CN115898738A - 一种梯田动力转换能源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及梯田动力转换技术领域，尤其涉及一种梯田动力转换能源的方法，包括山体，所述山体的台阶平面处均开设有种植区域，所述种植区域之间垂直面开设有带开口蓄水槽，所述蓄水槽内部安装有水力发电机构，位于所述山体的最底部设置有储水区域，位于最下层的所述蓄水槽与储水区域联通，用于雨水和种植区域溢流水的收集，本发明中，通过设置的一种梯田动力转换能源的方法，利用梯田中存在的高度落差，带动水能发电机构工作，通过水能转化成电能，最大程度上实现了能量转换，产生的电能可用于梯田的自动灌溉，无需人工灌溉，也无需人工携带灌溉装置，能源由水能直接转换，不会对环境造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及梯田动力转换技术领域，尤其涉及一种梯田动力转换能源的方法。
背景技术
梯田是在在丘陵山坡地上沿等高线方向修筑的条状阶台式或波浪式断面的田地。是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增产作用十分显著。梯田的通风透光条件较好，有利于作物生长和营养物质的积累。按田面坡度不同而有水平梯田、坡式梯田、复式梯田等。梯田的宽度根据地面坡度大小、土层厚薄、耕作方式、劳力多少和经济条件而定，和灌排系统、交通道路统一规划。修筑梯田时宜保留表土，梯田修成后，配合深翻、增施有机肥料、种植适当的先锋作物等农业耕作措施，以加速土壤熟化，提高土壤肥力。
中国梯田主要分布在江南山岭地区，其中广西、云南居多，这是因为这些地方雨水比较多，又多山，梯田依山而建。
现有技术中，由于梯田依山而建，这种情况下农作物的人工灌溉就比较费时费力，所以降雨就成为了主要的灌溉途径，但是雨水灌溉种植区域后，会有相当一部分的水溢流沿着山体表面流下，并不能被农作物吸收利用或者来不及被吸收利用，造成水资源的浪费，现有的一些雨水收集灌溉系统只是对雨水进行简单的收集，或者把雨水收集后使用水泵等设备进行再次灌溉，在没有输入电能时无法进行灌溉，在灌溉时，需要人工携带柴油充电机为水泵进行供电，麻烦且携带不便，因此，如何将雨水的流动能量转换成电能成为本申请解决的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种梯田动力转换能源的方法，解决了现有技术中雨水的流动能量如何转换成为电能的问题。。
本申请实施例提供了一种梯田动力转换能源的方法，包括山体，所述山体的台阶平面处均开设有种植区域，所述种植区域之间垂直面开设有带开口蓄水槽，所述蓄水槽内部安装有水力发电机构，位于所述山体的最底部设置有储水区域，位于最下层的所述蓄水槽与储水区域联通，用于雨水和种植区域溢流水的收集，所述储水区域内部安装有抽水泵二，所述抽水泵二的出水端与出水管连通，且出水管的另一端延伸至位于最上层的种植区域；
所述水力发电机构包括导流板，所述导流板呈L形设置，且导流板反向安装在蓄水槽开口处，并与山体之间间隙配合，所述蓄水槽开口倾斜安装有过滤板，所述蓄水槽底部呈锥形设置，且蓄水槽锥底设置有泄水管，所述蓄水槽内部设置有泄水阀，所述泄水阀的中心轴与泄水管的中心轴重合，且泄水管的内部设置有水轮，所述水轮的中心位置处与发电机的驱动轴固定连接，所述发电机安装在山体的内部，且发电机与蓄电池电性连接，所述蓄电池与抽水泵二电性连接。
优选的，所述储水区域的一侧设置有抽水泵一，所述抽水泵一的进水管与外部水源连通，所述抽水泵一的出水管与储水区域连通。
优选的，位于所述山体表面还设置有太阳能发电器，所述太阳能发电器与蓄电池电性连接。
优选的，所述泄水管的内部位于水轮的上侧还设置有斜板，所述斜板的倾斜方向与水轮的旋转方向对应。
优选的，下雨时，雨水会溢出种植区域，顺着山体的垂直壁溢流至导流板内部，通过导流板使雨水进入到蓄水槽内部，随着雨水在蓄水槽内部的高度变化，雨水到达一定水压(水位)时，泄水阀自动打开，此时，雨水顺着泄水管排出，同时带动水轮旋转，进而带动发电机旋转，实现发电机的驱动，生成的电能储存在蓄电池的内部，其余种植区域亦是如此工作，发电完成后的雨水最终流动至储水区域，作为干旱时的灌溉水源使用，灌溉时，通过蓄电池作为电源，抽水泵二将储水区域内部的水抽出，通过进水管将水排入至位于最上端的种植区域的内部，实现灌溉，还能带动水轮旋转，灌溉同时实现发电功能，将梯田中存在的高度落差，通过水能转化成电能，最大程度上实现了能量转换。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明中，通过设置的一种梯田动力转换能源的方法，利用梯田中存在的高度落差，带动水能发电机构工作，通过水能转化成电能，最大程度上实现了能量转换，产生的电能可用于梯田的自动灌溉，无需人工灌溉，也无需人工携带灌溉装置，能源由水能直接转换，不会对环境造成危害。
附图说明
图1为本申请整体结构示意图；
图2为本申请中水力发电机构的内部结构示意图；
图3为本申请中图1中的A处结构示意图。
图中：10-山体、20-种植区域、30-储水区域、40-太阳能发电器、50-蓄电池、60-抽水泵一70-抽水泵二、71-出水管、80-水力发电机构、81-过滤板、82-导流板、83-泄水阀、84-水轮、85-发电机、86-斜板。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。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1-3，本发明提供了一种技术方案：
一种梯田动力转换能源的方法，包括山体10，山体10的台阶平面处均开设有种植区域20，种植区域20之间垂直面开设有带开口蓄水槽，蓄水槽内部安装有水力发电机构80，位于山体10的最底部设置有储水区域30，位于最下层的蓄水槽与储水区域30联通，用于雨水和种植区域20溢流水的收集，储水区域30内部安装有抽水泵二70，抽水泵二70的出水端与出水管71连通，且出水管71的另一端延伸至位于最上层的种植区域20；
水力发电机构80包括导流板82，导流板82呈L形设置，且导流板82反向安装在蓄水槽开口处，并与山体10之间间隙配合，用于种植区域20内部溢流出的水的导向，蓄水槽开口倾斜安装有过滤板81，用于过滤溢流出的水内部存在的杂质，蓄水槽底部呈锥形设置，且蓄水槽锥底设置有泄水管，蓄水槽内部设置有泄水阀83，泄水阀83的中心轴与泄水管的中心轴重合，且泄水管的内部设置有水轮84，水轮84的中心位置处与发电机85的驱动轴固定连接，发电机85安装在山体10的内部，且发电机85与蓄电池50电性连接，蓄电池50与抽水泵二70电性连接。
储水区域30的一侧设置有抽水泵一60，抽水泵一60的进水管与外部水源连通，抽水泵一60的出水管与储水区域30连通，用于储水区域30的供水。
位于山体10表面还设置有太阳能发电器40，太阳能发电器40与蓄电池50电性连接，用于蓄电池50利用太阳能充电。
泄水管的内部位于水轮84的上侧还设置有斜板86，斜板86的倾斜方向与水轮84的旋转方向对应，用于水轮84的始终保持一侧受力，保证水轮84的旋转。
工作方法：下雨时，雨水会溢出种植区域20，顺着山体10的垂直壁溢流至导流板82内部，通过导流板82使雨水进入到蓄水槽内部，随着雨水在蓄水槽内部的高度变化，雨水到达一定水压(水位)时，泄水阀83自动打开，此时，雨水顺着泄水管排出，同时带动水轮84旋转，进而带动发电机85旋转，实现发电机85的驱动，生成的电能储存在蓄电池5的内部，其余种植区域20亦是如此工作，发电完成后的雨水最终流动至储水区域30，作为干旱时的灌溉水源使用，灌溉时，通过蓄电池5作为电源，抽水泵二70将储水区域30内部的水抽出，通过进水管71将水排入至位于最上端的种植区域20的内部，实现灌溉，还能带动水轮84旋转，灌溉同时实现发电功能，将梯田中存在的高度落差，通过水能转化成电能，最大程度上实现了能量转换。
与此同时，在使用过程中，山体10表面还设置有太阳能充电器40，用于没有雨水，日照丰富时，对蓄电池50的供电，保证蓄电池50的供电效率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种梯田动力转换能源的方法，其特征在于：包括山体，所述山体的台阶平面处均开设有种植区域，所述种植区域之间垂直面开设有带开口蓄水槽，所述蓄水槽内部安装有水力发电机构，位于所述山体的最底部设置有储水区域，位于最下层的所述蓄水槽与储水区域联通，用于雨水和种植区域溢流水的收集，所述储水区域内部安装有抽水泵二，所述抽水泵二的出水端与出水管连通，且出水管的另一端延伸至位于最上层的种植区域；
所述水力发电机构包括导流板，所述导流板呈L形设置，且导流板反向安装在蓄水槽开口处，并与山体之间间隙配合，所述蓄水槽开口倾斜安装有过滤板，所述蓄水槽底部呈锥形设置，且蓄水槽锥底设置有泄水管，所述蓄水槽内部设置有泄水阀，所述泄水阀的中心轴与泄水管的中心轴重合，且泄水管的内部设置有水轮，所述水轮的中心位置处与发电机的驱动轴固定连接，所述发电机安装在山体的内部，且发电机与蓄电池电性连接，所述蓄电池与抽水泵二电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种梯田动力转换能源的方法，其特征在于：所述储水区域的一侧设置有抽水泵一，所述抽水泵一的进水管与外部水源连通，所述抽水泵一的出水管与储水区域连通。
3.根据权利要求1所述的一种梯田动力转换能源的方法，其特征在于：位于所述山体表面还设置有太阳能发电器，所述太阳能发电器与蓄电池电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种梯田动力转换能源的方法，其特征在于：所述泄水管的内部位于水轮的上侧还设置有斜板，所述斜板的倾斜方向与水轮的旋转方向对应。
5.根据权利要求1-5任一条所述的一种梯田动力转换能源的方法，其方法在于：下雨时，雨水会溢出种植区域，顺着山体的垂直壁溢流至导流板内部，通过导流板使雨水进入到蓄水槽内部，随着雨水在蓄水槽内部的高度变化，雨水到达一定水压(水位)时，泄水阀自动打开，此时，雨水顺着泄水管排出，同时带动水轮旋转，进而带动发电机旋转，实现发电机的驱动，生成的电能储存在蓄电池的内部，其余种植区域亦是如此工作，发电完成后的雨水最终流动至储水区域，作为干旱时的灌溉水源使用，灌溉时，通过蓄电池作为电源，抽水泵二将储水区域内部的水抽出，通过进水管将水排入至位于最上端的种植区域的内部，实现灌溉，还能带动水轮旋转，灌溉同时实现发电功能，将梯田中存在的高度落差，通过水能转化成电能，最大程度上实现了能量转换。
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| CN116391536A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-07-07 | 中国建筑设计研究院有限公司 | 基于室外人行步梯的雨水收集净化利用阶梯式种植系统 |
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2022
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| CN116391536B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-08-18 | 中国建筑设计研究院有限公司 | 基于室外人行步梯的雨水收集净化利用阶梯式种植系统 |
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