CN203226110U - 太阳能节水型绿化自动浇灌系统 - Google Patents

太阳能节水型绿化自动浇灌系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，包括收集器、储水箱、水泵、喷灌系统、滴灌渗灌系统和太阳能电池板，所述收集器连接储水箱，所述储水箱内装有管道连接水泵进水口，所述水泵出水口分别连接喷灌系统和滴灌渗灌系统，所述水泵与控制器连接、并且被控制器控制开关，所述控制器连接蓄电池，所述蓄电池通过充电控制器与太阳能电池板连接。本实用新型采用雨水收集器及补充水、施肥系统，利用太阳能根据湿度温度和时间进行自动浇灌，既节约了水资源又节省了劳动力资源，实现了绿色高效的双重目标。

Description

太阳能节水型绿化自动浇灌系统
技术领域
本实用新型属绿色环保灌溉技术领域，特别是涉及一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统。
背景技术
据调查的资料显示国内还没有生产此设备的厂家，太阳能节水型自动灌溉系统在国内的研究开发还处于萌芽阶段。
获中华人民共和国国家实用新型的太阳能浇灌装置，主要有太阳能电池板、转速控制器、水泵三部分，太阳能电池板通过转速控制器和水泵相连接，水泵通过管道和需滴灌的植物进水口连接。能在一定程度上根据光强的变化调节供水量，实际上植物的需水量与多种因素有关，空气温度，湿度和植物的生长期等，仅靠单一的光调节达不到即满足植物生长需要又节省能源的双重功效。
现有的微电脑自动灌溉控制系统采用喷灌和微灌系统大大节约了水资源但其灌溉方式是微电脑控制的按日循环或按周循环，不能很好的满足植物生长的需要。而且此系统的太阳能蓄电池没有采取保护措施，寿命等不到保障。
随着现代生活水平的提高，生活工作节奏的加快，绿色环保意识的加强；迫切需要一种使用方便、可靠、省时、省心、安全的浇灌系统出现。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，采用单片机进行控制，利用湿度和温度传感器采集温度和湿度数据，将其传递给控制系统，控制系统对数据进行分析，发出指令对整个系统进行调控。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，包括收集器、储水箱、水泵、喷灌系统、滴灌渗灌系统和太阳能电池板，所述收集器连接储水箱，所述储水箱内装有管道连接水泵进水口，所述水泵出水口分别连接喷灌系统和滴灌渗灌系统，所述水泵与控制器连接、并且被控制器控制开关，所述控制器连接蓄电池，所述蓄电池通过充电控制器与太阳能电池板连接。
所述控制器为单片机控制器。
所述收集器底部以过滤砖砌成。
所述水泵出水口通过过滤器与喷灌系统和滴灌渗灌系统连接。
所述控制器装有传感器，所述传感器包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器测量土地及周围环境的温度，检测范围是－10°C～50°C，所述传感器耐潮、耐酸、耐碱和抗腐蚀，所述传感器精确度为±0.5°C，工作电压范围为+3.0～+5.5V；所述湿度传感器测量土壤的含水量，所述湿度传感器为硅湿敏电阻传感器，精度1﹪，检测范围为0～100﹪，工作电压2.5V，工作条件为环境和土壤温度：0～40°C。
所述水泵周围设置防护网。
所述太阳能电池板为125W∕m2的型号。
滴灌渗灌系统中的水压和水泵的扬程(水压)总合必须小于或等于水泵最大扬程。
太阳能电池板和蓄电池之间采用充电控制器控制能量转换。其主要作用：蓄电池电压过充保护：当充电电压超过额定充电电压时，控制器将自动切断充电电压；蓄电池电压过放保护：当放电电压超过额定放电电压时，控制器将自动切断负载，从而最大限度保护蓄电池使用寿命；防止系统反充；防止系统过载与短路。
有益效果
本实用新型采用雨水收集器及补充水、施肥系统，利用太阳能根据湿度温度和时间进行自动浇灌，既节约了水资源又节省了劳动力资源，实现了绿色高效的双重目标。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的控制流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1和2所示，一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，包括收集器1、储水箱3、水泵4、喷灌系统6、滴灌渗灌系统7和太阳能电池板9，所述收集器1连接储水箱3，所述储水箱3内装有管道连接水泵4进水口，所述水泵4出水口分别连接喷灌系统6和滴灌渗灌系统7，所述水泵4与控制器8连接、并且被控制器8控制开关，所述控制器8连接蓄电池10，所述蓄电池10通过充电控制器11与太阳能电池板9连接。
所述控制器8为单片机控制器。
所述收集器1底部以过滤砖砌成。
所述水泵4出水口与连接喷灌系统6和滴灌渗灌系统7之间装有过滤器5。
所述控制器8装有传感器，所述传感器包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器测量土地及周围环境的温度，检测范围是－10°C～50°C，所述传感器耐潮、耐酸、耐碱和抗腐蚀，所述传感器精确度为±0.5°C，工作电压范围为+3.0～+5.5V；所述湿度传感器测量土壤的含水量，所述湿度传感器为硅湿敏电阻传感器，精度1﹪，检测范围为0～100﹪，工作电压2.5V，工作条件为环境和土壤温度：0～40°C。
所述水泵4周围设置防护网。
所述太阳能电池板9为125W∕m2的型号。
滴灌渗灌系统7中的水压和水泵的扬程(水压)总合必须小于或等于水泵最大扬程。
利用太阳能光伏发电并且配以蓄电池，提供系统工作动力。
此动力系统主要由太阳能电池板、充电控制器和蓄电池等组成。其中充电控制器较重要，其性能将直接影响系统的寿命，特别是蓄电池组的寿命。在任何情况下，对蓄电池的过充电或过放电都会使蓄电池寿命缩短。
利用水泵从水源汲水，再通过系统输水给需水的地方。
需水的地方到水源有一定的距离，这完全靠水泵工作输水维持。水泵种类很多，例如潜水泵、管道泵和离心泵等。系统要根据自身的功用和特点选择适合的水泵。
利用温度和湿度传感器采集温度和湿度数据，将其传输给控制系统；由控制系统进行数据分析，发出指令对整个系统进行自动调控。此系统使用单片机进行控制。
灌溉方式可采用滴灌或喷雾浇灌等微灌技术。
微灌具有节水、增产、保肥、省工、省地、节能等优点。采用微灌技术比传统的浇灌方法节约用水，大约可省水30%～50%，水的利用率高。
整体系统的控制预使用单片机控制。
该控制系统能根据农作物生长环境的温、湿度进行自动浇灌调节，自动跟踪。当传感器把数据传给单片机后，系统程序对其进行处理；根据要求对系统浇灌进行控制。
太阳能电池板和蓄电池之间需要有控制能量转换的装置，大多数直流系统采用充电控制器。
其主要作用：蓄电池电压过充保护：当冲电电压超过额定充电电压时，控制器将自动切断充电电压；蓄电池电压过放保护：当放电电压超过额定放电电压时，控制器将自动切断负载，从而最大限度保护蓄电池使用寿命；防止系统反充；防止系统过载与短路。
选用温度和湿度传感器，首先要确定测量的范围；其次要选用合适的测量精度，它是传感器最重要的指标；最后要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。此外，要注意信号传输距离，信号衰减的问题。
由于此系统功率较小，故预使用小功率的离心泵或蠕动泵。这样可降低制作成本，又可以满足系统模型的演示要求。
此系统模型准备使用滴灌方式。
滴灌需要的水压较小，可以减轻水泵的负担，成本较低，功能也易于实现。
选用51系列单片机做此控制系统。
整个滴灌系统的水压问题。
滴灌网络中的水压和水泵的扬程(水压)总合必须小于或等于水泵最大扬程。在保证扬程的条件下，滴灌网络中的压力越大越好。这样才能使得网络中最远的滴头也能够保持足够的压力。
系统的太阳能水泵和各个滴头要防止堵塞。
将太阳能水泵通过一个过滤器与滴灌网络连接。过滤器的作用是防止水中的微粒堵塞滴头，特别是当滴头出水量不大时容易发生气体和微粒的堵塞。太阳能水泵周围应设置防护网。在水泵从水源取水时，防止水源中的泥沙和漂浮物等微粒阻塞水泵取水口。
传感器的选择。
由于此系统用于农业生产，故温度传感器主要测量土地及周围环境的温度，检测范围大约是－10°C～50°C；要求能适应土壤特性，耐潮、耐酸、耐碱、抗腐蚀、性能稳定、精确度±0.5°C，工作电压范围：+3.0～+5.5V。而湿度传感器要测量土壤的含水量，通常使用硅湿敏电阻传感器，精度1﹪，检测范围为0～100﹪，工作电压2.5V，工作条件：环境和土壤温度：0～40°C。

Claims (7)

1.一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，包括收集器（1）、储水箱（3）、水泵（4）、喷灌系统（6）、滴灌渗灌系统（7）和太阳能电池板（9），其特征在于，所述收集器（1）连接储水箱（3），所述储水箱（3）内装有管道连接水泵（4）进水口，所述水泵（4）出水口分别连接喷灌系统（6）和滴灌渗灌系统（7），所述水泵（4）与控制器（8）连接、并且被控制器（8）控制开关，所述控制器（8）连接蓄电池（10），所述蓄电池（10）通过充电控制器（11）与太阳能电池板（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述控制器（8）为单片机控制器。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述收集器（1）底部以过滤砖砌成。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述水泵（4）出水口通过过滤器（5）与喷灌系统（6）和滴灌渗灌系统（7）连接。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述控制器（8）装有传感器，所述传感器包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器测量土地及周围环境的温度，检测范围是－10°C～50°C，所述传感器精确度为±0.5°C，工作电压范围为+3.0～+5.5V；所述湿度传感器测量土壤的含水量，所述湿度传感器为硅湿敏电阻传感器，精度1﹪，检测范围为0～100﹪，工作电压2.5V，工作条件为环境和土壤温度：0～40°C。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述水泵（4）周围设置防护网。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能节水型绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述太阳能电池板（9）为125W∕m2的型号。
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