一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法及系統(tǒng)，包括光伏水泵、微潤管、輸水管、水勢儀、供水主管、水箱和肥料罐，所述微潤管與輸水管通過直通或者插接的方式拼接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成灌溉網(wǎng)，所述灌溉網(wǎng)一端的輸水管通過供水主管連接光伏水泵，所述光伏水泵連接水箱，所述灌溉網(wǎng)內(nèi)設(shè)有肥料罐和水勢儀，所述水勢儀連接光伏水泵；本發(fā)明的有益效果為：可不間斷持續(xù)性灌溉，針對溶質(zhì)勢、土壤水勢、大氣水勢、根水勢、壓力勢等現(xiàn)狀，具有低能耗、高節(jié)水、防止堵塞、水肥一體的特點。
【專利說明】一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，具體來說是涉及一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方 法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國是世界上從事農(nóng)業(yè)、興修水利最早的國家，作為農(nóng)業(yè)大國，我國因人口多、耕 地少、水資源緊缺、水旱災(zāi)害頻繁，特殊的氣候、地理等自然條件以及社會條件決定了我國 農(nóng)業(yè)必須走灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路，目前，灌溉方法主要以漫灌、噴灌、微噴灌、滴灌和滲灌為 主，由于我國大部分城市都處于嚴(yán)重缺水的情況之中，以及在一些干旱少雨、缺乏電力條件 的地方，對傳統(tǒng)的灌溉方法提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的灌溉方式很難控制土壤的含水 量，水分的利用率不高，且無法持續(xù)灌溉。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了提供一種可持續(xù)灌溉、可智能化有效的控制土壤含水量的光 伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法及系統(tǒng)。
[0004] 為了達(dá)到本發(fā)明的目的，技術(shù)方案如下：
[0005] -種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法，其特征在于包含以下步驟：
[0006] a.確定將水勢儀埋入種植作物農(nóng)田中的適當(dāng)位置，該位置處于將要形成的濕潤體 范圍內(nèi)。
[0007] b.設(shè)置灌溉網(wǎng)：將微潤管埋入壟下，埋入深度為10cm?25cm，微潤管通過直通或 者插接的方式連接，用三通或四通承插連接方式相互連接并與輸水管連接，形成灌溉網(wǎng)。
[0008] c.灌溉網(wǎng)的一端通過連接供水主管與光伏水泵連接，光伏水泵利用太陽能電池發(fā) 電驅(qū)動水泵從水源處取水。
[0009] d.光伏水泵內(nèi)的水位傳感器通過控制器控制，觀察水勢儀讀數(shù)，使水勢值達(dá)到P， 然后通過水位的上、下微調(diào)，使水勢穩(wěn)定在P點；此點對應(yīng)的水位高度H，即為使土壤含水量 為田間持水量的70 %的最佳水位。
[0010] e.保持水位穩(wěn)定在Η點，此時，土壤潤濕體內(nèi)水分支出量和收入量達(dá)到平衡，土壤 含水量可長時間穩(wěn)定在70%的田間持水量附近，使作物在最佳水、氣條件下生長。
[0011] f.在濕潤體的范圍內(nèi)埋入肥料罐，當(dāng)水流徑肥料罐時，肥料從肥料罐內(nèi)的濾袋內(nèi) 逐漸溶解，并隨水直接到達(dá)農(nóng)作物的根部，由于水肥同步，使農(nóng)作物更易于吸收利用。
[0012] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述灌溉網(wǎng)安裝完成后，先通過光伏水泵對其充水，待灌溉 網(wǎng)中每條微潤管都被水脹滿后，再回填土，埋入地下。
[0013] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述微潤管的供水水源可以是田間水箱、水塔或自來水管。
[0014] -種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：包括光伏水泵、微潤管、輸 水管、水勢儀、供水主管、水箱和肥料罐，所述微潤管與輸水管通過直通或者插接的方式拼 接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成灌溉網(wǎng)，所述灌溉網(wǎng)一端的輸水管通過供水主管連接光伏水泵，所述光 伏水泵連接水箱，所述灌溉網(wǎng)內(nèi)設(shè)有肥料罐和水勢儀，所述水勢儀連接光伏水泵。
[0015] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述光伏水泵由潛水泵、直流電機、太陽能電源組件、控制 器和水位傳感器組成。
[0016] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述微潤管由內(nèi)管和透水性保護套的外管組成的具有雙層 結(jié)構(gòu)的軟管，所述內(nèi)管外覆有高分子半透膜，所述外管壁上設(shè)有若干個微孔，所述微孔的孔 徑為10?900nm。
[0017] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述肥料罐由罐體、過濾芯和濾袋構(gòu)成，所述過濾芯和濾袋 設(shè)在罐體內(nèi)。
[0018] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述供水主管為PE或PVC材料制成的供水主管。
[0019] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：還包括保險管，所述保險管設(shè)在供水主管與輸水管的連接 端。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為：可不間斷持續(xù)性灌溉，針對溶質(zhì)勢、土壤水勢、大氣水勢、根 水勢、壓力勢等現(xiàn)狀，具有低能耗、高節(jié)水、防止堵塞、水肥一體的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明的光伏水泵結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明的微潤管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明的肥料罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中：10_光伏水泵、11-潛水泵、12-直流電機、13-太陽能電源組件、14-控制器、 15-水位傳感器、20-微潤管、21-內(nèi)管、22-外管、23-高分子半透膜、24-微孔、30-輸水管、 40-水勢儀、50-供水主管、60-水箱、70-肥料罐、71-罐體、72-過濾芯、73-濾袋、80-保險 管、90-灌溉網(wǎng)。

【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特性能 易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0027] 參看圖1?4, 一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法，包含以下步驟：
[0028] a.確定將水勢儀埋入種植作物農(nóng)田中的適當(dāng)位置，該位置處于將要形成的濕潤體 范圍內(nèi)。
[0029] b.設(shè)置灌溉網(wǎng)：將微潤管埋入壟下，埋入深度為10cm?25cm，微潤管通過直通或 者插接的方式連接，用三通或四通承插連接方式相互連接并與輸水管連接，形成灌溉網(wǎng)。
[0030] c.灌溉網(wǎng)的一端通過連接供水主管與光伏水泵連接，光伏水泵利用太陽能電池發(fā) 電驅(qū)動水泵從水源處取水。
[0031] d.光伏水泵內(nèi)的水位傳感器通過控制器控制，觀察水勢儀讀數(shù)，使水勢值達(dá)到P， 然后通過水位的上、下微調(diào)，使水勢穩(wěn)定在P點；此點對應(yīng)的水位高度H，即為使土壤含水量 為田間持水量的70 %的最佳水位。
[0032] e.保持水位穩(wěn)定在Η點，此時，土壤潤濕體內(nèi)水分支出量和收入量達(dá)到平衡，土壤 含水量可長時間穩(wěn)定在70%的田間持水量附近，使作物在最佳水、氣條件下生長。
[0033] f.在濕潤體的范圍內(nèi)埋入肥料罐，當(dāng)水流徑肥料罐時，肥料從肥料罐內(nèi)的濾袋內(nèi) 逐漸溶解，并隨水直接到達(dá)農(nóng)作物的根部，由于水肥同步，使農(nóng)作物更易于吸收利用。
[0034] 灌溉網(wǎng)安裝完成后，先通過光伏水泵對其充水，待灌溉網(wǎng)中每條微潤管都被水脹 滿后，再回填土，埋入地下；微潤管的供水水源可以是田間水箱、水塔或自來水管。
[0035] 一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，包括光伏水泵10、微潤管20、輸水管30、 水勢儀40、供水主管50、水箱60和肥料罐70,微潤管20與輸水管30通過直通或者插接的 方式拼接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成灌溉網(wǎng)90,灌溉網(wǎng)90 -端的輸水管30通過供水主管50連接光 伏水泵10,光伏水泵10連接水箱60,灌溉網(wǎng)90內(nèi)設(shè)有肥料罐70和水勢儀40,水勢儀40連 接光伏水泵10。
[0036] 光伏水泵10由潛水泵11、直流電機12、太陽能電源組件13、控制器14和水位傳 感器15組成；微潤管20由內(nèi)管21和透水性保護套的外管22組成的具有雙層結(jié)構(gòu)的軟管， 內(nèi)管21外覆有高分子半透膜23,外管22壁上設(shè)有若干個微孔24,微孔24的孔徑為10? 900nm ;肥料罐70由罐體71、過濾芯72和濾袋73構(gòu)成，過濾芯72和濾袋73設(shè)在罐體71 內(nèi)；使用時，將一定量的肥料裝入濾袋73內(nèi)，放入罐體71內(nèi)即可完成施肥工作；供水主管 50為PE或PVC材料制成的供水主管；還包括保險管80,保險管80設(shè)在供水主管50與輸水 管30的連接端；微潤管20的耐水壓強度為10米水柱或0. IMpa，保險管80的作用為了防 止水壓過高造成微潤管20破裂。
[0037] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法，其特征在于包含以下步驟： a. 確定將水勢儀埋入種植作物農(nóng)田中的適當(dāng)位置，該位置處于將要形成的濕潤體范圍 內(nèi)。 b. 設(shè)置灌溉網(wǎng)：將微潤管埋入壟下，埋入深度為10cm?25cm，微潤管通過直通或者插 接的方式連接，用三通或四通承插連接方式相互連接并與輸水管連接，形成灌溉網(wǎng)。 c. 灌溉網(wǎng)的一端通過連接供水主管與光伏水泵連接，光伏水泵利用太陽能電池發(fā)電驅(qū) 動水泵從水源處取水。 d. 光伏水泵內(nèi)的水位傳感器通過控制器控制，觀察水勢儀讀數(shù)，使水勢值達(dá)到P，然后 通過水位的上、下微調(diào)，使水勢穩(wěn)定在P點；此點對應(yīng)的水位高度H，即為使土壤含水量為田 間持水量的70 %的最佳水位。 e. 保持水位穩(wěn)定在Η點，此時，土壤潤濕體內(nèi)水分支出量和收入量達(dá)到平衡，土壤含水 量可長時間穩(wěn)定在70%的田間持水量附近，使作物在最佳水、氣條件下生長。 f. 在濕潤體的范圍內(nèi)埋入肥料罐，當(dāng)水流徑肥料罐時，肥料從肥料罐內(nèi)的濾袋內(nèi)逐漸 溶解，并隨水直接到達(dá)農(nóng)作物的根部，由于水肥同步，使農(nóng)作物更易于吸收利用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法，其特征在于：所述 灌溉網(wǎng)安裝完成后，先通過光伏水泵對其充水，待灌溉網(wǎng)中每條微潤管都被水脹滿后，再回 填土，埋入地下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水方法，其特征在于：所述 微潤管的供水水源可以是田間水箱、水塔或自來水管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：包括 光伏水泵（10)、微潤管（20)、輸水管（30)、水勢儀（40)、供水主管（50)、水箱￠0)和肥料罐 (70)，所述微潤管（20)與輸水管（30)通過直通或者插接的方式拼接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成灌溉 網(wǎng)（90)，所述灌溉網(wǎng)（90) -端的輸水管（30)通過供水主管（50)連接光伏水泵（10)，所述 光伏水泵（10)連接水箱￠0)，所述灌溉網(wǎng)（90)內(nèi)設(shè)有肥料罐（70)和水勢儀（40)，所述水 勢儀（40)連接光伏水泵（10)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述 光伏水泵（10)由潛水泵（11)、直流電機（12)、太陽能電源組件（13)、控制器（14)和水位傳 感器（15)組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述 微潤管（20)由內(nèi)管（21)和透水性保護套的外管（22)組成的具有雙層結(jié)構(gòu)的軟管，所述 內(nèi)管（21)外覆有高分子半透膜（23)，所述外管（22)壁上設(shè)有若干個微孔（24)，所述微孔 (24)的孔徑為10?900nm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述 肥料罐（70)由罐體（71)、過濾芯（72)和濾袋（73)構(gòu)成，所述過濾芯（72)和濾袋（73)設(shè) 在罐體（71)內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述 供水主管（50)為PE或PVC材料制成的供水主管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏智能化納米微潤灌溉節(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：還包 括保險管（80)，所述保險管（80)設(shè)在供水主管（50)與輸水管（30)的連接端。
【文檔編號】A01G25/06GK104041384SQ201410240819
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】唐建超, 侯學(xué)青, 包龍新 申請人:上海禧龍?zhí)柲芸萍加邢薰? 上海禧龍工程安裝有限公司