CN107683754A - 一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，属于新能源环保技术领域。包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统、空气制水装置、智能控制系统以及蓄电装置；所述太阳能光伏发电系统、风力发电系统均通过电线电缆与智能控制系统连接；所述智能控制系统又通过电线电缆与蓄电装置连接；所述蓄电装置还通过电线电缆与所述空气制水装置的接线连接；所述空气制水装置包括风机、冷凝器、蒸发器、过滤网、毛细管、水箱、压缩机、增压供水泵；所述蒸发器底部通过制水管路连接有水箱；所述水箱底部连接有用于灌溉的排水管。该系统装置体积小、灵活性强；采用喷灌设备，随时随地实现绿化灌溉。
Description
技术领域
本发明涉及一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，属于新能源环保技术领域。
背景技术
目前，太阳能应用技术主要有风能发电及风光互补发电系统在海上边际油田开发中的应用研究、太阳能风能综合发电系统的应用、太阳能和风能互补发电系统的研究与分析、智能化太阳能与风能联合发电的研究、风能太阳能双重发电装置、太阳能、风能发电系统、一种太阳能与风能发电机等。但未见将太阳能和风能发电技术与空气制水技术结合，应用于绿化养护领域的研究。
其中，现有技术中，国内“风能发电及风光互补发电系统在海上边际油田开发中的应用研究”在对风能和太阳能应用发展现况调研的基础上，针对现有边际油田开发项目，通过风能和风光互补发电系统设计，探讨了风能和太阳能在边际油田开发中应用的可行性；“太阳能风能综合发电系统的应用”选择最适合发展风光互补发电系统的地区——山西省大同市天镇县，设计了一个小型风光发电系统。根据系统的负荷设计太阳能风能综合发电系统的容量，并对风光互补系统硬件设计的各部分进行研究；“太阳能和风能互补发电系统的研究与分析”，基于太阳能发电和风能发电的特点，研究分析了太阳能和风能互补发电，“智能化太阳能与风能联合发电冷藏海鸭蛋的研究”通过对太阳能发电和风力发电的研究，利用光电传感器和步进电机对太阳能最大功率进行跟踪调节并发电；利用转速传感器、电压传感器和MSC1210Y微处理器对风力发电进行数据采集和对电机转子励磁控制；并利用开关电源把太阳能发电和风能发电进行联合，滤波整流后给对蓄电池组充电，再经逆变器转换成稳定的输出功率和电压，供给海鸭蛋冷藏室的制冷设备，实现了智能化太阳能与风能联合发电对海鸭蛋冷藏保鲜。CN 201610603764.9提供一种风能太阳能双重发电装置，通过底座上设置的风车对风能进行转换，并通过转动臂带动太阳能电池板在有阳光的时候上升打开，对太阳能进行收集，两种能源互补发电，提高发电效率，并且设置光感传感器和风速检测装置对风能和光能进行检测，根据情况切换风能和光能的利用。CN 201410498082.7涉及一种太阳能、风能发电系统，包括：屋顶外壳、第一太阳能电池组件、第二太阳能电池组件及上端装有风力涡轮机的垂直支撑件；所述第一太阳能电池组件与安装于屋顶外壳上的顶板固定连接；所述第二太阳能电池组件安装于支架上，所述支架的第一端与所述顶板可拆卸连接，第二端与所述垂直支撑件可拆卸连接。CN 201610160529.9公开了一种太阳能与风能发电机，包括太阳能发电主体、集电控制主体和风能发电机主体，该发明太阳能与风能发电机适用于一半向阳一半向阴的山体，其太阳能发电机与风能发电机分开布置有效利用了地形地貌，能够全方位多层次高效率利用太阳能和风能，为山区村民用电大大提供了便利。
国外“Techno-economic analysis of autonomous PV-wind hybrid energysystems using different sizing methods[J]”介绍了一种具有电池存储能力的自光伏-风能混合动力系统的尺寸和技术经济性的优化分析。“Residential-Scale Solar/Pico-Hydel/Wind Based Hybrid Energy System for Remote Area Electrification”介绍了用于偏远地区的基于天阳能、水能、风能的住宅级混合供能系统。
总体来说，公开的上述现有技术主要有风能发电及风光互补发电系统在海上边际油田开发中的应用研究、太阳能风能综合发电系统的应用、太阳能和风能互补发电系统的研究与分析、智能化太阳能与风能联合发电冷藏海鸭蛋的研究、风能太阳能双重发电装置、太阳能、风能发电系统、一种太阳能与风能发电机等。但未见将太阳能和风能发电技术与空气制水技术结合，应用于绿化养护领域。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，有效的解决了远海岛礁水电难以保障条件下的绿化养护难题。
本发明的技术方案如下：
一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：该系统包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统、空气制水装置、智能控制系统以及蓄电装置；所述太阳能光伏发电系统、风力发电系统均通过电线电缆与智能控制系统连接；所述智能控制系统又通过电线电缆与蓄电装置连接；所述蓄电装置还通过电线电缆与所述空气制水装置的接线连接；所述空气制水装置包括风机、冷凝器、蒸发器、过滤网、毛细管、水箱、压缩机、增压供水泵；所述压缩机分别通过制冷管路连接有冷凝器和蒸发器，蒸发器的空气进口前端设置有过滤网，所述冷凝器通过毛细管与蒸发器连接，所述蒸发器底部通过制水管路连接有水箱；所述水箱底部连接有用于灌溉的排水管；所述排水管上还设置有所述增压供水泵；所述增压供水泵与所述蓄电装置通过电线电缆连接。
进一步地，所述风力发电系统包括风力发电机。
进一步地，所述太阳能光伏发电系统包括可收拢式太阳能电池板矩阵。
进一步地，所述智能控制系统包括控制器。
进一步地，所述风机、冷凝器、蒸发器、过滤网设置于同一进风通道上。
进一步地，所述制水管路上设置有微动开关。
进一步地，所述岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统的所有系统和装置均放置在可移动的装置上。
采用本发明的岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统取得了以下有益效果：本发明由太阳能光伏发电系统、风力发电系统、空气制水装置、智能控制系统组成；将太阳能光伏发电系统和风力发电系统进行匹配结合，为整个制水装置供电；空气制水装置吸收岛礁空气，制得淡水；智能控制系统控制整个装置的自动高效运行；风能、太阳能发电量与以及其他用电元器件用电量的匹配；所有系统设备均放置于可移动的装置上，体积小、移动性强、随时随地实现绿化灌溉；解决远海岛礁水电难以保障条件下的绿化养护难题。本发明采用太阳能、风能等自然清洁资源作为能量来源，低成本、无动力制取淡水；系统装置体积小、灵活性强；采用喷灌设备，随时随地实现绿化灌溉。
附图说明
图1为本发明的岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统、空气制水装置、智能控制系统以及蓄电装置6；所述太阳能光伏发电系统、风力发电系统均通过电线电缆4与智能控制系统连接。智能控制系统又通过电线电缆4与蓄电装置6连接。蓄电装置6还通过电线电缆4与空气制水装置的接线16连接。空气制水装置包括风机7、冷凝器8、蒸发器9、过滤网10、毛细管12、水箱13、压缩机14、增压供水泵15。压缩机14分别通过制冷管路连接有冷凝器8和蒸发器9，蒸发器9的空气进口前端设置有过滤网10。冷凝器8通过毛细管12与蒸发器9连接。蒸发器9底部通过制水管路连接有水箱13，制水管路上设置有微动开关11。水箱13底部连接有用于灌溉的排水管。排水管上还设置有增压供水泵15。增压供水泵15与蓄电装置6通过电线电缆4连接。其中，风力发电系统为1台风力发电机1，太阳能光伏发电系统为可收拢式太阳能电池板矩阵2，为4块，智能控制系统为控制器5。风机7、冷凝器8、蒸发器9、过滤网10设置于同一进风通道上，且所有系统和装置均放置在可移动的装置上。附图标记3为地面。
岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统的运行原理如下：
1.风力发电和太阳能光伏发电相结合，通过控制系统，将电能存储在蓄电装置6中；
2.蓄电装置6给空气制水装置供电，空气制水装置启动风机7，将空气吸入；吸入的空气最终进入到冷凝器8中；
3.经压缩机14压缩后的制冷剂，经冷凝器8冷凝后，通过毛细管12节流进入蒸发器9内蒸发吸热，外界空气通过风机7与蒸发器9强制对流换热，其中的水分在蒸发器9外凝结后流入蒸发器9下部的水箱13中；
4.蓄电装置6给增压供水泵15供电，将空气制水装置制得的淡水输送出去；
5.所有设备均置于可移动的装置上，可以随时随地可移动地供给淡水。
本发明批量生产后，该浇灌系统造价达到绿化面积30元/平方米，淡水制取量满足1kg/m2·d的浇灌要求；淡水制取及绿化浇灌无需耗费油、电，运行成本基本为零；全寿命10年，平均每年维护成本3元/平方米；系统收拢状态下可防12级台风。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本发明的保护范围仍以所附权利要求限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：该系统包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统、空气制水装置、智能控制系统以及蓄电装置(6)；所述太阳能光伏发电系统、风力发电系统均通过电线电缆(4)与智能控制系统连接；所述智能控制系统又通过电线电缆(4)与蓄电装置(6)连接；所述蓄电装置(6)还通过电线电缆(4)与所述空气制水装置的接线(16)连接；所述空气制水装置包括风机(7)、冷凝器(8)、蒸发器(9)、过滤网(10)、毛细管(12)、水箱(13)、压缩机(14)、增压供水泵(15)；所述压缩机(14)分别通过制冷管路连接有冷凝器(8)和蒸发器(9)，蒸发器(9)的空气进口前端设置有过滤网(10)，所述冷凝器(8)通过毛细管(12)与蒸发器(9)连接，所述蒸发器(9)底部通过制水管路连接有水箱(13)；所述水箱(13)底部连接有用于灌溉的排水管；所述排水管上还设置有所述增压供水泵(15)；所述增压供水泵(15)与所述蓄电装置(6)通过电线电缆(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述风力发电系统包括风力发电机(1)。
3.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电系统包括可收拢式太阳能电池板矩阵(2)。
4.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述智能控制系统包括控制器(5)。
5.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述风机(7)、冷凝器(8)、蒸发器(9)、过滤网(10)设置于同一进风通道上。
6.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述制水管路上设置有微动开关(11)。
7.根据权利要求1所述的一种岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统，其特征在于：所述岛礁低成本无动力淡水制取绿化浇灌系统的所有系统和装置均放置在可移动的装置上。
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Addressee: Song Shuhong Document name: Deemed withdrawal notice |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180213 |