CN106134851A

CN106134851A - 基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统

Info

Publication number: CN106134851A
Application number: CN201610715773.7A
Authority: CN
Inventors: 杨竞凯
Original assignee: Sichuan Dongzheng Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Dongzheng Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2016-11-23

Abstract

基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，包括填充有土壤的基坑和设置在基坑上的基架，基架顶部固定有顶架，沿基架和顶架外围设有大棚膜，基坑的侧面和底面均设有防水薄膜，基架上部还固定有横架，横架上设有第一空气制水机和控制器，控制器连接第一空气制水机，第一空气制水机通过管路连接固定在基架上的蓄水箱，蓄水箱通过管路连接固定在基架上的水泵，水泵通过管连接喷送水管，喷送水管上设有多个喷头，顶架的顶部设有光伏板组件。本系统彻底解决干旱地区缺水无法很好的进行农作物培植的问题，克服管道输送引水存在的造价高、维护成本高、周期长等缺陷，实现节约资源和循环利用，还具有保湿保水功能、多项环境参数检测功能、主动补光功能。

Description

基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统

技术领域

本发明涉及资源与环境技术，尤其涉及一种适用于干旱地区的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统。

背景技术

在干旱地区，水资源稀缺，甚至土壤都缺水都无法进行大部分农作物的培植。温室大棚由于其自身的各种优点，被广泛应用，但是在干旱地区，也由于水源的原因，其应用受到局限。常规的应对方案是引水，利用管道进行长距离水源运输，造价高、维护成本高，且常在偏远地区设置，中断后维护人员无法及时到场，恢复供水时间长，严重影响大棚的供水需求。因此，干旱地区的农作物的培植一直仅局限于较少的品种，且温室大棚的水源问题一直无法得到很好的应用。

发明内容

本发明提供一种基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，目的是：对大棚内外的空气中水汽进行收集并制水为大棚供水，彻底解决干旱地区缺水无法很好的进行农作物培植的问题，克服管道输送引水存在的造价高、维护成本高、周期长等缺陷，并采用光伏供电，实现对节约资源和循环利用，系统还具有保湿保水功能、多项环境参数检测功能、主动补光功能。

本发明采用的技术方案是：

基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，包括填充有土壤的基坑和设置在基坑上的基架，基架顶部固定有顶架，沿基架和顶架外围设有大棚膜，其特征在于，所述基坑的侧面和底面均设有防水薄膜，所述基架上部还固定有横架，所述横架上设有第一空气制水机和控制器，控制器连接第一空气制水机，所述第一空气制水机通过管路连接固定在基架上的蓄水箱，所述蓄水箱通过管路连接固定在基架上的水泵，所述水泵通过管连接喷送水管，所述喷送水管通过支杆设置在土壤上方，喷送水管上设有多个喷头，所述顶架的顶部设有光伏板组件，所述光伏板组件位于大棚膜外。在所述大棚膜内部，在顶架上还设有蓄电池组、光伏输电模块和制水机电源驱动模块，所述光伏板组件连接光伏输电模块，所述光伏输电模块连接蓄电池组、制水机电源驱动模块和控制器，光伏输电模块还连接设置在基架上的水泵驱动电源，水泵驱动电源连接水泵，所述制水机电源驱动模块连接第一空气制水机。

进一步的，还包括有第二空气制水机，第二空气制水机设置在大棚膜外，第二空气制水机连接制水机电源驱动模块，第二空气制水机通过管路连接蓄水箱。第二空气制水机设置在大棚膜外的单独支架上，或者设置在延伸于大棚膜外的顶架上。

进一步的，所述蓄水箱内的设有水位检测器，水位检测器连接控制器。

进一步的，所述横架底部设有多个LED植物补光灯，横架上还设有补光驱动电源，LED植物补光灯连接补光驱动电源，补光驱动电源连接光伏输电模块。

进一步的，还包括温度检测器，温度检测器固定在大棚膜内的基架上，温度检测器连接控制器。

进一步的，还包括湿度检测器，湿度检测器固定在大棚膜内的基架上，湿度检测器连接控制器。

进一步的，还包括土壤检测模块，土壤检测模块设置在基坑的土壤中，土壤检测模块连接控制器。所述土壤检测模块包括酸碱度检测单元、水分检测单元、硬度检测单元。

进一步的，还包括无线收发模块，无线收发模块固定在横架或顶架上，无线收发模块有线连接控制器，无线收发模块通过无线通讯方式连接远程终端。

本发明同时具有以下有益效果：

1、可对空气中水汽进行收集并制水为大棚供水用，同时利用大棚膜可以有效防止水分从空气中散失，防水薄膜可有效保证水份从土壤中散失，不仅实现了制水保水，还实现了水资源的最大化循环利用，彻底解决干旱地区缺水无法很好的进行农作物培植的问题，克服管道输送引水存在的造价高、维护成本高、周期长等缺陷，且整个系统采用光伏板组件转换太阳能进行供电，节约传统电能，非常适合在干旱地区进行实施应用；

2、整个系统以基架、顶架、横架组成的结构为主要承重体，各功能部件均以该结构进行固定安装，稳定性好；

3、对蓄水箱内的水位进行实时监测，及时反馈给控制器，进一步可通过无线收发模块反馈给远程终端；

4、可对大棚膜内的温度、湿度进行实时监测，及时反馈给控制器，进一步可通过无线收发模块反馈给远程终端；

5、可对基坑内的土壤酸碱度、水分、硬度进行实施检测，及时反馈给控制器，进一步可通过无线收发模块反馈给远程终端；

6、系统内设有多个LED植物补光灯，可以在必要的时候开启，为农作物进行补光，有利于植物生长；

7、通过无线收发模块，可以在远程终端实施监控到各环境参数，同时可以实施远程调控。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如附图1所示，基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，包括填充有土壤的基坑1和设置在基坑1上的基架2，基架2顶部固定有顶架21，沿基架2和顶架21外围设有大棚膜23，所述基坑1的侧面和底面均设有防水薄膜11，所述基架2上部还固定有横架22，所述横架22上设有第一空气制水机41和控制器7，控制器7连接第一空气制水机41，所述第一空气制水机41通过管路连接固定在基架2上的蓄水箱44，所述蓄水箱44通过管路连接固定在基架2上的水泵45，所述水泵45通过管连接喷送水管46，所述喷送水管46通过支杆设置在土壤上方，喷送水管46上设有多个喷头47，所述顶架21的顶部设有光伏板组件3，所述光伏板组件3位于大棚膜23外。在所述大棚膜23内部，在顶架21上还设有蓄电池组31、光伏输电模块32和制水机电源驱动模块43，所述光伏板组件3连接光伏输电模块32，所述光伏输电模块32连接蓄电池组31、制水机电源驱动模块43和控制器7，光伏输电模块32还连接设置在基架2上的水泵驱动电源48，水泵驱动电源48连接水泵45，所述制水机电源驱动模块43连接第一空气制水机41。系统还包括有第二空气制水机42，第二空气制水机42设置在大棚膜23外，第二空气制水机42连接制水机电源驱动模块43，第二空气制水机42通过管路连接蓄水箱44。所述第二空气制水机42设置在大棚膜23外的单独支架上，或者设置在延伸于大棚膜23外的顶架21上。所述蓄水箱44内的设有水位检测器49，水位检测器49连接控制器7。所述横架22底部设有多个LED植物补光灯5，横架22上还设有补光驱动电源51，LED植物补光灯5连接补光驱动电源51，补光驱动电源51连接光伏输电模块32。系统还包括温度检测器61，温度检测器61固定在大棚膜23内的基架2上，温度检测器61连接控制器7。系统包括湿度检测器62，湿度检测器62固定在大棚膜23内的基架2上，湿度检测器62连接控制器7。系统还包括土壤检测模块63，土壤检测模块63设置在基坑1的土壤中，土壤检测模块63连接控制器7。所述土壤检测模块63包括酸碱度检测单元、水分检测单元、硬度检测单元。系统还包括无线收发模块8，无线收发模块8固定在横架22或顶架21上，无线收发模块8有线连接控制器7，无线收发模块8通过无线通讯方式连接远程终端。

光伏板组件3用于产生光电转换为系统提供电能，经过光伏输电模块32为系统各功能部件供电，在没有进行制水、供水、补光和检测的时候，还可以将电能存入蓄电池组31。制水机电源驱动模块43将光伏输电模块32输送的电能转换为第一空气制水机41和第二空气制水机42的驱动电能。第一空气制水机41将大棚膜23内的空气中水汽收集并制为液态水，第一空气制水机41将大棚膜23外的空气中水汽收集并制为液态水，通过蓄水箱44进行收集，在水泵45的作用下，通过喷送水管46输送，由喷头47喷出进行灌浇。控制器7可通过水位检测器49实时获得蓄水箱44的水量信息，根据需求控制水泵45进行灌浇抽送。由于有大棚膜23的存在，因此，土壤中蒸发的水汽、植物呼吸产生的水汽，均多数位于大棚膜23内，可被第一空气制水机41再次收集，实现循环利用。同时，防水薄膜11可以保持土壤中的水分尽量少的向下或向侧面流水，利于保水和向上循环。整个系统以基架2、顶架21、横架22组成的结构为主要承重体，各功能部件均以该结构进行固定安装，稳定性好。利用温度检测器61和湿度检测器62可对大棚膜23内的温度、湿度进行实时监测，及时反馈给控制器7，进一步可通过无线收发模块8反馈给远程终端；利用土壤检测模块63可对基坑1内的土壤酸碱度、水分、硬度进行实施检测，及时反馈给控制器7，进一步可通过无线收发模块8反馈给远程终端；大棚膜23内设有多个LED植物补光灯5，可以在必要的时候开启，为农作物进行补光，有利于植物生长；通过无线收发模块8，可以在远程终端实施监控到各环境参数，同时可以实施远程调控。

本发明对大棚内外的空气中水汽进行收集并制水为大棚供水，彻底解决干旱地区缺水无法很好的进行农作物培植的问题，克服管道输送引水存在的造价高、维护成本高、周期长等缺陷，并采用光伏供电，实现对节约资源和循环利用，系统还具有保湿保水功能、多项环境参数检测功能、主动补光功能。

Claims

1.基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，包括填充有土壤的基坑（1）和设置在基坑（1）上的基架（2），基架（2）顶部固定有顶架（21），沿基架（2）和顶架（21）外围设有大棚膜（23），其特征在于，所述基坑（1）的侧面和底面均设有防水薄膜（11），所述基架（2）上部还固定有横架（22），所述横架（22）上设有第一空气制水机（41）和控制器（7），控制器（7）连接第一空气制水机（41），所述第一空气制水机（41）通过管路连接固定在基架（2）上的蓄水箱（44），所述蓄水箱（44）通过管路连接固定在基架（2）上的水泵（45），所述水泵（45）通过管连接喷送水管（46），所述喷送水管（46）通过支杆设置在土壤上方，喷送水管（46）上设有多个喷头（47），所述顶架（21）的顶部设有光伏板组件（3），所述光伏板组件（3）位于大棚膜（23）外，在所述大棚膜（23）内部，在顶架（21）上还设有蓄电池组（31）、光伏输电模块（32）和制水机电源驱动模块（43），所述光伏板组件（3）连接光伏输电模块（32），所述光伏输电模块（32）连接蓄电池组（31）、制水机电源驱动模块（43）和控制器（7），光伏输电模块（32）还连接设置在基架（2）上的水泵驱动电源（48），水泵驱动电源（48）连接水泵（45），所述制水机电源驱动模块（43）连接第一空气制水机（41）。

2.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，还包括有第二空气制水机（42），第二空气制水机（42）设置在大棚膜（23）外，第二空气制水机（42）连接制水机电源驱动模块（43），第二空气制水机（42）通过管路连接蓄水箱（44）。

3.根据权利要求2所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，所述第二空气制水机（42）设置在大棚膜（23）外的单独支架上，或者设置在延伸于大棚膜（23）外的顶架（21）上。

4.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，所述蓄水箱（44）内的设有水位检测器（49），水位检测器（49）连接控制器（7）。

5.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，所述横架（22）底部设有多个LED植物补光灯（5），横架（22）上还设有补光驱动电源（51），LED植物补光灯（5）连接补光驱动电源（51），补光驱动电源（51）连接光伏输电模块（32）。

6.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，还包括温度检测器（61），温度检测器（61）固定在大棚膜（23）内的基架（2）上，温度检测器（61）连接控制器（7）。

7.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，还包括湿度检测器（62），湿度检测器（62）固定在大棚膜（23）内的基架（2）上，湿度检测器（62）连接控制器（7）。

8.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，还包括土壤检测模块（63），土壤检测模块（63）设置在基坑（1）的土壤中，土壤检测模块（63）连接控制器（7）。

9.根据权利要求8所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，所述土壤检测模块（63）包括酸碱度检测单元、水分检测单元、硬度检测单元。

10.根据权利要求1所述的基于新能源的空气制水保水型多功能大棚系统，其特征在于，还包括无线收发模块（8），无线收发模块（8）固定在横架（22）或顶架（21）上，无线收发模块（8）有线连接控制器（7），无线收发模块（8）通过无线通讯方式连接远程终端。