[發明專利]基于太陽能發電的水利灌溉系統及方法

有效

• 申請號: 202210253607.5
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114532190B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王順啟;梁金明;李曉堅;蔡玉祝
• 申請（專利權）人: 陽城國際發電有限責任公司;大唐山西發電有限公司
• 主分類號: A01G25/02
• 分類號: A01G25/02;A01G25/16;B05B3/04;B05B15/16;B05B1/26;B05B1/00;H02N11/00
• 代理公司: 重慶晟軒知識產權代理事務所(普通合伙) 50238
• 代理人: 沈立

1.基于太陽能發電的水利灌溉系統，包括發電系統、控制系統、輸水系統和噴灑系統，其特征在于：所述發電系統與控制系統輸電性連接，所述輸水系統包括多個主管道（3），每個所述主管道（3）之間均由十字連接頭（31）連接，且十字連接頭（31）與主管道（3）法蘭連接，每個所述十字連接頭（31）的左右兩側均連通有副管道（32），所述十字連接頭（31）與副管道（32）法蘭連接，所述副管道（32）的數量設置為多個，每相鄰的兩個所述副管道（32）之間均法蘭連接，所述副管道（32）的中間頂部連通有進水管（33）；

所述噴灑系統包括連接閥組（4）、第一升降桿（5）、第二升降桿（6）、噴水頭（7）和阻水板（8），所述連接閥組（4）的底部與進水管（33）連通，所述連接閥組（4）的頂部連通有出水管（34），所述連接閥組（4）的左側安裝有閥門開關（41），所述連接閥組（4）的上部右側連通有溢水管（42），所述閥門開關（41）的輸出端固定連接有轉動閥門（43），所述轉動閥門（43）與連接閥組（4）緊密貼合，所述第一升降桿（5）插接在出水管（34）的內部，所述第二升降桿（6）插接在第二升降桿（6）的內部，所述噴水頭（7）插接在第二升降桿（6）的內部，所述噴水頭（7）與阻水板（8）滑動連接；

所述發電系統包括太陽能集熱器（1），輸水太陽能集熱器（1）的輸出端電性連接有熱電轉換器（11），輸水熱電轉換器（11）的輸出端電性連接有蓄電池組（12），輸水蓄電池組（12）的輸出端與控制系統電性連接。

2.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述轉動閥門（43）的內部開設有與出水管（34）相配合的出水口（44）、與進水管（33）相配合的進水口（45）和與溢水管（42）相配合的減壓口（46）。

3.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述第一升降桿（5）的頂部內側固定連接有第一內扣圈（52），所述第二升降桿（6）的底部外側固定連接有與第一內扣圈（52）相配合的第一外扣圈，所述出水管（34）的頂部內側固定連接有第二內扣圈，所述第一升降桿（5）的底部外側固定連接有與第二內扣圈相配合的第二外扣圈，所述第一內扣圈（52）和第二內扣圈的內側或邊側均固定連接有密封圈（51）。

4.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述第二升降桿（6）的頂部設置有輸水管（61），所述輸水管（61）的內部固定連接有第一導流板（62），所述噴水頭（7）的底部固定連接有與第一導流板（62）相配合的第二導流板（71），所述第一導流板（62）和第二導流板（71）均傾斜設置，所述輸水管（61）的頂部內側設置有轉動珠（63），所述噴水頭（7）外側固定連接有與轉動珠（63）相配合的凸塊（72）。

5.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述噴水頭（7）的頂部周圍開設有遠程噴水口（73），所述噴水頭（7）的頂端中間開設有進程噴水口（74），所述進程噴水口（74）的邊側開設有滑槽（75），所述滑槽（75）的內部滑動連接有連接桿（82），所述連接桿（82）的頂部與阻水板（8）固定連接，所述阻水板（8）的底部呈圓弧設置，且阻水板（8）的底部開設有導流槽（81）。

6.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述阻水板（8）的頂部固定連接有防護板（9），所述阻水板（8）與防護板（9）之間固定連接有立桿，所述防護板（9）的直徑大于出水管（34）的直徑。

7.根據權利要求1所述的基于太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：所述控制系統包括濕度傳感器（2）和壓力傳感器（21），所述濕度傳感器（2）和壓力傳感器（21）的輸出端均電性連接有A/D轉換器，所述A/D轉換器的輸出端電性連接有單片機，所述單片機的輸出端電性連接有D/A轉換器，所述D/A轉換器的輸出端與第一變頻水泵（22）、第二變頻水泵（23）和電磁閥組（24）電性連接，所述電磁閥組（24）包括多個閥門開關（41），多個閥門開關（41）之間電性并聯連接。

8.基于太陽能發電的水利灌溉的方法，包括如權利要求1-7任意一項所述的太陽能發電的水利灌溉系統，其特征在于：處理步驟具體如下：

步驟一：太陽能集熱器（1）將收集到的熱能傳輸至熱電轉換器（11）內部，熱電轉換器（11）將熱能轉化為電能，并通過蓄電池組（12）儲存起來，蓄電池組（12）將儲存的電能一部分提供給發電系統，用于發電系統本身消耗，另一部分提供給控制系統；

步驟二：控制系統內部的濕度傳感器（2）實時將檢測到的土壤濕度數據實時通過A/D轉換器傳輸給單片機，單片機將土壤濕度與額定的濕度對比，當濕度低于額定數據時，單片機通過D/A轉換器將指令傳輸給第一變頻水泵（22）、第二變頻水泵（23）和電磁閥組（24），從而控制第一變頻水泵（22）和第二變頻水泵（23）將水源傳輸至輸水系統，電磁閥組（24）控制水源通過噴灑系統噴出，同時壓力傳感器（21）實時檢測輸水系統內部的水壓，并將檢測到土壤濕度數據實時通過A/D轉換器傳輸給單片機，單片機通過D/A轉換器將指令傳輸給第一變頻水泵（22）和第二變頻水泵（23），第一變頻水泵（22）可以根據水壓數據自動調整工作強度，當水壓不夠時，還可以通過啟動第二變頻水泵（23）給輸水系統增壓；

步驟三：電磁閥組（24）控制閥門開關（41）打開，從而將轉動閥門（43）轉動至進水口（45）與進水管（33）相連通的角度，水通過主管道（3）進入副管道（32），再通過副管道（32）進入到進水管（33），再通過連接閥組（4）進入到出水管（34），再通過第一升降桿（5）進入到第二升降桿（6），再通過噴水頭（7）噴出。