CN107986367B - 结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统,包括相互连接的蒸馏单元和取水单元,蒸馏单元连接太阳能发电单元,蒸馏单元上还连接滴灌单元;太阳能发电单元包括架设在地面的太阳能电池板,太阳能电池板通过依次电路连接控制器、蓄电池和逆变器。本发明防风沙保护系统通过采用太阳能发电单元提供能量,采取沙漠地下水,通过蒸馏单元制备净化水,结合滴灌技术,适应于沙漠化土壤植物生长;一方面可使得宝贵的水资源得到充分的利用,不仅绿色环保,而且还培育了大批的防风植物,另一方面使沙漠迁移边缘的环境得到改善,进一步阻止了沙漠向绿洲的蔓延;本发明对于蒸发后析出的盐分用来制作工业盐,有很好的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于防风沙保护系统技术领域,具体涉及一种结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统。
背景技术
近年来,由于人口的增加,不合理的人类活动造成了大面积的草场农田退化,土地沙漠化严重,这已经成为了一个世界范围内的课题。土地沙漠化以每年五到七万平方公里的速度在蔓延,关系到全球百分之十四的人口的生活环境。以我国甘肃省民勤县为例,民勤县城位于甘肃省河西走廊东北部,在石羊河流域下游,除西南一角与金昌、凉州区相接外,其余均被腾格里和巴丹吉林沙漠包围,是一个半封闭的内陆荒漠区;常年受风沙灾害,土地荒漠化,盐碱化严重;青土湖曾是民勤县城最大的湖泊,后因绿洲地表水的减少,地下水位急剧下降,于1957年前后完全干涸,腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠自此会合,而且流沙每年以8-10m的速度向绿洲逼近;由于红崖山水库的修建,严重减少了下游的水量,使得青土湖的补水遭到了严重的破坏,导致这一地区的沙漠化与日俱增。针对这种土地荒漠化情况,目前常采用的方法有:防风固沙,植物治理等方法。
风是形成沙漠、驱使沙漠扩张的根本动力,营造防风林可达到“风起抑沙,风止沙落”的效果,所以防沙应先防风。植物治理就是在沙漠边缘栽种抗旱耐盐碱的沙生植物,不仅能形成防风林,而且还能改变沙区的生态水环境和气候条件,最终达到改良沙漠土壤的目的,所以植物对沙漠的治理起着重要的作用。
植物治沙在沙漠条件改良中起着重要的作用,但往往会存在着这样的问题:由于干旱地区人们用水量缺乏,而且土地盐碱化,荒漠化严重,水中也富含大量盐分,不能被植物吸收。植物也因水量的不足和土地盐碱化的原因而大批死亡。最终结果是沙漠仍旧一步步逼近绿洲,而生态环境却未得到改善。土地荒漠化与日俱增,形成恶性循环,所以水源是利用植物治理沙漠的一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统,解决了现有防风固沙技术中心,无法满足和保证植物水源需求的问题。
本发明所采用的技术方案是,结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统,包括相互连接的蒸馏单元和取水单元,蒸馏单元连接太阳能发电单元,蒸馏单元上还连接滴灌单元;
太阳能发电单元包括架设在地面的太阳能电池板,太阳能电池板通过依次电路连接控制器、蓄电池和逆变器。
本发明的特征还在于,
蒸馏单元包括相互套接的外水箱和内水箱,外水箱和内水箱的顶端均开口且在开口处覆盖有透光膜;
内水箱内壁从上到下依次设置有水位探头a和水位探头b,水位探头a和水位探头b均通过依次电路连接水位传感器和蓄电池。
透光膜呈“人”形斜坡状。
水位探头a与内水箱顶端平齐,水位探头b与内水箱底端平齐。
滴灌单元包括排水管,排水管一端与蒸馏单元相连接,排水管另一端接通有若干滴灌管。
取水单元包括地下水井,地下水井内设置有潜水泵,潜水泵通过水管连接蒸馏单元,潜水泵还通过导线连接水位传感器和蓄电池。
本发明的有益效果是:本发明结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统通过采用太阳能发电单元提供能量,采取沙漠地下水,然后通过蒸馏单元制备净化水,与高含盐量地下水配合,结合滴灌技术,适应于沙漠化土壤植物生长,以达到水资源再利用的目的;一方面可使得宝贵的水资源得到充分的利用,不仅绿色环保,而且还培育了大批的防风植物,另一方面使得沙漠迁移边缘的环境得到大大改善,进一步阻止了沙漠向绿洲的蔓延;本发明对于蒸发后析出的盐分用来制作工业盐,有很好的实用价值。
附图说明
图1是本发明防风沙保护系统的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是本发明防风沙保护系统的电路连接图。
图中,1.太阳能电池板,2.透光膜,3.水位传感器,4.地下水井,5.水位探头a,6.水位探头b,7.内水箱,8.外水箱,9.水管,10.蓄电池,11.逆变器,12.潜水泵,13.控制器,14.排水管,15.滴灌管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统,如图1和图2所示,包括相互连接的蒸馏单元和取水单元,蒸馏单元连接太阳能发电单元,蒸馏单元上还连接滴灌单元;
如图3所示,太阳能发电单元包括架设在地面的太阳能电池板1,太阳能电池板1通过依次电路连接控制器13、蓄电池10和逆变器11。太阳能电池板1主要是吸收太阳能,将太阳能转换成电能,储存在蓄电池10中,为潜水泵12和水位传感器3供电;控制器13可用来控制充放电时间,逆变器11可将电压变至220V,保证潜水泵12的正常工作。
沙漠地区虽然干旱,但地底却埋藏着地下水,且含有盐类,不能直接供植物生长,所以通过蒸馏的方式去除水中的盐分。蒸馏单元包括相互套接的外水箱8和内水箱7,外水箱8和内水箱7的顶端均开口且在开口处覆盖有“人”形斜坡状透光膜2;内水箱7内壁从上到下依次设置有水位探头a5和水位探头b6,水位探头a5和水位探头b6均通过依次电路连接水位传感器3和蓄电池10。为了加速水分的蒸发,将透光膜2做成两边薄,中间厚的形状,可将太阳光汇聚到内水箱7中,加速水分的蒸发,在短时间内得到更多的淡水资源。
水位探头a5与内水箱7顶端平齐,水位探头b6与内水箱7底端平齐。
滴灌单元包括排水管14,排水管14一端与蒸馏单元中外水箱8相连接,排水管14另一端接通有若干滴灌管15。
取水单元包括地下水井4,地下水井4内设置有潜水泵12,潜水泵12通过水管9连接蒸馏单元中内水箱7,潜水泵12还通过导线连接水位传感器3和蓄电池10。
本发明的防风沙保护系统的工作过程如下:
白天太阳光照射到太阳能电池板1上,产生电能,持续给蓄电池10充电,水位传感器3通电后便进入正常工作状态,当内水箱7中的水位低于水位探头b6时,水位传感器3发出信号、启动潜水泵12,潜水泵12开始抽取地下水,往内水箱7注水,当水位达到水位探头a5时,潜水泵12停止工作,此时内水箱7已注满水。随着太阳光的照射,内水箱7的水开始逐渐升温蒸发,当水蒸汽上升遇到透光膜2后便吸附在上面,液化成小水滴顺着“人”形透光膜2内壁流到外水箱8内,然后通过排水管14流入滴灌管15,将水分送到植物根茎部,供给植物水分;当内水箱7的水被蒸发低至水位探头b6时,此时水位探头b6感应到水位降低,将信号传递给水位传感器3,水位传感3又开始使潜水泵12工作,供水工作又开始,如此“抽水—蒸发—抽水”反复循环。
本发明的防风沙保护系统的施工过程如下:
1)在治理区域开挖地下水井4,井深视当地地下水位高低而定;
2)安装太阳能电池板1,为防止风力作用,采用四根直径为25mm的立柱支撑,
3)采用有机玻璃制成大小为1000×550×500mm的外水箱8,内水箱7大小为760×300×500mm,外水箱8上各开两个直径为50mm的圆孔用来连接排水管14和滴灌管15,并在内水箱7内壁设置水位探头a5和水位探头b6;
4)用一根长为3m的杆安装水位传感3。
5)如图3所示,连接电路,太阳能电池板1通过依次电路连接控制器13、蓄电池10和逆变器11;蓄电池10上依次连接水位传感器3和潜水泵12;
6)在沙漠边缘地区种植耐旱耐盐碱的植物,完成施工过程。
本发明的防风沙保护系统减少了人力资源的应用,等盐分积累到一定量的时候,就可以收集起来,用来制造工业盐;同时防风固沙植物应选择具有抗风蚀沙埋、耐干旱、耐盐碱、根系发达、繁殖迅速等生物学、生态学特性,并最好能兼有经济价值的植物,逐渐恢复和重建植被。
Claims (1)
1.结合太阳能净化地下水和滴灌技术的防风沙保护系统,其特征在于,包括相互连接的蒸馏单元和取水单元,蒸馏单元连接太阳能发电单元,所述的蒸馏单元上还连接滴灌单元;
所述太阳能发电单元包括架设在地面的太阳能电池板(1),太阳能电池板(1)通过依次电路连接控制器(13)、蓄电池(10)和逆变器(11);
所述蒸馏单元包括相互套接的外水箱(8)和内水箱(7),所述外水箱(8)和内水箱(7)的顶端均开口且在开口处覆盖有透光膜(2);
所述内水箱(7)内壁从上到下依次设置有水位探头a(5)和水位探头b(6),水位探头a(5)和水位探头b(6)均通过电路分别连接水位传感器(3)和蓄电池(10);
所述滴灌单元包括排水管(14),排水管(14)一端与蒸馏单元相连接,排水管(14)另一端接通有若干滴灌管(15);
所述透光膜(2)呈“人”形斜坡状;
所述水位探头a(5)与内水箱(7)顶端平齐,水位探头b(6)与内水箱(7)底端平齐;
所述取水单元包括地下水井(4),地下水井(4)内设置有潜水泵(12),潜水泵(12)通过水管(9)连接蒸馏单元,所述的潜水泵(12)还通过导线连接水位传感器(3)和蓄电池(10)。
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Families Citing this family (3)
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CN109699404A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-03 | 南京酷朗电子有限公司 | 用于沙漠治理的移动式光伏电站系统和方法 |
CN109644831A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-04-19 | 魏秋欣 | 一种新型智能灌溉系统 |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1198928A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shinsengumi:Kk | 砂漠等における植物育成装置 |
CN2442986Y (zh) * | 1999-09-11 | 2001-08-15 | 宁夏农林科学院 | 苦咸水太阳能蒸馏净化集水装置 |
CN101643248A (zh) * | 2008-08-04 | 2010-02-10 | 李世才 | 低成本咸水淡化技术 |
CN201674848U (zh) * | 2010-05-05 | 2010-12-22 | 上海石根环境设计工程有限公司 | 太阳能自动滴灌装置 |
CN103444493A (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-18 | 成都振中电气有限公司 | 一种太阳能沙漠治理滴灌系统 |
CN205389785U (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-27 | 潍坊友容实业有限公司 | 一种盐碱地用太阳能供水系统 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1198928A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shinsengumi:Kk | 砂漠等における植物育成装置 |
CN2442986Y (zh) * | 1999-09-11 | 2001-08-15 | 宁夏农林科学院 | 苦咸水太阳能蒸馏净化集水装置 |
CN101643248A (zh) * | 2008-08-04 | 2010-02-10 | 李世才 | 低成本咸水淡化技术 |
CN201674848U (zh) * | 2010-05-05 | 2010-12-22 | 上海石根环境设计工程有限公司 | 太阳能自动滴灌装置 |
CN103444493A (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-18 | 成都振中电气有限公司 | 一种太阳能沙漠治理滴灌系统 |
CN205389785U (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-27 | 潍坊友容实业有限公司 | 一种盐碱地用太阳能供水系统 |
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