CN214007539U - 一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，包括竖井井组、水平井井组、汇水井、汇水管线以及排碱水管线，所述竖井井组和水平井井组分别通过汇水管线与汇水井相连通，所述竖井在地下竖直放置，所述水平井井组在地下水平放置；所述汇水井内部设有光伏潜水泵，所述排碱水管线通过提水管与光伏潜水泵相连接；所述光伏潜水泵与光伏泵房相连接，光伏泵房连接有光伏控制器，所述光伏控制器通过扬水逆变器连接有太阳能电池阵列，所述太阳能电池阵列吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。将竖井井组、水平井井组的盐碱水汇集于汇水井内，通过太阳能光伏潜水泵抽取及排出地下盐碱水，能快速降低地下盐碱水深度，从而改造地下深水层水质环境。

Description

一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏泵抽取盐碱地地下盐碱水强排洗盐快速改良盐碱地技术，具体涉及一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统。

背景技术

土壤盐碱化不仅对农作物生长发育产生危害，而且使土壤产生物理性恶化，地下水矿化度提高，水变苦，地下水源不能全利用，同时，使大片土地荒芜，农耕地减少，土壤中水、肥等因素互不协调，影响农作物产量。如土壤板结与肥力下降；不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。

针对我国盐咸水分布区大量盐碱地和地下水未达到开发利用的现状，通过采取适当的开采技术工艺，开采、置换浅层地下盐咸水，增加降水入渗与洗盐作用，调控地下水质环境，加速地下咸水淡化进程，将改造的浅层地下水再循环利用灌溉农田，“既改水、又改土”，是水土环境改良的重要措施。

为了解决这些问题，特此提出本实用新型。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，包括竖井井组、水平定向井井组、汇水井、汇水管线以及排碱水管线，所述竖井井组和水平定向井井组分别通过汇水管线与汇水井相连通，所述竖井井组在地下竖直放置，所述水平定向井井组在地下水平放置；所述汇水井内部设有光伏潜水泵，所述排碱水管线通过提水管与光伏潜水泵相连接。

进一步的，所述光伏潜水泵为太阳能光伏潜水泵。

进一步的，还设有光伏泵房，所述光伏潜水泵与光伏泵房相连接，光伏泵房连接有光伏控制器，所述光伏控制器通过扬水逆变器连接有太阳能电池阵列，所述太阳能电池阵列吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。

进一步的，水平定向井井组选用贴砾滤水管。

进一步的，水平定向井井组以180米左右间距水平布置于地下10-25米地下水层，竖井井组以50米左右间距垂直布置于地下18米以下。

进一步的，汇水井直径大于300mm。

进一步的，光伏潜水泵的提水管的材质为PE盘管管材。

进一步的，光伏潜水泵材质为不锈钢。

进一步的，排碱水管线和汇水管线用PE管材或PVC。

进一步的，太阳能电池阵列由多块太阳电池组件串、并联而成。

有益效果：

1.太阳能光伏抽水水泵系统全自动运行，无需人工值守，由光伏扬水逆变器、太阳能电池阵列、水泵组成，省却掉蓄电池之类的储能装置，以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水。

2.光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节，实现最大功率点跟踪，当日照充足时保证系统额定运行，当日照不足时，设定最低运行频率满足，确保太阳能电池电力的充分应用。

3.太阳电池阵列由多块太阳电池组件串并联而成，吸收日照辐射能量，将其转换为电能，为整个系统提供动力电源。

4.光伏潜水泵从深井中提水，注入排碱水管线，或直接接入灌溉或排水等系统。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统结构示意图。

图2是本实用新型的太阳能光伏系统结构示意图。

附图标记：

1-太阳能电池阵列；2-扬水逆变器；3-光伏控制器；4-光伏潜水泵；5-光伏泵房；6-汇水井；7-水平定向井井组；8-竖井井组；9-汇水管线； 10-排碱水管线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2所示，一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，包括竖井井组8、水平定向井井组7、汇水井6、汇水管线9以及排碱水管线10，所述竖井井组8和水平定向井井组7分别通过汇水管线9与汇水井6相连通，所述竖井井组8在地下竖直放置，所述水平定向井井组7在地下水平放置。

所述汇水井6内部设有光伏潜水泵4，所述排碱水管线10通过提水管与光伏潜水泵4相连接。

所述光伏潜水泵4为太阳能光伏潜水泵。

还设有光伏泵房5，所述光伏潜水泵与光伏泵房5相连接，光伏泵房5 连接有光伏控制器3，所述光伏控制器3通过扬水逆变器2连接有太阳能电池阵列1，所述太阳能电池阵列1吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。

优选的，水平定向井井组7选用贴砾滤水管。

所述扬水逆变器为光伏扬水逆变器。

本实用新型利用新能源太阳能发电为动力，启动汇水井6内光伏潜水泵4抽取地下盐碱水通过排碱水管线10排出地面，降低地下盐碱水水位，通过大气降水或灌溉水入渗洗盐，抽盐碱水换淡水，改善盐碱地地下水质，达到盐碱地快速改良的效果。

工作时，本实用新型以盐碱地地下水平定向井井组7和竖井井组8组模式将地下碱水通过地下汇水管线9汇入汇水井6内，再由汇水井6内的光伏潜水泵4抽取排出的改盐技术，水平定向井井组7和竖井井组8及各井之间的联接汇水管线9埋在地下不占用耕地，光伏潜水泵的电能由太阳能光伏发电站提供。

具体的，水平定向井井组7以180米左右间距水平布置于地下10-25米地下水层，竖井井组8以50米左右间距垂直布置于地下18米以下。

汇水井6直径大于300mm，光伏潜水泵4的提水管的材质为PE盘管管材，光伏潜水泵4材质为不锈钢，地下排碱水管线10和汇水管线9用PE管材或 PVC。

将两种井的吸水管之水汇集于汇水井内，通过太阳能光伏潜水泵抽取及排出地下盐碱水，能快速降低地下盐碱水深度，用灌溉水或大气降水入渗洗盐置换地下盐碱水，使地下10多米形成淡水层，从而改造地下水层水质环境。在旱季还可以抽取地下淡水灌溉农田，形成良性循环，既解决了节水灌溉水问题又能对盐碱地表本兼治。

太阳能电池阵列1由多块太阳电池组件串、并联而成，将光照辐射能量转化为电能，为整个系统提供动力电源；光伏扬水逆变器2将太阳能电池阵列1发出的直流电转换为驱动光伏潜水泵4电机所需的三相交流电，根据光照强度的变化实时地调节输出频率，保证系统输出功率；光伏潜水泵4由三相交流电机驱动。

在有阳光的时候，太阳能列阵板1会产生直流电能，通过光伏扬水逆变器2将太阳能产生的直流电转变成可供交流电机使用的交流电，同时逆变器承担对交流电机的控制器作用。

交流电驱动光伏潜水泵4，从汇水井6中抽水，提水后经提排管线10 排出到排碱沟，并根据日照强度的变化实时地调节输出频率，实现最大功率点跟踪，最大限度地利用太阳能。

从汇水井6抽水时，水平定向井井组7、竖井井组8根据水位差的原理经各井组的汇水管线9自动流入汇水井6，由此完成太阳能光伏泵地下井组取水循环。

改良盐碱地区域面积大，可以同时建立多个太阳能光伏抽水水泵系统井组，每个井组控制面积在80-180亩之间，各太阳能光伏发电系统可串联使用，也可单独使用，也可连接盐碱水净化设备，低成本除盐淡化盐碱水，淡化后的淡水灌溉农田，做到一机多用。

社会效益：

盐碱地的特征是地下水位浅，蒸发强烈，地下盐碱水在毛细管的作用下上升到地面，水蒸发后，盐碱留在地表，使土地盐碱化不断扩展。采用水平井井组及竖井井组太阳能光伏取水技术，有效增大地层汇水面积，增加水井出水量，可以加快调控地下水位、扩展地下库容、减少地层潜水蒸发。同时可以提高降水及灌溉水入渗，回补地下水源，加速地下咸水淡化进程，将改造的浅层地下水再循环利用，为盐碱地区域的水资源转化利用和盐碱地改造复耕提供技术支撑。

经济效益：

既节约了宝贵的土地资源，降低了改良成本，又可提高盐碱土地利用复垦率，而且可以把中重度盐碱地彻底的改造成良田，从而进一步增加土地经济效益。

生态效益：

为浅层咸水转换成淡水、重度盐碱地改良提供可供推广利用的实用技术，可在我国广大盐碱地分布区推广应用，可使寸草不生的盐碱滩变成生机盎然的生态福地，此技术的应用对节省深层淡水资源，改善生态地质环境产生极大的促进作用。

实施例1

创新太阳能光伏泵取水工艺，已运用至盐碱地改造利用项目，推广前景良好。项目所获得内蒙古自治区组织实施的《内蒙古自治区五原县五万亩盐碱地改良示范工程》项目。

该项目采用的太阳能光伏泵取水技术和农业节水技术，改良重度盐碱地 400多亩，增产粮食产量80％以上。施工水平定向井600米，安装太阳能取水装置2套，日抽取地下盐碱水1200立方米。项目实施后一年内荒芜多年的盐碱地复垦，该技术的成功推广对于解决我国地区环境生态安全和粮食安全问题提供可以借鉴的工程模式。

实施例2

该项目实施的水平井光伏抽取地下实回注技术成功应用外，已经在“青海省西宁市七一路延长段铬渣土治理项目”中得到推广应用。该项目采用原位还原稳定化方法修复铬污染土1.5万立方米，所采用的工程技术方法是非开挖定向钻进技术，配合贴砾滤水管，铺设浸润好、质量轻的贴砾滤水管2000 米，注入还原剂硫酸亚铁修复液5102.5吨，修复面积13000平方米，获得了良好的治理效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，包括竖井井组(8)、水平定向井井组(7)、汇水井(6)、汇水管线(9)以及排碱水管线(10)，所述竖井井组(8)和水平定向井井组(7)分别通过汇水管线(9)与汇水井(6)相连通，所述竖井井组(8)在地下竖直放置，所述水平定向井井组(7)在地下水平放置；所述汇水井(6)内部设有光伏潜水泵(4)，所述排碱水管线(10)通过提水管与光伏潜水泵(4)相连接。

2.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，所述光伏潜水泵(4)为太阳能光伏潜水泵。

3.根据权利要求2所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，还设有光伏泵房(5)，所述光伏潜水泵与光伏泵房(5)相连接，光伏泵房(5)连接有光伏控制器(3)，所述光伏控制器(3)通过扬水逆变器(2)连接有太阳能电池阵列(1)，所述太阳能电池阵列(1)吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。

4.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，水平定向井井组(7)选用贴砾滤水管。

5.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，水平定向井井组(7)以180米左右间距水平布置于地下10-25米地下水层，竖井井组(8)以50米左右间距垂直布置于地下18米以下。

6.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，汇水井(6)直径大于300mm。

7.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，光伏潜水泵(4)的提水管的材质为PE盘管管材。

8.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，

光伏潜水泵(4)材质为不锈钢。

9.根据权利要求1所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，

排碱水管线(10)和汇水管线(9)用PE管材或PVC。

10.根据权利要求2所述盐碱地改良太阳能光伏抽水水泵系统，其特征在于，

太阳能电池阵列(1)由多块太阳电池组件串、并联而成。

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