[發明專利]一種基于珀爾帖效應的沙漠取水灌溉系統

有效

• 申請號: 201510067406.6
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104652531A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 孫震宇;邱利民;毛佳妮;金澤遠;俞逸杰;王雅寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28;A01G25/00;H02S40/38;A01G9/26;A01G9/02;A01G7/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及取水裝置領域，特別是一種基于珀爾帖效應的沙漠取水灌溉系統。

背景技術

中國西北部地區近年來沙漠化現象嚴重，沙漠化面積已經達到262萬平方公里，占國土面積的27%，而且呈擴展的態勢。以新疆塔里木河流域為例，近50年來，塔里木河在以水資源開發利用為核心的大強度人類經濟、社會活動的作用下，流域生態環境退化嚴重，恢復與重建嚴重退化的荒漠生態系統是當前急需解決的科學問題。

隨著現在土壤沙漠化的日益嚴重，沙漠種植，改變沙漠蔓延現狀成為了一個非常熱門的課題，但是，現在的沙漠種植案例真的可謂是少之又少，在以色列等中東國家，有政府投入想到高的成本，在沙漠中灌溉種植，顯而易見的是，這種種植方式成本十分高昂，又需要投入大量的人力來維護系統正常運行。

所以，找到一種方便，不需要太多人力維護而又切實可行的取水種植方案在當前情況下看來，是十分必要的。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供了一種基于珀爾帖效應的沙漠取水灌溉系統，該系統成本低，方便又可行。

一種基于珀爾帖效應的沙漠取水灌溉系統，其特征在于包括太陽能供電模塊、植株培養模塊和半導體取水模塊，太陽能供電模塊為植株培養模塊和半導體取水模塊供電；

太陽能供電模塊包括太陽能電池板、保護桶和支架轉軸，太陽能電池板通過支架轉軸與保護桶相連接，支架轉軸為一個球型轉動型支架；保護桶內設置有太陽能電池及控制電路，太陽能電池板將太陽能轉換成電能后存儲在保護桶內的太陽能電池，太陽能供電模塊采集的電能為植株培養模塊中的感光元件、半導體取水模塊中的強制對流風扇和半導體芯片供能；

植株培養模塊包括培養皿罩、感光元件、培養皿、DC30微型水泵和培養皿植株安放座；培養皿的基座上設置有多個支架，支架上開有直徑為毫米的通孔，用于安裝地腳螺釘，使培養皿能夠固定在平地上；DC30微型水泵通過連接管路與培養皿的基座側壁相連接；培養皿的基座上設置有感光元件，感光元件通過保護桶內的控制電路間接控制培養皿罩的開合，用于排出培養皿內部植株所釋放的廢氣；培養皿罩為半球形，且與培養皿活動連接；培養皿內設置有多個培養皿植株安放座，培養皿植株安放座內用于放置有二氧化碳釋放劑，用以補充植物光合作用所需的二氧化碳；

半導體取水模塊包括熱管、半導體芯片、Y型管、水箱、強制對流用的風扇、回熱材料貯存管、針肋、蓄水盤、風扇濾網；

水箱通過Y型管與蓄水盤、DC30微型水泵相連接，多根熱管與半導體芯片的熱端螺紋連接；強制對流的風扇與回熱材料貯存管的入口螺紋連接；回熱材料貯存管的出口與半導體芯片相連接；風扇濾網設置在強制對流的風扇風口位置；半導體芯片的冷端通過針肋與托盤相連接；托盤通過Y型管與儲水箱中。

本發明工作工程如下：

植株培養模塊由培養皿的基座固定在較高地勢的地面上，安放在培養皿的基座的感光元件通過保護桶內的控制電路間接控制培養皿罩的開合，用于排出培養皿內部植株所釋放的廢氣；植株與二氧化碳釋放劑放在培養皿植株安放座上，當植株培養模塊中的水分不足以維持植株生存時，DC30微型水泵開始工作，該DC30微型水泵與蓄水箱相連，為植株培養模塊補充水分；

半導體芯片的冷端所冷凝出來的水通過針肋匯聚到托盤中，并最終通過Y型管流進蓄水箱中；強制對流的風扇工作時，吸入含有充分水分的空氣，空氣通過回熱材料貯存管時被冷凝，回熱材料貯存管中裝有固相變顆粒狀的儲能材料，空氣經過半導體芯片和針肋后預冷另一邊的回熱材料貯存管，并通過回熱材料貯存管該邊的出口排出，并順勢清理該邊的金屬濾網；兩個強制對流風扇交替工作，完成循環，制取蒸餾水。

本發明的有益效果如下：