CN214628715U - 一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，包括电控箱、发电装置、空气制水装置以及灌溉装置，所述发电装置为所述空气制水装置和所述灌溉装置供电，所述空气制水装置和所述灌溉装置之间设有储水箱，所述空气制水装置将制取后的水排入到所述储水箱中，所述灌溉装置从所述储水箱中抽取水对指定的地面进行灌溉；本实用新型充分利用自然环境本身光照充足和空气湿度，提出适宜在岛礁、沙漠戈壁等离网场景的绿化灌溉系统方案，建立一体化离网式的绿化灌溉和供水工程，解决了岛礁或沙漠戈壁等场景的绿化难题和用于其他场景的淡水供应的供水难题，有效改善人类宜居生活环境和保证生活饮用水的品质。

Description

一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统

技术领域

本实用新型涉及灌溉领域，特别涉及一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统。

背景技术

由于岛礁远离大陆，位置分散，绿化灌溉遇到诸多难题，由于能源、淡水及岛礁面积有限，传统的灌溉方式不适用于岛礁，同时由于岛礁上通信设备、飞机起降等对高度限制，不适宜使用大的风能发电机。因此，岛上绿化植被灌溉难度较高，急需建立适用于岛礁的解决方案。与此同时，沙漠戈壁这些阳光充足的场景，要治理沙漠化的话，必须要有相适应的灌溉系统进行绿化植被的灌溉，但是在这些地方建立灌溉系统的成本都较高，不能很好地结合当地的环境进行改造，也急需建立适用于沙漠戈壁等阳光充足的地方的解决方案。此外，针对一些发展中国家或内陆或水资源紧缺的需要用到淡水的场景，比如说是生活饮用水，人们都需要到偏远地方进行取水，难以提供安全、新鲜的饮用水或淡水，也急需建立民生用水的解决方案。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，以解决现有技术中存在的不足。

上述的目的是通过如下技术方案来实现的：

一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，包括电控箱、发电装置、空气制水装置以及灌溉装置，所述电控箱分别控制所述发电装置、所述空气制水装置和所述灌溉装置，所述发电装置为所述空气制水装置和所述灌溉装置供电，所述空气制水装置和所述灌溉装置之间设有储水箱，所述空气制水装置将制取后的水排入到所述储水箱中，所述灌溉装置从所述储水箱中抽取水对指定的地面进行灌溉供水。

在一些实施方式中，所述发电装置是太阳能发电的。

在一些实施方式中，所述发电装置是风能发电的。

在一些实施方式中，所述空气制水装置包括机体、蒸发器、冷凝器以及压缩机，所述蒸发器、所述冷凝器以及所述压缩机均设置在所述机体内，在所述机体上设有进风口和出风口，所述蒸发器靠近所述进风口设置，所述冷凝器靠近所述出风口设置，所述蒸发器和所述冷凝器通过节流管道相连接，所述压缩机分别与所述蒸发器、所述冷凝器连接。

在一些实施方式中，在所述机体内还设有风机，所述风机设于所述冷凝器和所述出风口之间。

在一些实施方式中，在所述机体的背部还设有水泵，所述水泵用于将制取后的水排入到所述储水箱中，在所述储水箱内设有水位传感器。

在一些实施方式中，所述灌溉装置包括总管道、若干条灌溉管道以及总开关，若干条所述灌溉管道均与所述总管道连接，所述总开关设于所述总管道上。

与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：

本实用新型充分利用本身光照充足和空气湿度高的自然环境，开展低成本、无动力、一体化绿化的离网灌溉供水系统的研究，在充分调研岛屿或沙漠戈壁绿化等光照充足的地方的灌溉供水需求基础上，提出适宜在岛礁或沙漠戈壁等地方的低成本无动力绿化灌溉供水系统方案，重点突破自发电驱动空气制水技术及节能灌溉技术，建立一体化离网式的绿化灌溉和供水工程，解决岛礁或沙漠戈壁等场景的绿化难题和用于其他场景的淡水供应的供水难题，有效改善人类宜居生活环境和保证生活饮用水的品质，具有重要的军事意义和生态价值。

附图说明

图1是本实用新型关于电控箱和发电装置的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型关于空气制水装置的内部结构示意图

图中标记：电控箱1、发电装置2、空气制水装置3、灌溉装置4、储水箱5、水位传感器6、机体30、蒸发器31、冷凝器32、压缩机33、风机34、水泵35、总管道40、灌溉管道41、总开关42、进风口300、出风口301。

具体实施方式

以下实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型并不受这些实施例所限制。对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

如图1和图2所示，一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，包括电控箱1、发电装置2、空气制水装置3以及灌溉装置4，所述电控箱1分别控制所述发电装置2、所述空气制水装置3和所述灌溉装置4。所述电控箱1包括控制器（图中未示出）、蓄电池组（图中未示出）和逆变器，这些都属于现有的常规技术，其连接方式和工作原理是本领域技术人员应当理解的，在此不再赘述。所述发电装置2为所述空气制水装置3和所述灌溉装置4供电，在本实施例中，所述发电装置2可以是太阳能发电的，也可以采用风能发电的模式进行供电，也可以是两者结合，并不局限于此。太阳能发电利用半导体材料的光电效应，将太阳能转换成电能的装置，该太阳能板可以倾斜放置，以便充分吸收阳光；而风能发电，也就是风力发电,其是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电的。这两种发电设备都可以在市场上进行选购，选购时根据实际的应用场景去选择，对于本领域技术人员来说是可以理解的。

如图2和图3所示，所述空气制水装置3和所述灌溉装置4之间设有储水箱5，所述空气制水装置3将制取后的水排入到所述储水箱5中，在所述储水箱内设有水位传感器6，可以随时监测所述储水箱5内的水位情况，所述水位传感器与所述电控箱1电性连接，所述灌溉装置4从所述储水箱5中抽取水对指定的地面进行灌溉供水。具体地，所述空气制水装置3包括机体30、蒸发器31、冷凝器32以及压缩机33，所述蒸发器31、所述冷凝器32以及所述压缩机33均设置在所述机体30内，在所述机体30上设有进风口300和出风口301，所述蒸发器31靠近所述进风口300设置，所述冷凝器32靠近所述出风口301设置，所述蒸发器31和所述冷凝器32通过节流管道相连接，所述压缩机33分别与所述蒸发器31、所述冷凝器32连接。在所述机体30内还设有风机34，所述风机34设于所述冷凝器32和所述出风口301之间。此外，在所述机体30的背部还设有水泵35，所述水泵35用于将制取后的水排入到所述储水箱5中，供给下游的所述灌溉装置4使用。

所述冷凝器32连接有压缩机33，所述冷凝器32通过节流管道（图中未示出）与蒸发器31相连以形成密闭的制冷系统，使得冷凝风可以源源不断地在机体30中产生。所述蒸发器31中还设有用于加快冷凝风流动的所述风机34（图中未示出）。所述空气制水装置3通电后，所述空气制水装置3内的制冷剂的低压蒸汽被压缩机33吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器32中，机体30内的空气不断循环流动，达到降低温度的目的，而所述风机34吸入机体30中的空气流经冷凝器32，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体，高压液体经过节流管道后喷入蒸发器31中，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量，同时所述风机34使机体30中的空气不断进入蒸发器31中进行热交换，并将放热后变冷的冷凝器32送向中空的压缩机33内。而液体制冷剂在蒸发器31中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽，低温低压的蒸汽被压缩机33吸入压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器32中，在冷凝器32中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体，高压液体经节流管道节流为低压低温的制冷剂，制冷剂再次进入蒸发器31吸热汽化，达到循环制冷的目的。

所述压缩机33是制冷循环的动力，它由电动机拖动而不停地旋转，它除了及时抽出蒸发器内蒸气，维持低温低压外，还通过压缩作用提高制冷剂蒸气的压力和温度，创造将制冷剂蒸气的热量向外界环境介质转移的条件，即将低温低压制冷剂蒸气压缩至高温高压状态，以便能用常温的空气或水作冷却介质来冷凝制冷剂蒸气。

所述冷凝器32是一个热交换设备，作用是利用环境冷却介质(空气或水)，将来自压缩机的高温高压制冷蒸气的热量带走，使高温高压制冷剂蒸气冷却或冷凝成高压常温的制冷剂液体。

所述蒸发器31也是一个热交换设备，节流后的低温低压制冷剂液体在其内蒸发(沸腾)变为蒸气，吸收被冷却物质的热量，使物质温度下降，达到冷冻、冷藏食品的目的，不仅能冷却周围的空气，还达到对机体30降温、除湿的作用。蒸发器31内的制冷剂的蒸发温度越低，被冷却物的温度也越低。

在这里需要进一步说明的是，高压常温的制冷剂液体直接送入低温蒸发器31中，根据饱和压力与饱和温度——对应的原理，降低制冷剂液体的压力，从而降低制冷剂液体的温度。将高压常温的制冷剂液体通过节流管道进行降压，得到低温低压制冷剂，再通过节流管道送入到蒸发器31内吸热蒸发。在现有技术中，常用毛细管作为节流管道。

在本实施例中，如图2所示，所述灌溉装置4包括总管道40、若干条灌溉管道41以及总开关42，若干条所述灌溉管道41均与所述总管道40连接，所述总开关42设于所述总管道40上。所述总开关42可以受控于所述电控箱1，电控箱1根据指令打开或关闭所述总开关42，可以通过联网的方式操控，也可以设置为定时开启。而所述灌溉管道41则包围指定范围的土地设置，实现管道灌溉。也可以在所述灌溉管道41上增设喷头，以扩大灌溉的面积。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，包括电控箱（1）、发电装置（2）、空气制水装置（3）以及灌溉装置（4），所述电控箱（1）分别控制所述发电装置（2）、所述空气制水装置（3）和所述灌溉装置（4），所述发电装置（2）为所述空气制水装置（3）和所述灌溉装置（4）供电，所述空气制水装置（3）和所述灌溉装置（4）之间设有储水箱（5），所述空气制水装置（3）将制取后的水排入到所述储水箱（5）中，所述灌溉装置（4）从所述储水箱（5）中抽取水对指定的地面进行灌溉供水。

2.根据权利要求1所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，所述发电装置（2）是太阳能发电的。

3.根据权利要求1所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，所述发电装置（2）是风能发电的。

4.根据权利要求1所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，所述空气制水装置（3）包括机体（30）、蒸发器（31）、冷凝器（32）以及压缩机（33），所述蒸发器（31）、所述冷凝器（32）以及所述压缩机（33）均设置在所述机体（30）内，在所述机体（30）上设有进风口（300）和出风口（301），所述蒸发器（31）靠近所述进风口（300）设置，所述冷凝器（32）靠近所述出风口（301）设置，所述蒸发器（31）和所述冷凝器（32）通过节流管道相连接，所述压缩机（33）分别与所述蒸发器（31）、所述冷凝器（32）连接。

5.根据权利要求4所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，在所述机体（30）内还设有风机（34），所述风机（34）设于所述冷凝器（32）和所述出风口（301）之间。

6.根据权利要求4所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，在所述机体（30）的背部还设有水泵（35），所述水泵（35）用于将制取后的水排入到所述储水箱（5）中，在所述储水箱（5）内设有水位传感器（6）。

7.根据权利要求1至6任一项所述的利用自然环境制取淡水的灌溉和供水系统，其特征在于，所述灌溉装置（4）包括总管道（40）、若干条灌溉管道（41）以及总开关（42），若干条所述灌溉管道（41）均与所述总管道（40）连接，所述总开关（42）设于所述总管道（40）上。

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