CN210671564U - 一种光伏自动喷灌系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏自动喷灌系统，所述系统包括置于水源内可实现自动给水储水的水箱、自所述水箱的入泵口插入所述水箱内的光伏水泵、连接所述光伏水泵的输水管、连接所述光伏水泵的控制单元、及连接所述光伏水泵和所述控制单元的光伏供电单元。本实用新型的光伏自动喷灌系统实现了全程自动控制，无需专人值守便可根据实际情况进行自动灌溉，不仅可达到冻土保育的目的，而且大大节省了人力物力成本；同时无需建立专门的蓄水池和沉降池，保护了自然保护区环境。
Description
技术领域
本实用新型灌溉技术领域，尤其涉及一种水箱及应用该水箱的光伏自动喷灌系统。
背景技术
随着近几年气候的变化，使得青藏高原高寒湿地退化严重，因此，如何利用其河流自然水源，根据水文水势，在缺乏电力供应的情况下，同时在尽可能对自然保护区内环境影响小、减少人为工程施工扰动的要求下，提供一种可实现自动喷灌的系统，以降低成本达到冻土保育目的。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种水箱及应用该水箱的光伏自动喷灌系统，以实现自动喷灌，减少成本并达到冻土保育目的。
本实用新型提出的具体技术方案为：提供一种光伏自动喷灌系统，所述系统包括置于水源内可实现自动给水储水的水箱、自所述水箱的入泵口插入所述水箱内的光伏水泵、连接所述光伏水泵的输水管、连接所述光伏水泵的控制单元、及连接所述光伏水泵和所述控制单元的光伏供电单元。
优选地，所述水箱侧壁上设有至少两个进水口，两个所述进水口分别位于所述水箱的两相对侧壁上，所述进水口距所述水箱底部的距离小于水源枯水期水位平均高度，所述水箱上还设有一用于插入所述光伏水泵的入泵口。
优选地，所述进水口上设有过滤装置。
优选地，所述水箱顶盖包括固定设置的第一部分和与所述第一部分活动连接的第二部分，通过所述第二部分，可对所述水箱内的清淤进行清理。
优选地，所述水箱通过钢板焊接而成，所述水箱内部和/或所述水箱外壁上还设有用于增强所述水箱抗压强度的加固板。
优选地，所述光伏供电单元包括光伏组件及连接所述光伏组件的蓄电池，所述蓄电池连接所述光伏水泵和所述控制单元，用于为所述光伏水泵和所述控制单元供电。
优选地，所述控制单元包括MPPT控制器，所述MPPT控制器一端连接所述蓄电池，另外一端连接所述光伏水泵，用于控制所述光伏水泵启动/断开。
优选地，所述MPPT控制器的控制过程为：
实时采集太阳能短波辐射值，并将采集的所述太阳能短波辐射值与预设阈值进行比较，若所述太阳能短波辐射值大于预设阈值，则启动所述光伏水泵抽水，进行自动喷灌。
优选地，所述输水管包括连接所述光伏水泵出水口的主输水管、连接所述主输水管出水口的分输水管及分别连接所述分输水管的若干微喷管。
优选地，所述系统还包括设于所述主输水管出水口一端的水量表，和/或设于所述微喷管入水口一端的流量控制器。
本实用新型提供的光伏自动喷灌系统实现了全程自动控制，无需专人值守便可根据实际情况进行自动灌溉，不仅可达到冻土保育的目的，而且大大节省了人力物力成本；同时无需建立专门的蓄水池和沉降池，保护了自然保护区环境。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本实用新型的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1为本实用新型示例性的光伏自动喷灌系统的系统示意图；
图2为本实用新型示例性的水箱的结构示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本实用新型的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本实用新型，并且本实用新型不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本实用新型的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本实用新型的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
参照图1所示，为本实用新型示例性的一种光伏自动喷灌系统的系统示意图，该系统包括置于水源内可实现自动给水储水的水箱1、自水箱1的入泵口插入水箱1内的光伏水泵2、连接光伏水泵2的输水管3、连接光伏水泵2的控制单元4、及连接光伏水泵2和控制单元4的光伏供电单元5。
水箱1用于置于水源内并可实现自动给水储水，示例性的，参照图2所示，所述水箱1侧壁上设有至少两个进水口11，两个进水口11分别位于水箱1的两相对侧壁上。其中，当所述水箱1置于水源中时，两个进水口11沿水源中水流方向依次设置，这样不仅便于水箱1内的水能够快速、及时的得到补给，而且减小了对水流的阻挡，降低了水流对水箱1的冲力，提高了水箱1在水源中的稳定性。应当说明的是，进水口11的设置数量及设置位置可根据情况进行调整，并不限定于上述。
其中，为了避免出现断流，并避免由于断流对光伏水泵2造成影响，优选的，进水口11距水箱1底部的距离小于水源枯水期水位平均高度。根据隆宝地区实际情况，可设置进水口11距水箱1底部的距离为60～70cm(由于隆宝地区水源的枯水期水位也不低于60cm)。进一步的，为了避免水中过多杂质进入水箱1内影响光伏水泵工作，优选的，进水口11上设有过滤装置，例如，过滤装置可为纺纱网。进一步，为了保证水箱1立足于水源中，水箱1通过钢板焊接而成，水箱1内部和/或水箱1外壁上还设有用于增强水箱1抗压强度的加固板。示例性的，水箱1内部三角钢条13十字加固，水箱1外壁上通过钢筋13加固，以增强水箱1抗压强度，尤其是针对冬半年结冰后的抗压强度。
如图2所示，为了避免由于水箱1的设置对牛羊造成危险，优选的，水箱1顶盖包括固定设置的第一部分a和与第一部分a活动连接的第二部分b，通过开启第二部分b，可进一步对水箱1内的清淤进行清理。示例性的，第一部分a和第二部分b通过合页进行活动连接，当然，活动连接的方式并不限于此。
水箱1上还设有一用于插入光伏水泵2的入泵口12。示例性的，如图2所示，入泵口12设于水箱1顶盖的固定的第一部分a上。更优的，水箱1外壁上还可设置便于放置的提拉部。
光伏供电单元5包括光伏组件51及连接光伏组件51的蓄电池52，蓄电池52连接光伏水泵2和控制单元4，用于为光伏水泵2和控制单元4供电。
控制单元4包括MPPT控制器，MPPT控制器一端连接蓄电池52，另外一端连接光伏水泵2，用于控制光伏水泵2启动/断开。其中，MPPT控制器的控制过程为：实时采集太阳能短波辐射值，并将采集的太阳能短波辐射值与预设阈值进行比较，若太阳能短波辐射值大于预设阈值，则启动光伏水泵2抽水，进行自动喷灌。
输水管3包括连接光伏水泵2出水口的主输水管31、连接主输水管31出水口的分输水管32及分别连接分输水管32的若干微喷管33。为了便于检测喷管的水量，所述系统还包括设于主输水管3出水口一端的水量表6。进一步的，在实际喷灌过程中，为了达到喷滴灌的效果，微喷管33入水口一端设置有流量控制器7，以便于控制微喷管33的实现多样的喷滴灌效果。
实施例1
基于上述的光伏自动喷灌系统的系统，本实施例结合隆宝地区实际情况，具体实施如下：
参照图2所示，水箱1为长宽高分别为1.5m、1.2m、1.5m的四方体，容积大概为2.7m3，其由材质为7mm的钢板焊接而成。水箱1内部通过三角钢条13十字加固，外壁上采用40cm、80cm钢筋13环形加固，以增强水箱抗压强度，抗内外水压防变形，尤其抗冬半年水冰变化给水箱造成的压力。
水箱1前后侧壁上分别设有一个进水口11，进水口11口径10cm，进水口11距水箱1底部的距离为65m(由于隆宝地区水源的枯水期水位也不低于60cm)，这个进水高度确保了进水口11绝大部分时段淹没在水面下；同时该高度距离河床有30厘米以上，确保进水口不至于陷入淤泥之中。在通常情况之下，水箱1内始终保持有60厘米以上的水位，避免了无人值守情况下因水箱1低水位可能引起的光伏水泵烧毁故障。同时，进水口11上还设有纺纱网。
水箱1顶盖包括固定的第一部分a和活动的第二部分b，第二部分b上设有一进泵口12。通过拆卸或者翻转第二部分b，可对水箱1内沉降的泥沙进行清理。
光伏水泵2的扬程为20m，每小时3m3的抽水量，运行电压高达480-540伏，带一个MPPT控制器。经过测量分析，阴天、雨天，隆宝湿地保护区太阳短波辐射最高值不超过800瓦/平方米，而试验期7-8月间晴天10点半至下午4点半之间，太阳短波辐射最高值超过800瓦/平方米，因此将光伏水泵2启动/断开(on/off)抽水的阈值定为：DR＝800瓦/平方米；即光伏水泵2在晴空无云天气10点半前后开启喷滴灌，下午4点半左右之间自动断开，而在阴天、雨天则不会开启喷滴灌。
光伏组件51功率合计为960Wp，可选用3个每个功率为320Wp太阳能组件形成。
连接光伏水泵的主输水管31是一截5米、口径32毫米的硬管，相接的分输水管32是口径32×0.25兆帕的PE软管，再就是置于每个喷灌样地的5组平行放置，每根长10米口径32毫米的微喷管33。
将各单元通过上述连接方式进行连接，从而获得本实施例的光伏自动喷灌系统。
本实施例的光伏自动喷灌系统的具体工作过程如下：
MPPT控制器实时采集太阳能短波辐射值，并将采集的太阳能短波辐射值与预设阈值(预设阈值为DR＝800瓦/平方米)进行比较，若太阳能短波辐射值大于800瓦/平方米，则启动光伏水泵2抽水，进行自动喷灌。若不大于800瓦/平方米，则不启动光伏水泵2工作。
本实用新型的光伏自动喷灌系统实现了全程自动控制，无需专人值守便可根据实际情况进行自动灌溉，不仅可达到冻土保育的目的，而且大大节省了人力物力成本；同时无需建立专门的蓄水池和沉降池，保护了自然保护区环境。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述系统包括置于水源内可实现自动给水储水的水箱、自所述水箱的入泵口插入所述水箱内的光伏水泵、连接所述光伏水泵的输水管、连接所述光伏水泵的控制单元、及连接所述光伏水泵和所述控制单元的光伏供电单元。
2.根据权利要求1所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述水箱侧壁上设有至少两个进水口，两个所述进水口分别位于所述水箱的两相对侧壁上，所述进水口距所述水箱底部的距离小于水源枯水期水位平均高度，所述水箱上还设有一用于插入所述光伏水泵的入泵口。
3.根据权利要求2所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述进水口上设有过滤装置。
4.根据权利要求2所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述水箱顶盖包括固定设置的第一部分和与所述第一部分活动连接的第二部分，通过所述第二部分，可对所述水箱内的清淤进行清理。
5.根据权利要求2所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述水箱通过钢板焊接而成，所述水箱内部和/或所述水箱外壁上还设有用于增强所述水箱抗压强度的加固板。
6.根据权利要求1～5任一所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述光伏供电单元包括光伏组件及连接所述光伏组件的蓄电池，所述蓄电池连接所述光伏水泵和所述控制单元，用于为所述光伏水泵和所述控制单元供电。
7.根据权利要求6所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述控制单元包括MPPT控制器，所述MPPT控制器一端连接所述蓄电池，另外一端连接所述光伏水泵，用于控制所述光伏水泵启动/断开。
8.根据权利要求7所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述MPPT控制器的控制过程为：
实时采集太阳能短波辐射值，并将采集的所述太阳能短波辐射值与预设阈值进行比较，若所述太阳能短波辐射值大于预设阈值，则启动所述光伏水泵抽水，进行自动喷灌。
9.根据权利要求6所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述输水管包括连接所述光伏水泵出水口的主输水管、连接所述主输水管出水口的分输水管及分别连接所述分输水管的若干微喷管。
10.根据权利要求9所述的光伏自动喷灌系统，其特征在于，所述系统还包括设于所述主输水管出水口一端的水量表，和/或设于所述微喷管入水口一端的流量控制器。
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2019
- 2019-04-09 CN CN201920471111.9U patent/CN210671564U/zh not_active Expired - Fee Related
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