[发明专利]节水人居生态系统

说明书

本发明公开了节水人居生态系统，包括建筑设计、气体交换系统、内部循环温控湿控系统、电力系统、水循环利用系统和沼气池，建筑设计为：阳面及顶面用玻璃，侧面隔热且不透气的建筑材料，背阳面用辐射制冷双层结构板材；气体交换系统：包括呼气通道和吸气通道，且呼气通道为：气体交换前内部气体——冷凝——海绵吸水——硅胶吸水——化学吸水——放出。本发明通过对各种现有技术的充分组合利用，使空气中的水汽每年的损失率仅仅有5‑20％，而用辐射制冷与太阳能发电，基本可以满足我国沙漠地区人们的生产生活需求，而且本发明创造了一个温室系统，对那些喜温喜水的植物也提供了一个很好的空间，成为人们生活、旅游的良好憩息地。

技术领域

本发明涉及沙漠生存技术领域，具体为节水人居生态系统。

背景技术

人类为了能适应外星球极端环境下的生存，设计了生物圈1号、2号，而地球上的极端环境，也完全可以借鉴生物圈1号、2号的设计，设计一个以农业为根基的人居生态系统，但沙漠最大的问题就在于水，其他的空气、阳光甚至一些物质都可以实现与外界环境的交换，在沙漠中建立节水型生态系统，就是建立水的封闭循环的生产者、分解者与消费者，构成一个人可以生活的完整的生态系统，不过气体、水、物质都可以与外界进行交换，这个系统我们需要解决低成本、可持续的节水、控温、调湿问题，这是一个挑战，现有技术中解决栽培植物在沙漠环境下的隔热、保水、防渗与透气问题，虽然装置较小，易于携带，但是并没有很好的解决高温与保水问题，更没有解决人们的居住问题，很多沙漠国家采取的技术，比如滴灌技术，仍然是需要消耗较多水源，要开发广大的沙漠地区，需要更加节水的生产与生活方式，为此，我们提出水人居生态系统。

发明内容

本发明的目的在于提供节水人居生态系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：节水人居生态系统，包括建筑设计、气体交换系统、内部循环温控湿控系统、电力系统、水循环利用系统和沼气池，

建筑设计为：阳面及顶面用玻璃，侧面隔热且不透气的建筑材料，背阳面用辐射制冷双层结构板材；

气体交换系统：包括呼气通道和吸气通道，且呼气通道为：气体交换前内部气体——冷凝——海绵吸水——硅胶吸水——化学吸水——放出，吸气通道为：外部气体——紫外与臭氧消毒——温控装置——吸过水的硅胶——吸过水的海绵层；

内部循环温控湿控系统为：中央监控——升温系统——集中阳光——化学储能，降温系统——辐射制冷，且降温与湿度调控相联系，湿度调控与空气质量相联系，同时，空气质量为冷凝——物理吸水——消毒；

电力系统为：中央监控——升温系统——集中阳光——化学储能；

水循环利用系统为：水的半封闭交换，玻璃顶，橡胶底加玻璃纤维筑底，上加10-50cm土壤层，层下的积水回流系统流至池塘或水田，净化处理后进入生活用水系统，辐射制冷冷凝获得蒸发水汽成水，以及夜晚空气到达玻璃屋顶的自然凝水，通过屋顶玻璃的沟槽引入清水池，作为饮用水来源，外壁经过降雨之后，通过外壁沟槽收集雨水，雨水回流并被吸入封闭空间内，储存待用；

沼气池：植物动物排泄物残渣冬季沼气发酵。

优选的，所述建筑设计为双层门设计，双层门后一个比较大的空间，通过该空间时，气体通过吸水硅胶的去湿与加湿处理，再与外界或内部接通，同时，建筑设计还包括内部负压的空间系统和水汽散失的检测系统，气压低于大气压0.1％-1％，气压高过大气压的99.9％即开始工作，由吸气泵通过呼气通道排出而维持低气压，其风速在0.25～0.5m/s之间，无涡流的微风状态；水汽散失的检测系统针对不可避免的意外设立，内部保持低压，如果24-48h内低压无法维持，意味着装置有损伤，用风车法检测，查找损伤部位。