[实用新型]一种适用于海岛沙漠的自动灌溉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于海岛沙漠的自动灌溉装置，可用于海岛沙漠区

域，属于机械设备领域。

背景技术

当今世界，淡水资源短缺问题日益严峻，其中海岛和沙漠地区淡水短缺问题尤其突出。全球生活在海岛和沙漠地区的人口已经超过世界总人口的1/6，其中沙漠地区人口有6.28亿，海岛和沿海淡水缺乏地区的人口更多。同时，全球海岛总面积约占全球陆地总面积的1/15；而全球沙漠地区总面积约占全球陆地总面积的1/4，由于气候变暖等因素的影响，这一比例正在逐渐扩大。全球大部分海岛地区普遍存在径流时间短、汇水面积小、储水量小的问题，水资源严重贫乏；而沙漠地区也因降雨稀少且蒸发强烈导致径流水资源极度匮乏。

近年来，为了改善海岛和沙漠地区的生态环境，全球范围内各个地区开始大力建设人工绿洲。由于水资源匮乏、降雨分布不均、昼夜温差大等原因，绿洲的植物难以得到有效地灌溉，严重限制了这些地区人工绿洲的生存与发展。解决上述地区植物灌溉问题的传统方法包括交通运输和海水淡化两种途径。交通运输成本较高，海水淡化对盐水稀少的地区并不适用，并且由于其技术和成本限制、设备大型，不适合广泛使用。除此之外，采用传统方法灌溉，还需要人工监管和控制。实际上，这些地区的绿洲大多分布在较为偏远的地区，人工监管的难度较大。所以，寻找新的灌溉途径就成了解决沙漠和海岛植物灌溉问题的关键。

海岛沙漠现有淡水资源利用方法都有一定的局限性，为了能更好地缓解海岛、沙漠等地的植物灌溉问题，人们提出了从空气中取水的新途径。大气中富含淡水，并且不受地域限制，尤其在海岛和沿海地区，空气湿度较高，据估算，大气中含有大约14000km³的水蒸气，而地表的淡水总量只有1200km³，所以，地球大气层可以说是一个巨大的水库，即使是沙漠地区，其含水量也超过10g/m³。因此，如何有效地从空气中获取淡水并用于灌溉，是一个大家共同关心的课题。空气取水技术蕴含着解决淡水稀缺问题的巨大潜力。目前空气取水的主要方法有：制冷结露法、吸附法和集雾取水法，然而现有的这些空气取水方法均存在许多不足之处：

1）制冷结露法：能量转换环节较多而损失大，能源利用效率较低。

2）吸附法：干燥剂对水质具有一定的影响，从而易导致水安全问题。

3）集雾取水法：只适合在多雾且缺水的地方推广，受环境限制很大。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可以利用空气制取淡水，并采用自动监测仪和单片机实现自动灌溉，不需要人工监管。具备经济环保、高效安全、适用面广等特点，可以有效缓解海岛、沙漠等地区的淡水缺乏和植物灌溉问题的一种适用于海岛沙漠的自动灌溉装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种适用于海岛沙漠的自动灌溉装置，其特征在于，包括：

一制水系统：将自然空气冷凝并进行水汽分离得到灌溉的淡水，具体包括：预冷室、制冷室和凝水室，所述预冷室用于引进外界空气并进行预冷；所述制冷室利用制冷半导体对空气进行进一步的降温，以使空气达到露点；所述凝水室利用凝水板对空气中的小水珠进行吸附与收集，并最终储存在凝水室底部；

一太阳能供电系统：给整个装置供电，具体包括：太阳能电池板、蓄电池组、太阳能控制器、微型逆变器；太阳能控制器用于控制整个系统的工作状态，并对蓄电池组起到过充电保护、过放电保护的作用；蓄电池组用于在有光照时将太阳能电池板所制造的电能储存起来，到需要的时候再释放出来；微型逆变器用于控制电量的能量输出；

一灌溉系统：用于给植物进行灌溉，具体包括：引水总阀门、一级管道和网状灌溉管道；引水总阀门安装在凝水室底部，用于放水；引水总阀门的下端与一级管道连接；网状灌溉管道的首端与一级管道的末端连接，网状灌溉管道的末端埋在植物根部的土壤表层；

一监测系统：用于检测周围环境参数以及土壤参数，具体包括：土壤湿度传感器、大气湿度传感器、大气温度传感器和单片机；土壤湿度传感器安装在植物根部的土壤表层；大气湿度传感器和大气温度传感器安装在植物上方的空中；土壤湿度传感器、大气湿度传感器和大气温度传感器均通过通信线路与单片机连接；单片机根据土壤湿度传感器、大气湿度传感器和大气温度传感器传输的数据信息判断植物是否需要灌溉。