[发明专利]一种海水淡化与灌溉一体化全自动浮台及其应用

说明书

本发明公开了一种海水淡化与灌溉一体化全自动浮台及其应用，涉及海水淡化与灌溉节能减排技术领域，包括全被动太阳能蒸馏模块、灌溉模块、连接模块和浮力装置；全被动太阳能蒸馏模块包括水槽、自动补水蒸发器、收集槽、采光板、冷凝板、挡板；自动补水蒸发器包括板壁、泡沫块、纤维棉布，冷凝板远离采光板的一端设置有导热板延伸至水槽内部；采光板下表面涂有透明防雾涂层；灌溉模块包括内部盛装有土壤和水凝胶的储水部，土壤、水凝胶的质量份数比为10:1～2:1；连接模块包括滑槽、管道，浮力装置包括若干浮块；应用于海水淡化、海上种植，全被动海水蒸发，提高光能利用率、海水蒸发效率，防海水倒灌，便于后期维护，实现浮台全自动一体化。

技术领域

本发明涉及海水淡化与灌溉节能减排技术领域，具体涉及一种海水淡化与灌溉一体化全自动浮台及其应用。

背景技术

当前世界各国粮食问题严峻，传统农业模式受限于耕地面积、生长环境与人力成本，已愈发不能满足人类需要，农作物灌溉占用淡水资源量过大的问题也日益突出。海洋有广阔的空间、充足的光照、丰富的水源，是解决当下问题、开创新型农业模式发展的理想地。海洋环境具有一定的优越性，但是克服海水淡化、淡水保存、结构稳定，降低制作成本与管理成本，设计出一套可行的、高效率的海洋种植方案是一个难题。

公告号为108633541A的中国发明专利提出了一种可用海水直接灌溉的太阳能自产淡水种植装置，属太阳能聚光利用和新型农业设施技术领域。该种植装置由聚光反射器、海水槽、冷凝腔和种植腔等几部分组成，种植腔中装有吸水材料和土壤。太阳光从装置上部的透明盖板进入装置，经装置内部的反射器反射并经由下部的透光板直接投射到海水槽中，海水槽中的海水吸收太阳光从而提升其温度，最终实现海水蒸发过程。蒸汽在冷凝腔内表面凝结成淡水并输送到种植腔的底部，种植腔内安置有吸水材料，吸水材料通过毛细作用把水吸收并输送到其上部的种植土壤中，供作物生长使用。该装置将海水淡化系统与植物种植系统浓缩成一个整体结构，并可以大量拼接，实现大规模海水淡化或者利用海水种植作物。

但是该装置的海水淡化系统属于传统的太阳能蒸馏系统，存在无法漂浮，无法进行自动补水和排盐，无法有效冷凝，不具备自动补水和排盐功能，如果进行大面积种植需要较多的人力物力进行海水补给和浓盐水排放，无法做到全被动运行，进而无法形成一体化全自动体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海水淡化与灌溉一体化全自动浮台及其应用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种海水淡化与灌溉一体化全自动浮台，包括全被动太阳能蒸馏模块、灌溉模块、用于连接全被动太阳能蒸馏模块和灌溉模块的连接模块和浮力装置；

所述全被动太阳能蒸馏模块包括上端开口的水槽，所述水槽内设置有自动补水蒸发器，自动补水蒸发器的一侧设置有上端开口的收集槽，其另一侧的上方倾斜设置有采光板，收集槽的上方倾斜设置有冷凝板，收集槽远离采光板的一侧的上端与冷凝板的下表面相抵接，所述采光板、冷凝板的两侧设置有挡板；

所述灌溉模块包括储水部，所述储水部包括土壤；所述连接模块包括滑槽、管道，所述滑槽用于全被动太阳能蒸馏模块和灌溉模块的卡扣连接，所述管道的一端与收集槽的底部相连通，其另一端延伸进入储水部内部，所述管道靠近收集槽的一端水平高度高于其位于储水部内的一端；所述浮力装置包括若干浮块，所述浮块位于全被动太阳能蒸馏模块、灌溉模块的下方。

进一步的，所述冷凝板远离采光板的一端设置有导热板延伸至所述水槽内部。

进一步的，所述采光板下表面涂覆有透明防雾涂层。

进一步的，所述自动补水蒸发器包括板壁、泡沫块、纤维棉布，所述板壁上均匀设置有透水孔，所述泡沫块分布于板壁上表面，所述纤维棉布覆盖于板壁、泡沫块上表面。

进一步的，所述采光板与自动补水蒸发器之间的夹角为30°～45°。

进一步的，所述冷凝板与自动补水蒸发器之间的夹角为45°～90°。