置设置于屋顶排水口的下沿位置，可以采用托架式、壁挂式等其他可行的固定方式进行固定。
3.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：雨水收集装置上部连接雨水口的管道入口位置装有可拆卸的截污与过滤装置，该过滤装置可以由石棉网、活性炭等其他具有过滤性质的材质组成。
4.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：储水装置左侧设有排水口，用于排出超过储水容量的水。
5.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：储水装置底部设有出水口，用于储水装置清洗排污。
6.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：土壤(或基质)部位设有湿度感应器，能自动感土壤(或基质)湿度，将湿度控制在最佳状态。
7.如权利要求1所述的太阳能式屋顶绿化节水灌溉系统，其特征在于：以上所述装置所需的电源均由太阳能发电系统提供，节能环保。
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