CN203531051U - 太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，属于新能源节能环保技术领域。从云层降落的雨水降落到道路绿化带护栏基础上固定的护栏支柱支撑的、凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，积聚的雨水流经漏水孔、漏水管流入地下雨水收集池中，无线水位传感器感知、转换、发送地下雨水收集池中的水位信息。晴天，太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线输入提水泵供应用电，提水泵工作时、通过提水管从地下雨水收集池中提升水流进入提水泵体内加压后，通过出水管和浇水龙头向绿化带中的乔木树和灌木树喷水促进生长。从控制器输出的电流也可以输入储能电池储存。

Description

太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，属于新能源节能环保技术领域。

背景技术

2013年7月18日晚的一场暴雨将云南省昆明市在一夜之间由风景秀丽的春城变成污水横流的‘水城’，昆明市区多处路段、隧道和小区严重积水，市区交通接近瘫痪。中国部分城市的建设历来‘重地上，轻地下’，城市地下雨水和污水分流不彻底，排水管网系统建设落后，宝贵的淡水资源—雨水浪费十分严重，城市地下缺少雨水收集池。暴雨造成洪涝后，雨水冲入地下引起污水漫流，城市卫生环境变差。近年来，全球气候的变化越来越明显，暴雨、高温干旱等极端天气暴露出部分城市调蓄雨洪河水的管理能力不足，市政基础设施建设中，排水防涝标准低，积蓄雨水的设施几乎空白。中国住房城乡建设部已编了‘城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲’，2013年7月22日燕赵晚报新闻：国务院列出治理城市内涝时间表：中国力争用5年时间完成排水管网的雨污分流改造，用10年左右的时间，建成较为完善的城市排水防涝工程体系。2011年开始施行的‘江苏省城乡供水管理条例’规定：市政、绿化、景观、环卫等用水，应当优先使用再生水、雨水和地表水。然而，实际情况是，暴雨过后，烈日曝晒，地表水分大量蒸发，密集种植在绿化带里的小叶女贞、红花继木、红叶石楠、山茶、玫瑰、栀子花、月季、含笑、茉莉、结香等灌木树的根系浅，不耐干旱，需要浇水；按照一定的间距种植在绿化带里的香樟、白玉兰、紫玉兰、垂柳、樱花、银中杨、合欢、桂花、梅花等乔木树虽然根系深，但树冠高，叶面积大，也需要浇水。绿化工人操作的机动喷雾机完全依赖内燃机提供动力，内燃机在工作时，排气管中不停的冒出黑烟，排出二氧化碳、二氧化硫、细颗粒物、可吸入颗粒物污染城市的空气，损害人民的健康，中国目前使用的石油有一半要从国外进口，节约石油制品的用量，有利于保护环境和节约能源。

2013年7月27日中国与欧盟达成光伏贸易友好协议，双方同意的光伏面板价格为每瓦特0.56欧元，欧盟贸易执委卡瑞德古特表示对中国光伏面板商提出的价格保证感到满意。中国光伏产品的出路一是要扩大内需，研发更多的光伏应用产品，增加国内市场的需求；二是要保持产品出口，用优质的太阳能电池和先进的太阳能组件产品来占据一定规模的国际市场份额。如何应用光伏技术来利用好每一滴雨水，同时节约每一滴柴油或汽油来确保绿化树木浇灌水分时的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置。

植树造林是防暑降温、固定二氧化碳、释放氧气营造良好的生态环境，保护人类的生存环境的重要措施。近二百年来，人类大量砍伐森林，大量燃烧煤炭、石油，使空气中的二氧化碳浓度增加，对气候变化施加了不良影响，地球上一部分地区雨量增加，一部分地区久旱无雨，一些国家夏季持续高温热死了人，一些国家冬季寒流侵袭冻死了人。城市里的绿化树是宝贵的‘绿肺’，是调节城市温度和湿度，增加空气中氧气浓度、降低空气中二氧化碳浓度的天然生物调节器，城市绿化工作的好坏直接关系到市民的健康，我们要千方百计收集雨水，给每一棵绿化树木适时、适量浇水，促进绿化树木生长发育良好，保护好每一棵树木，为增进市民的健康创造条件。

太阳能是地球上人类取之不尽，用之不竭，既无污染，又不需要运输的清洁能源，地球每秒钟接受的太阳辐射能相当于燃烧600万吨标准煤所产生的能量。太阳光线照射PN结型太阳能电池可以产生电流，在光伏发电的过程中不排放二氧化碳和其他有害物质。人类用可再生能源光伏电力驱动提水泵提水，利用的是清洁能源，保护了发电和用电场所的生态环境。

2013年7月30日中国气象局启动有史以来最高级别的高温应急响应，在持续高温天气下，江苏、上海、浙江大量绿化树木因干旱缺水树叶枯黄，甚至枯死，无锡春潮花园门口两条长约10米的绿化树木的叶片已经发黄干枯，绿色所剩无几。无锡长江北路绿化带的一部分灌木树同样难逃干枯的命运。南京上海路旁栽植的30多株灌木树全部枯黄，高温天气下绿化树木保命的根本办法是勤浇水。许多城市在降雨的日子里，让大量的雨水流入污水管道，排放到距离城市数十公里的地方。当城市里大量的绿化树木需要浇水时，除了动用自来水管网供水，没有其他的供水源。2013年的高温超过历史记录，上海、杭州的气温已突破40℃，南京至少要‘烧’到2013年8月13日，江、浙、沪两省一市数十座城市里的地表水大量蒸发，大批绿化树木将因长期高温缺水发生卷叶、枯黄甚至旱死。

本实用新型的技术方案是在绿化带开工之前，先不忙栽树，而是在绿化带下方0.5—3.5米深处建造地下雨水收集池，灌木树的根系比较浅，在根部下方至少需要有0.5—1.5米厚度的土壤，土壤中含有的水分可以向分布在土层中的灌木树的根系提供水分，能满足灌木树日常对水分的需求。乔木树的根系比较深，在根部下方至少需要有1.5米—3.5米厚度的土壤，土壤向分布在土层中的乔木树的根系提供水份和肥料，就可以满足乔木树日常的生活条件了。建造地下雨水收集池的材料一般采用钢筋混凝土，也可以采用钛合金搪瓷拼装材料或者9A强化材料或者红泥塑料或者不锈钢材料或者塑钢材料，建池的要求是不漏水、不渗水，经久耐用，造价合理，地下雨水收集池的建造规格：池的长度与绿化带的长度保持一致，但可以分段建造，池的深度与当地的降雨量和绿化带需水量相关，池的盛水深度一般为1米至2米，池的宽度与绿化带的宽带基本一致，以不影响道路地下铺设的各种管线为原则。池顶面的填土层的厚度符合按照规划栽种的绿化树木的种类和树木规格的生长要求。在适宜的地方，也可以建造一部分地面雨水收集池。

城市绿化带的周围普遍建有用金属材料和钢筋混凝土材料制造的护栏，绿化带护栏一般由道路绿化带护栏基础、护栏支柱、凹形顶面集雨水护栏三个部分组成，现有护栏的顶面只有平面形顶面或者微凸面形顶面，这两种形状的顶面不能承接雨水，本实用新型的凹形顶面集雨水护栏的顶面是凹形的，具备承接并聚集雨水的功能，当雨水降落到凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，雨水汇集成水流，呈水平方向流向漏水孔，到达漏水孔处改变水流方向，迅速下落流经漏水管，流进地下雨水收集池储蓄雨水，安装在地下雨水收集池中的无线水位传感器感知池内积水的深度和蓄水量，并将感知的蓄水物理量的变化转换成电信号的变化，通过发射天线将电信号发送给浇水管理中心，浇水管理中心的管理人员根据天气、树木种类和大小、池内蓄水量、储能电池的储电量决定浇水时间和浇水量，例如在高温的晴天，不宜在早上10点钟到下午3点钟之间浇水，这段时间的温度太高，温度太高时浇水、植物会死亡。在水量上，最好一次浇足、浇透水，让植物的根部吸足水分，才不会因为缺水而干枯。管理人员启动提水泵开始工作，储能电池通过导电线向提水泵提供用电，提水泵通过提水管从地下雨水收集池提取雨水进入提水泵体内加压，然后通过出水管和浇水龙头向绿化树木浇水。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

由太阳能电池1、自动跟日转向装置2、导电线3、控制器4、储能电池5、光伏支柱6、提水泵7、出水管8、浇水龙头9、提水管10、凹形顶面集雨水护栏11、漏水孔12、漏水管13、护栏支柱14、道路绿化带护栏基础15、地下雨水收集池16、无线水位传感器17共同组成太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置；在绿化带内种植有灌木树18、乔木树19；

在道路绿化带下方0.5—3.5米深处建造地下雨水收集池16，在道路绿化带护栏基础15的上方安装护栏支柱14，在护栏支柱14的上端安装凹形顶面集雨水护栏11，在凹形顶面集雨水护栏11的凹形顶面集雨水槽的底部开设有漏水孔12，漏水管13的上端管口与漏水孔12连接互通，漏水管13的下段伸进地下雨水收集池16的内部，漏水管13的下端的管口悬吊在地下雨水收集池16内部的中间空位，安装在道路绿化带护栏基础15上的无线水位传感器17的下部伸进地下雨水收集池16的内部，在道路绿化带护栏基础15上安装光伏支柱6、在光伏支柱6上安装储能电池5、控制器4、导电线3、自动跟日转向装置2、太阳能电池1，提水管10的下段伸进埋在地下的地下雨水收集池16的内部，提水管10的上段上安装有提水泵7、出水管8、浇水龙头9，在绿化带里种植有灌木树18和乔木树19；

太阳能电池1通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与提水泵7连接，控制器4通过导电线3与储能电池5连接，漏水管13在漏水孔12处与凹形顶面集雨水护栏11连接，护栏支柱14的上端与凹形顶面集雨水护栏11连接，护栏支柱14的下端与道路绿化带护栏基础15连接。

太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或铜铟镓硒太阳能电池或染料敏化太阳能电池。

凹形顶面集雨水护栏11的制造材料是不锈钢或塑钢或玻璃钢或铝合金或石棉或陶瓷或玻璃。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：①节能。充分利用雨水资源浇灌绿化树木，节约了使用运水车到远处河道里取水、运水，和使用浇灌机械浇灌绿化树木时耗用的大量汽油或柴油化石燃料。②将现有的不能收集雨水的平形顶面或微凸形顶面护栏改造为能够收集雨水的凹形顶面集雨水护栏，雨水落入凹形顶面集雨水槽汇集成水流，水流通过漏水孔和漏水管流进地下雨水收集池，在地下雨水收集池内储蓄雨水备用，可以减少强降雨时，地表面上产生径流的水量，将下暴雨时分流的雨水储蓄在地下雨水收集池中，等到天气久旱时取池中的雨水浇灌绿化树木。③提水泵提水时消耗的电能来自无污染的光伏电力，不使用现有电网中主要靠燃煤发电产生的电能，光伏电力是一种清洁能源，多使用清洁能源有利于保护生态环境，增强人民的体质。④环保。满足绿化树木在生长发育中对水分的持续需求，生长茂盛、树体强健的绿化树木的叶片在生命活动中能固定空气中更多的二氧化碳，并向空气中释放更多的氧气，有利于改善小气候，有利于居民的身心健康。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

从云层降落的雨水降落到道路绿化带护栏基础上固定的护栏支柱支撑的、凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，积聚的雨水流经漏水孔、漏水管流入地下雨水收集池中，无线水位传感器感知、转换、发送地下雨水收集池中的水位信息。晴天，太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线输入提水泵供应用电，提水泵工作时、通过提水管从地下雨水收集池中提升水流进入提水泵体内加压后，通过出水管和浇水龙头向绿化带中的乔木树和灌木树喷水促进生长。从控制器输出的电流也可以输入储能电池储存电能。

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

由太阳能电池1、自动跟日转向装置2、导电线3、控制器4、储能电池5、光伏支柱6、提水泵7、出水管8、浇水龙头9、提水管10、凹形顶面集雨水护栏11、漏水孔12、漏水管13、护栏支柱14、道路绿化带护栏基础15、地下雨水收集池16、无线水位传感器17共同组成太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置；在绿化带内种植有灌木树18、乔木树19；

在道路绿化带下方0.5—3.5米深处建造地下雨水收集池16，在道路绿化带护栏基础15的上方安装护栏支柱14，在护栏支柱14的上端安装凹形顶面集雨水护栏11，在凹形顶面集雨水护栏11的凹形顶面集雨水槽的底部开设有漏水孔12，漏水管13的上端管口与漏水孔12连接互通，漏水管13的下段伸进地下雨水收集池16的内部，漏水管13的下端的管口悬吊在地下雨水收集池16内部的中间空位，安装在道路绿化带护栏基础15上的无线水位传感器17的下部伸进地下雨水收集池16的内部，在道路绿化带护栏基础15上安装光伏支柱6、在光伏支柱6上安装储能电池5、控制器4、导电线3、自动跟日转向装置2、太阳能电池1，提水管10的下段伸进埋在地下的地下雨水收集池16的内部，提水管10的上段上安装有提水泵7、出水管8、浇水龙头9，在绿化带里种植有灌木树18和乔木树19；

太阳能电池1通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与提水泵7连接，控制器4通过导电线3与储能电池5连接，漏水管13在漏水孔12处与凹形顶面集雨水护栏11连接，护栏支柱14的上端与凹形顶面集雨水护栏11连接，护栏支柱14的下端与道路绿化带护栏基础15连接。

太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或铜铟镓硒太阳能电池或染料敏化太阳能电池。

凹形顶面集雨水护栏11的制造材料是不锈钢或塑钢或玻璃钢或铝合金或石棉或陶瓷或玻璃。

太阳光照射太阳能电池产生电流，在太阳能电池的下方安装自动跟日转向装置，延长太阳能电池接受阳光照射的时间，可以使太阳能电池输出的电流量增加20%—25%，电流通过导电线输入控制器进行调整、接着通过导电线输入储能电池储存电能。当管理人员启动提水泵提水需要动力时，从储能电池输出的电流通过控制器、导电线输入提水泵，电能在提水泵内转换成机械能用于提水。当管理人员停止提水泵提水时，从控制器输出的电流输入储能电池储存备用。

从云层中纷纷降落的雨水，落入凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，雨水汇集成水流，水流沿着凹形顶面集雨水槽的底部流向漏水孔，水流通过漏水孔流入漏水管，接着从漏水管流入地下雨水收集池，在地下雨水收集池中积聚收集到的雨水。安装在地下雨水收集池上的无线水位传感器感知、转换、发送地下雨水收集池中收集的雨水的水位、数量等信息。

管理人员启动提水泵提水向绿化树木浇水时，从储能电池输出的电流通过控制器、导电线向提水泵供电，电能在提水泵内转换成机械能，提水泵耗用机械能将地下雨水收集池中的雨水通过提水管提升到提水泵内加压，接着通过出水管和浇水龙头向绿化树木浇灌水分。

现举出实施例如下：

实施例一：

从空中云层降落下来的雨水降落到道路绿化带护栏基础上固定的护栏支柱支撑的、凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，积聚的雨水流经漏水孔、漏水管流入地下雨水收集池中，无线水位传感器感知、转换、发送地下雨水收集池中的水位信息。晴天，太阳光照射单晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线输入提水泵提供用电，提水泵工作时、通过提水管从地下雨水收集池中提升水流进入提水泵体内加压后，通过出水管和浇水龙头向绿化带中的乔木树和灌木树喷水促进生长。从控制器输出的电流也可以输入储能电池储存电能。

实施例二：

从空中云层降落下来的雨水降落到道路绿化带护栏基础上固定的护栏支柱支撑的、凹形顶面集雨水护栏的凹形顶面集雨水槽中，积聚的雨水流经漏水孔、漏水管流入地下雨水收集池中，无线水位传感器感知、转换、发送地下雨水收集池中的水位信息。晴天，太阳光照射多晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线输入提水泵提供用电，提水泵工作时、通过提水管从地下雨水收集池中提升水流进入提水泵体内加压后，通过出水管和浇水龙头向绿化带中的乔木树和灌木树喷水促进生长。从控制器输出的电流也可以输入储能电池储存电能。

Claims (3)

1.太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，其特征是，由太阳能电池（1）、自动跟日转向装置（2）、导电线（3）、控制器（4）、储能电池（5）、光伏支柱（6）、提水泵（7）、出水管（8）、浇水龙头（9）、提水管（10）、凹形顶面集雨水护栏（11）、漏水孔（12）、漏水管（13）、护栏支柱（14）、道路绿化带护栏基础（15）、地下雨水收集池（16）、无线水位传感器（17）共同组成太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，在绿化带内种植有灌木树（18）、乔木树（19）；

在道路绿化带下方0.5—3.5米深处建造地下雨水收集池（16），在道路绿化带护栏基础（15）的上方安装护栏支柱（14），在护栏支柱（14）的上端安装凹形顶面集雨水护栏（11），在凹形顶面集雨水护栏（11）的凹形顶面集雨水槽的底部开设有漏水孔（12），漏水管（13）的上端管口与漏水孔（12）连接互通，漏水管（13）的下段伸进地下雨水收集池（16）的内部，漏水管（13）的下端的管口悬吊在地下雨水收集池（16）内部的中间空位，安装在道路绿化带护栏基础（15）上的无线水位传感器（17）的下部伸进地下雨水收集池（16）的内部，在道路绿化带护栏基础（15）上安装光伏支柱（6）、在光伏支柱（6）上安装储能电池（5）、控制器（4）、导电线（3）、自动跟日转向装置（2）、太阳能电池（1），提水管（10）的下段伸进埋在地下的地下雨水收集池（16）的内部，提水管（10）的上段上安装有提水泵（7）、出水管（8）、浇水龙头（9），在绿化带里种植有灌木树（18）和乔木树（19）；

太阳能电池（1）通过导电线（3）与控制器（4）连接，控制器（4）通过导电线（3）与提水泵（7）连接，控制器（4）通过导电线（3）与储能电池（5）连接，漏水管（13）在漏水孔（12）处与凹形顶面集雨水护栏（11）连接，护栏支柱（14）的上端与凹形顶面集雨水护栏（11）连接，护栏支柱（14）的下端与道路绿化带护栏基础（15）连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，其特征是，所述的太阳能电池（1）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或铜铟镓硒太阳能电池或染料敏化太阳能电池。

3.根据权利要求1所述的太阳能光伏供电提水泵从雨水收集池提水浇灌树木的装置，其特征是，所述的凹形顶面集雨水护栏（11）的制造材料是不锈钢或塑钢或玻璃钢或铝合金或石棉或陶瓷或玻璃。

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