[实用新型]一种沙漠太阳能空气取水灌溉装置

说明书

本实用新型公开了一种沙漠太阳能空气取水灌溉装置，包括发电装置、空气压缩导流装置、冷凝装置、灌溉装置、控制装置五大部分，整体设计成杆状，顶部(侧部)安装太阳能电池板，中部是立杆，下部埋入沙中，利用温差，辅助半导体制冷，实现较好的冷凝效果，取水率高，结构简单、易于安装，运动部件少，运行中维护成本低，集成无线模块，可以直接通过外围设备根据实际应用情况进行相应控制。

技术领域

本实用新型涉及空气取水装置技术领域，特别是一种沙漠太阳能空气取水灌溉装置。

背景技术

沙漠对人类的生存的环境产生不断的侵蚀。虽然通过绿化可以防风固沙，有效的防止荒漠土壤流失，但是沙漠地区降雨量少，蒸发量大，气候干旱，植物难以生长，导致沙漠治理难以取得成效。沙漠空气的湿度是3％以上，很多沙漠地区空气湿度超过15％，每立方米空气含水量4.5克以上。沙漠太阳能空气取水灌溉装置(以下简称本装置)通过吸附和结露冷凝原理可以把沙漠干旱的空气中包含的微量水分提取出来，通过水管滴灌到绿化植物的根部，提高绿植根部土壤的湿度，可提高植物成活率。

因此设计一种可以有效的在沙漠对空气中含有的水分进行收集，用来滴灌沙漠中的绿植是一项可行且有重大意义的项目。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种沙漠太阳能空气取水灌溉装置，充分利用沙漠空气中的水资源，结合含水空气遇冷结露的原理，实现从空气中抽取水分，适合大面积在沙漠中布设，取水滴灌绿植，广泛推广。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沙漠太阳能空气取水灌溉装置，其特征在于：包括发电装置、空气压缩导流装置、冷凝装置、灌溉装置、控制装置五大部分。整体设计成杆状，顶部(或侧部)安装太阳能电池板，中部是立杆，下部埋入沙土中，利用沙漠地上和地下温差，辅助半导体制冷，实现较好的冷凝效果，减少了运动部件，降低了运行中维护成本。

进一步地，所述发电装置主要由太阳能电池板和蓄电池组成，太阳能电池板一组或多组安装，可以充分利用沙漠中最丰富太阳能资源。可增加辅助风力发电机，提高发电效率。

进一步地，所述发电装置太阳能电池板在白天充足的阳光照射下源源不断的给涡轮风机和冷凝装置提供电能，剩余部分储存在蓄电池中，可实现全天不间断工作。

进一步地，所述空气压缩导流装置由空气滤芯、涡轮风机、导风管三部分组成。

进一步地，所述空气滤芯起到进气防尘的作用，增加装置的可靠性。涡轮风机通过电力驱动，增加空气压力，压缩空气升温后高于环境温度，在通过导流管下行的过程中释放部分热能。

进一步地，所述冷凝装置由储水罐(由内、外桶构成)、冷凝鳍片、半导体制冷模块、散热鳍片四部分组成。

进一步地，所述储水罐和冷凝鳍片采用导热好的金属铝，冷凝鳍片采用多片均匀分布在储水罐内桶上部，径向向心排列，冷凝鳍片表面沿垂直方向蚀刻凹槽，涂敷亲水材料，增加凝水效果。

进一步地，所述半导体制冷模块冷端贴在储水罐内桶上，热端贴在储水罐外桶上，外桶外部分布多片散热鳍片。散热鳍片与外部土壤接触，利用地面下的低温实现有效散热。

进一步地，所述灌溉装置由水泵和水管组成，灌溉水管通向多株绿植的根部土壤，实现滴水灌溉。

进一步地，所述控制装置由温度传感器、水位传感器、控制板三部分组成。

进一步地，所述温度传感器安装在冷凝鳍上，采集温度信息送入控制板的单片机中处理，通过PID算法，输出制冷模块和涡轮风机两路PWM信号，精确控制进风量和制冷量，保持冷凝鳍片的温度保持在0℃以下。

进一步地，所述水位传感器安装在储水罐内，感知储水量，通过单片机控制灌溉水泵的工作状态。