CN106401088A - 一种凝结水收集的屋顶布设装置 - Google Patents

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韩春坛
宋耀选
陈仁升
刘俊峰
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Abstract

一种凝结水收集的屋顶布设装置，是在建筑物上方设有斜面屋顶，一侧设有储水箱；屋顶为低密度聚乙烯屋顶；低密度聚乙烯屋顶下部设置集水槽；集水槽通过导水管与三通接头连通；三通接头与沉淀过滤池连通；沉淀过滤池与储水箱连通；储水箱上设有溢流孔和水龙头，其底部设有排水渠；沉淀过滤池内还设有滤芯。屋顶选用低密度聚乙烯屋顶，并在表面涂上二氧化钛和硫化钡1:1混合的涂层，屋顶的倾斜角度设置为30°。本发明可以收集屋顶凝结水，并进行过滤，储存于储水箱内，成为可有效利用的水资源，为水资源匮乏地区的农村居民及山区牧民提供较为稳定便捷的饮用水。本发明结构简单，成本较低，易于安装，可以在降雨和地下水资源匮乏地区进行推广。

Description

一种凝结水收集的屋顶布设装置
技术领域
本发明涉及水文科学领域，具体是指一种凝结水收集的屋顶布设装置。
背景技术
凝结水是地面辐射冷却凝结在地物表面的微小水滴，干旱地区降水稀少、蒸发强烈、生态环境脆弱，凝结水在生态环境中有着重要的生态意义。据调查，荒漠地区的稀疏植物主要依赖于凝结水而生存，尤其是浅根系植物。凝结水在干旱环境中对动物、植物及微生物的生存与生长都具有重要的生态学意义。
凝结水收集是指大气中的水汽通过凝结过程集合到凝结面，在重力作用下滑落汇集到收集槽，再经过过滤获取洁净的饮用水。冷凝法是一种让空气中的水分子以纯净的形式重回地面的被动过程。当空气中存在湿度且存在一个温度足以冷凝的表面，凝结水就会在该表面上冷凝，直至湿度消失。在降雨和地下水资源匮乏的地区，以被动方式收集的凝结水是一种古老的做法。比较著名的凝结水收集的方法有：乌克兰的石头堆法、英格兰南部露池法和兰萨罗特火山石收集法。
从技术上讲，凝结水收集的方法可通过水循环的过程来理解。凝结水收集早在远古时代人们就已经开始实践了，在我国古代，居住在深山的和尚和道士们就曾利用自然界凝结水泡茶和烹汤。在欧洲，早在公元前6世纪，费奥多西亚人就开始收集凝结水以满足他们的生活需要。1912年，俄罗斯护林人利用简单的设备每日就可收集到300-360L的凝结水。近几十年以来，法国、秘鲁、以色列和德国等国的缺水地区都一直在探索和开发陆面凝结水利用技术。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的在于提供一种凝结水收集的屋顶布设装置，利用该装置可自动收集凝结水来供干旱地区及远离水源的高山区人们生活。
由于技术和经济原因的限制，常规供水方式难以实现，因此大多数严重缺水的地区集中在偏远农村。由于收集的凝结水适于饮用且成本低廉，凝结水收集就成为可行的选择，以缓解农村饮水困难的现状。本文所描述的“一种凝结水收集的屋顶布设装置”就是为降雨和地下水资源匮乏地区的农村居民及山区牧民提供可持续的安全饮用水而设计的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种凝结水收集的屋顶布设装置，是由低密度聚乙烯屋顶、集水槽、导水管、三通接头、内置过滤网、沉淀过滤池、滤芯、储水箱、水龙头、溢流孔和排水渠组成，建筑物上方设有斜面屋顶，一侧设有储水箱；屋顶为低密度聚乙烯屋顶；低密度聚乙烯屋顶下部设置集水槽；集水槽通过导水管与三通接头连通；三通接头与沉淀过滤池连通；沉淀过滤池与储水箱连通；储水箱上设有溢流孔和水龙头，其底部设有排水渠；沉淀过滤池内设有滤芯。
上述导水管和集水槽连接处装有内置过滤网。
上述三通接头与沉淀过滤池连接处装有内置过滤网。
上述低密度聚乙烯屋顶表面涂上二氧化钛和硫化钡1:1混合的涂层，屋顶的倾斜角度设置为30°。
本发明的优点或积极效果：
1）本发明可以收集屋顶凝结水，并进行过滤，储存于储水箱内，成为可有效利用的水资源，为水资源匮乏地区的农村居民及山区牧民提供较为稳定便捷的饮用水。
2）在下雨时，本发明还可以收集过滤储存雨水。
3）本发明结构简单，成本较低，易于安装，可以在降雨和地下水资源匮乏地区进行推广。
附图说明
图1是本发明示意图。
具体实施方式
本发明采用的滤芯7是由申请人与兰州顺鑫嘉业精密机械有限公司合作研制的黄铜前置过滤器对凝结水进行过滤。
下面结合附图，对本发明的技术方案再作进一步的说明：
如图1所示，一种凝结水收集的屋顶布设装置，是由低密度聚乙烯屋顶1、集水槽2、导水管3、三通接头4、内置过滤网5、沉淀过滤池6、滤芯7、储水箱8、水龙头9、溢流孔10和排水渠11组成，建筑物上方设有斜面屋顶，一侧设有储水箱8；屋顶为低密度聚乙烯屋顶1；低密度聚乙烯屋顶1下部设置集水槽2；集水槽2通过导水管3与三通接头4连通；三通接头4与沉淀过滤池6连通；沉淀过滤池6与储水箱8连通；储水箱8上设有溢流孔10和水龙头9，其底部设有排水渠11；沉淀过滤池6内设有滤芯7；导水管3和集水槽2连接处装有内置过滤网5；三通接头4与沉淀过滤池6连接处装有内置过滤网5；低密度聚乙烯屋顶表面涂上二氧化钛和硫化钡1:1混合的涂层，屋顶的倾斜角度设置为30°。
本发明选用低密度聚乙烯屋顶1，并在低密度聚乙烯屋顶1表面涂上二氧化钛和硫化钡1:1混合的涂层，屋顶的倾斜角度设置为30°（30°的角度是研究人员测试的凝结水收获的“最佳”倾斜角，Beysenset al,2003）。
在晴朗无云的夜间，低密度聚乙烯屋顶1因比热小，辐射散热快，温度低，紧贴低密度聚乙烯屋顶1的水汽因比热大，散热慢，温度高，被低密度聚乙烯屋顶1冷却凝结成凝结水。凝结水在重力作用下，沿低密度聚乙烯屋顶1汇入集水槽2，两侧集水槽2通过导水管3连接，导水管3和集水槽2连接头处装有内置过滤网5，汇入集水槽2的凝结水通过内置过滤网5后流入导水管3，然后经过三通接头4汇流入沉淀过滤池6，沉淀过滤池6内设有滤芯7，凝结水经过滤芯7过滤进入下面设有的储水箱）储存起来。
当人们需要用水时打开水龙头9就可以获取过滤后的纯净饮用水。
当凝结水收集的水量超过储水箱8的容量时，通过溢流孔（10）流出到排水渠（11）用于房屋周围植物的灌溉。

Claims (4)

1.一种凝结水收集的屋顶布设装置，是由低密度聚乙烯屋顶（1）、集水槽（2）、导水管（3）、三通接头（4）、内置过滤网（5）、沉淀过滤池（6）、滤芯（7）、储水箱（8）、水龙头（9）、溢流孔（10）和排水渠（11）组成，其特征在于：建筑物上方设有斜面屋顶，一侧设有储水箱（8）；屋顶为低密度聚乙烯屋顶（1）；低密度聚乙烯屋顶（1）下部设置集水槽（2）；集水槽（2）通过导水管（3）与三通接头（4）连通；三通接头（4）与沉淀过滤池（6）连通；沉淀过滤池（6）与储水箱（8）连通；储水箱（8）上设有溢流孔（10）和水龙头（9），其底部设有排水渠（11）；沉淀过滤池（6）内设有滤芯（7）。
2.如权利要求1所述的一种凝结水收集的屋顶布设装置，其特征在于：所述导水管（3）和集水槽（2）连接处装有内置过滤网（5）。
3.如权利要求1所述的一种凝结水收集的屋顶布设装置，其特征在于：所述三通接头（4）与沉淀过滤池（6）连接处装有内置过滤网（5）。
4.如权利要求1所述的一种凝结水收集的屋顶布设装置，其特征在于：所述低密度聚乙烯屋顶（1）表面涂上二氧化钛和硫化钡1:1混合的涂层，屋顶的倾斜角度设置为30°。
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