CN110409553B - 一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，应用于抽取井筒的水，包括墙体和顶盖，所述墙体围绕所述井筒形成工作区间，所述顶盖盖在所述墙体上，所述顶盖上铺设有太阳能电池板，所述工作区间内设有蓄水池、水泵和电源，所述水泵通过管路分别连通所述蓄水池和所述井筒，所述水泵用于抽取所述井筒的水，所述蓄水池上方设有支撑组件，所述支撑组件上设有保温箱，所述电源设置在所述保温箱内，所述电源分别与所述太阳能电池板和所述水泵电性连接。采用太阳能电池板和电源，能对高原高海拔等用电困难的地区进行持续供电，保持水泵的正常工作，将电源放置于保温箱中，使电源保持一定的温度，防止电源因高寒地区过冷而导致寿命缩短或损坏。

Description

一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统

技术领域

本发明涉及生活用水技术领域，特别是涉及一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统。

背景技术

随着科技的进步和人们生活水平的提升，越来越多的农田采用自动化灌溉设施。

目前，自动化灌溉设施多建设在储存有大量生活用水的水井上，将水管伸入井筒内，利用水泵即可将水源源不断地抽出，并能通过管路流向农田，解除了人力打水和运水的劳动强度。

在抽水时需保持水泵持续供电，虽然在普遍的地区已解决了供电问题，但是在偏远地区，特别是高寒高海拔等用电困难的地区，并不能对水泵进行很好地供电。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统。

一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，应用于抽取井筒的水，包括墙体和顶盖，所述墙体围绕所述井筒形成工作区间，所述顶盖盖在所述墙体上，所述顶盖上铺设有太阳能电池板，所述工作区间内设有蓄水池、水泵和电源，所述水泵通过管路分别连通所述蓄水池和所述井筒，所述水泵用于抽取所述井筒的水，所述蓄水池上方设有支撑组件，所述支撑组件上设有保温箱，所述电源设置在所述保温箱内，所述电源分别与所述太阳能电池板和所述水泵电性连接。

本发明的有益效果是：

（1）采用太阳能电池板和电源，能对高原高海拔等用电困难的地区进行持续供电，保持水泵的正常工作；

（2）太阳能电池板设置在顶盖上，电源设置在蓄水池的上方，位于顶盖内，节约了该系统的整体占用空间；

（3）将电源放置于保温箱中，使电源保持一定的温度，防止电源因高寒地区过冷而导致寿命缩短或损坏。

另外，根据本发明提供的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述保温箱包括箱体和设置在其上的上盖，所述箱体和所述上盖形成密封腔，所述电源设置在所述密封腔内。

进一步地，所述密封腔内为真空结构，所述箱体的底部设有排气管柱，所述排气管柱贯穿所述箱体的底部伸入所述密封腔内，所述排气管柱的下端设有密封塞。

进一步地，所述上盖包括活塞层和硬质层，所述排气管柱与所述箱体螺纹配合并抵靠所述硬质层，所述活塞层设置在所述硬质层的上表面并与所述箱体的内壁滑动配合。

进一步地，所述排气管柱为管状结构，其侧面设有气孔，其上端为封闭结构，其下端设有转动把手。

进一步地，所述硬质层对应所述排气管柱的位置设有转动槽，所述转动槽内设有转动板和滚珠，所述转动板与所述排气管柱接触，所述滚珠位于所述转动板上方。

进一步地，所述蓄水池上设有溢流管，所述溢流管伸出所述工作区间的外部，所述蓄水池设置溢流管的墙面较其余墙面低。

进一步地，所述蓄水池上设有水槽，所述水槽上方设有若干水龙头，其中一个所述水龙头与供水管连通，所述供水管伸出所述工作区间的外部。

进一步地，所述墙体的底部设有基座，所述基座为远离所述墙体逐渐变薄的结构。

进一步地，所述箱体内嵌设有导体，所述导体的两端分别与所述太阳能电池板和所述电源电性连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一实施例的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统的横向工程结构示意图；

图2是图1中本发明第一实施例的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统的纵向工程结构示意图；

图3是图2中排气管柱与上盖的配合剖视结构示意图；

图4是图1中溢流管和水龙头的位置示意图；

图中：1-墙体，11-工作区间，12-蓄水池，121-溢流管，122-水龙头，123-水槽，124-供水管，13-水泵，14-电源，15-支撑组件，16-保温箱，161-箱体，162-上盖，1621-硬质层，1622-活塞层，1623-转动槽，1624-滚珠，1625-转动板，163-导体，164-密封腔，17-排气管柱，171-密封塞，172-气孔，173-转动把手，18-基座，2-顶盖，21-太阳能电池板，3-井筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本发明的第一实施例提出一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，应用于抽取井筒3的水，包括墙体1和顶盖2。

在本实施例中，墙体1和顶盖2组成房屋结构。

具体的，所述墙体1围绕所述井筒3形成工作区间11，所述顶盖2盖在所述墙体1上，所述顶盖2上铺设有太阳能电池板21，所述工作区间11内设有蓄水池12、水泵13和电源14，所述水泵13通过管路分别连通所述蓄水池12和所述井筒3，所述水泵13用于抽取所述井筒3的水，所述蓄水池12上方设有支撑组件15，所述支撑组件15上设有保温箱16，所述电源14设置在所述保温箱16内，所述电源14分别与所述太阳能电池板21和所述水泵13电性连接。

在本实施例中，电源14为电池组，在其他实施例中，电源14也可以为逆变器。水泵13通过设置在墙体1内壁上的电线与电源14连接，电线伸入保温箱16中，且电线与保温箱16之间为密闭接触。

在本实施例中，支撑组件15为横梁，在其他实施例中，支撑组件15也可以为隔板。

本发明的优势包括：

（1）采用太阳能电池板21和电源14，能对高原高海拔等用电困难的地区进行持续供电，保持水泵13的正常工作；

（2）太阳能电池板21设置在顶盖2上，电源14设置在蓄水池12的上方，位于顶盖2内，使结构更紧凑，无需在房屋外部再设置其他部件，节约了该系统的整体占用空间；

（3）将电源14放置于保温箱16中，使电源14保持一定的温度，防止电源14因高寒地区过冷而导致寿命缩短或损坏。

具体的，所述保温箱16包括箱体161和设置在其上的上盖162，所述箱体161和所述上盖162形成密封腔164，所述电源14设置在所述密封腔164内。

可以理解的是，保温箱16采用密封结构能提升对电源14的保温效果，降低高寒天气对电源14的影响。

另外，所述箱体161内嵌设有导体163，所述导体163的两端分别与所述太阳能电池板21和所述电源14电性连接。由于导体163为内嵌结构，与箱体161为一体，可实现在通电的同时也能保持保温箱16的密封性。

请参阅图3，更进一步地，所述密封腔164内为真空结构，所述箱体161的底部设有排气管柱17，所述排气管柱17贯穿所述箱体161的底部伸入所述密封腔164内，所述排气管柱17的下端设有密封塞171。

需要说明的是，可打开密封塞171，利用排气管柱17将密封腔164内的空气抽出，实现密封腔内的真空话，进一步提高保温箱16的隔热效果和保温效果。在本实施例中，采用抽气将密封腔164内的气压调节至0.5个大气压即可。抽气采用的抽气机可利用电源14供电，也可以利用燃油发电机临时供电。

优选的，所述上盖162包括活塞层1622和硬质层1621，所述排气管柱17与所述箱体161螺纹配合并抵靠所述硬质层1621，所述活塞层1622设置在所述硬质层1621的上表面并与所述箱体161的内壁滑动配合。

应当指出的是，活塞层1622类似注射剂活塞的结构，当活塞层1622在箱体161内滑动，保温箱16能持续保持一定的密封性。硬质层1621能防止排气管柱17对活塞层1622造成损坏，另外，活塞层1622和硬质层1621之间还设置有隔热层，能提升上盖的保温效果。

具体的，所述排气管柱17为管状结构，其侧面设有气孔172，其上端为封闭结构，其下端设有转动把手173。

需要说明的是，可通过转动把手173转动排气管柱17，以调节上盖162的高度，当上盖162的高度变高时，密封腔164内的空气必然变得更稀薄，使密封腔164内能产生更小的大气压，如从0.5个大气压变为0.4个大气压，提升保温效果；

另外，由于密封腔164内为真空负压结构，当需解除密封腔164的密封效果时，密封塞171会难以取下，此时，可通过降低上盖162的高度，以增大密封腔164内的大气压，如从0.5个大气压变为0.7个大气压，便于人工取出密封塞171。

优选的，所述硬质层1621对应所述排气管柱17的位置设有转动槽1623，所述转动槽1623内设有转动板1625和滚珠1624，所述转动板1625与所述排气管柱17接触，所述滚珠1624位于所述转动板1625上方。

可以理解的是，由于排气管柱17需转动来调节上盖162的高度，必然会与上盖162发生转动摩擦，久而久之，必然会导致排气管柱17或上盖162的磨损，采用转动板1625和滚珠1624能大大降低排气管柱17或上盖162之间的磨损。

请参阅图1和图4，所述蓄水池12上设有溢流管121，所述溢流管121伸出所述工作区间11的外部，所述蓄水池12设置溢流管121的墙面较其余墙面低。

应当指出的是，由于蓄水池12以外的区域可以作为工作人员的生活区域，若水泵13抽水过快，溢流管121来不及将多余的水排出，会导致水直接溢出至生活区域，影响正常的工作。采用本实施例中的蓄水池12的结构，水会先朝生活区域相反的方向溢出，能给工作人员充足的时间关掉水泵13。

另外，所述蓄水池12上设有水槽123，所述水槽123上方设有若干水龙头122，其中一个所述水龙头122与供水管124连通，所述供水管124伸出所述工作区间11的外部，即蓄水池12的水既能满足室内用水，也能满足室外用水。

另外，所述墙体1的底部设有基座18，所述基座18为远离所述墙体1逐渐变薄的结构，即基座18位于工作区间11以外的区域为斜面结构，减少流出工作区间11的积水，防止墙体1的底部长期泡在水中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，应用于抽取井筒的水，包括墙体和顶盖，其特征在于，所述墙体围绕所述井筒形成工作区间，所述顶盖盖在所述墙体上，所述顶盖上铺设有太阳能电池板，所述工作区间内设有蓄水池、水泵和电源，所述水泵通过管路分别连通所述蓄水池和所述井筒，所述水泵用于抽取所述井筒的水，所述蓄水池上方设有支撑组件，所述支撑组件上设有保温箱，所述电源设置在所述保温箱内，所述电源分别与所述太阳能电池板和所述水泵电性连接；

所述保温箱包括箱体和设置在其上的上盖，所述箱体和所述上盖形成密封腔，所述电源设置在所述密封腔内；

所述密封腔内为真空结构，所述箱体的底部设有排气管柱，所述排气管柱贯穿所述箱体的底部伸入所述密封腔内，所述排气管柱的下端设有密封塞；

所述上盖包括活塞层和硬质层，所述排气管柱与所述箱体螺纹配合并抵靠所述硬质层，所述活塞层设置在所述硬质层的上表面并与所述箱体的内壁滑动配合；

所述排气管柱为管状结构，其侧面设有气孔，其上端为封闭结构，其下端设有转动把手，可通过转动把手转动排气管柱，以调节上盖的高度，当上盖的高度变高时，密封腔内能产生更小的大气压，还可通过降低上盖的高度，以增大密封腔内的大气压，便于人工取出密封塞；

所述硬质层对应所述排气管柱的位置设有转动槽，所述转动槽内设有转动板和滚珠，所述转动板与所述排气管柱接触，所述滚珠位于所述转动板上方。

2.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，其特征在于，所述蓄水池上设有溢流管，所述溢流管伸出所述工作区间的外部，所述蓄水池设置溢流管的墙面较其余墙面低。

3.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，其特征在于，所述蓄水池上设有水槽，所述水槽上方设有若干水龙头，其中一个所述水龙头与供水管连通，所述供水管伸出所述工作区间的外部。

4.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，其特征在于，所述墙体的底部设有基座，所述基座为远离所述墙体逐渐变薄的结构。

5.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区太阳能光伏供水系统，其特征在于，所述箱体内嵌设有导体，所述导体的两端分别与所述太阳能电池板和所述电源电性连接。

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