一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其包括集雨系統、光伏提水系統和蓄水灌溉系統，該集雨系統包括集流面及設于該集流面下方的集雨池，該光伏提水系統包括太陽能電池板、光伏匯流箱、大功率抽水裝置、小功率抽水裝置，該大功率抽水裝置包括一大功率水泵，該小功率抽水裝置包括一小功率水泵，該蓄水灌溉系統包括高位水池，該高位水池水平高度高于該集雨池，該高位水池上連接有配水灌溉管道，所述大功率水泵、小功率水泵通過輸水管與高位水池連通。本發明采用大功率水泵和小功率水泵并列的方式，能更好地把光伏熱能轉化為電能。成功地用蓄水代替蓄電，以空間換取時間，延長灌水時間，大幅度地降低造價，有助于大面積地推廣。
【專利說明】—種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業工程【技術領域】，特別涉及一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統。
【背景技術】
[0002]我國西南降雨量較大，但年均分配不均，5月?9月占全年降雨量的70%左右，農作物受旱災影響比較大。如=2009年至2010年西南遭遇60年一遇特大干旱，云南、貴州、廣西、重慶、四川5省區市耕地受旱面積1.01億畝，作物受旱7907萬畝。
[0003]我國西南太陽能稟賦優越，云南、貴州、廣西、重慶、四川5省區市太陽能年輻射量3344?5852MJ/(m2Y)，日平均日照峰值時間3?6h。
[0004]我國西南的耕地以旱坡地為主，地形起伏較大，零星分散，大部分耕地遠離城鎮、村莊，利用渠道自流輸水灌溉難度大，利用常規電能和柴(汽)油發電提水灌溉成本較高。
[0005]我國西南的山塘、水池等數量較多，分布很廣。
[0006]目前，已有部分工程根據灌溉時間基本和日照時間同步的特點將太陽能光伏發電引進提水灌溉領域，解決部分耕地的灌溉問題。但這些系統研究僅關注如何解決工程的電源問題，系統僅在日照峰值期間能有效工作，在早上、黃昏、陰天等日照較弱的時段不能有效工作，且大部分工程光伏提水灌溉工程采用直供的方式，一次灌多少水就提多少水，成本較高。我國西南地區降雨量較充沛，作物灌溉屬于補充灌溉，不是每天都在灌溉，如能在不需要灌溉的時候利用光伏提水至高處蓄起來，在需要灌溉的時候放水灌溉，能減少降低光伏板功率、逆變器和水泵的規模，進而降低造價。
[0007]如何充分開發利用山塘、水池等小微型水源工程的集雨功能，充分提高日輻射利用效率，將蓄水代替蓄能，降低太陽能光伏提水系統的造價，將是解決我國西南地區部分旱坡地干旱缺水的有效途徑。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于，針對上述問題，提供一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，利用山塘、水池將集流面的雨水收起來，應用太陽能光伏提水技術，將水提至具有調蓄功能的高位水池，自流灌溉農作物。
[0009]本發明為實現上述目的所采用的技術方案為:
[0010]一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其包括集雨系統、光伏提水系統和蓄水灌溉系統，該集雨系統包括集流面及設于該集流面下方的集雨池，該光伏提水系統包括太陽能電池板、光伏匯流箱、大功率抽水裝置、小功率抽水裝置，該大功率抽水裝置包括一大功率水泵，該小功率抽水裝置包括一小功率水泵，該蓄水灌溉系統包括高位水池，該高位水池水平高度高于該集雨池，該高位水池上連接有配水灌溉管道，所述大功率水泵、小功率水泵通過輸水管與高位水池連通。
[0011]所述大功率抽水裝置還包括相互電連接的一大功率逆變器和一大功率啟動柜,該大功率逆變器與光伏匯流箱通過電纜電連接，該大功率啟動柜通過電纜與該大功率水泵電連接。
[0012]所述小功率抽水裝置還包括相互電連接的一小功率逆變器和一小功率啟動柜，該小功率逆變器與光伏匯流箱通過電纜電連接，該小功率啟動柜通過電纜與該小功率水泵電連接。
[0013]其還包括一支架，該支架包括豎立設置的一高支撐桿和一低支撐桿，該高支撐桿與低支撐桿的頂端連接固定有一安裝板，于安裝板底面的中部與高支撐桿的中部之間連接有一斜支撐桿，所述太陽能電池板固定于該安裝板上。
[0014]所述集流面為泥土坡面或混凝土斜面，該集雨池為山塘或水池。
[0015]該集流面上設有匯流溝。
[0016]所述輸水管包括主管道，該主管道的一端連接有一三通結構，該三通結構分別與所述大功率水泵、小功率水泵相連接，該主管道的另一端連接有一斜管道，該斜管道與所述高位水池連通，該主管道上設有止逆閥。
[0017]該配水灌溉管道包括配水干管，該配水干管上設有蝶閥和若干異徑三通，該異徑三通與一支管連接，該支管上設有球閥。
[0018]該配水灌溉管道、輸水管為PVC-U管或PE管。
[0019]本發明的有益效果為:本發明能充分利用山丘區的地形，收集雨水，實現區域水資源利用程度最大化。
[0020]與現行的太陽能提水灌溉系統相比，本發明采用大功率水泵和小功率水泵并列的方式，能更好地把光伏熱能轉化為電能。
[0021]本發明成功地用蓄水代替蓄電，利用太陽能，清潔環保，以空間換取時間，延長灌水時間，大幅度地降低造價，有助于大面積地推廣。
[0022]下面結合附圖與實施例，對本發明進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的結構示意圖；
[0024]圖2是圖1中的A部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0025]實施例:如圖1和圖2所示，本發明一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其包括集雨系統1、光伏提水系統2和蓄水灌溉系統3，該集雨系統I包括集流面11及設于該集流面11下方的集雨池12，該光伏提水系統2包括太陽能電池板21、光伏匯流箱22、大功率抽水裝置、小功率抽水裝置，該大功率抽水裝置包括一大功率水泵23，該小功率抽水裝置包括一小功率水泵24，該蓄水灌溉系統3包括高位水池31，該高位水池31水平高度高于該集雨池12，該高位水池31上連接有配水灌溉管道，所述大功率水泵23、小功率水泵24通過輸水管與高位水池31連通。
[0026]所述大功率抽水裝置還包括相互電連接的一大功率逆變器25和一大功率啟動柜26，該大功率逆變器25與光伏匯流箱22通過電纜電連接，該大功率啟動柜26通過電纜與該大功率水泵23電連接。
[0027]所述小功率抽水裝置還包括相互電連接的一小功率逆變器27和一小功率啟動柜28，該小功率逆變器27與光伏匯流箱22通過電纜電連接，該小功率啟動柜28通過電纜與該小功率水泵24電連接。
[0028]在本實施例中，該大功率水泵23、小功率水泵24均為潛水泵。
[0029]其還包括一支架，該支架包括豎立設置的一高支撐桿291和一低支撐桿292，該高支撐桿291與低支撐桿292的頂端連接固定有一安裝板293，于安裝板293底面的中部與高支撐桿291的中部之間連接有一斜支撐桿294，所述太陽能電池板21固定于該安裝板293上。
[0030]所述集流面11為泥土坡面或混凝土斜面，該集雨池12為山塘或水池。
[0031]該集流面11上設有匯流溝。
[0032]所述輸水管包括主管道201，該主管道201的一端連接有一三通結構202，該三通結構202分別與所述大功率水泵23、小功率水泵24相連接，該主管道201的另一端連接有一斜管道203，該斜管道203與所述高位水池31連通，該主管道201上設有止逆閥。
[0033]該配水灌溉管道包括配水干管32，該配水干管32上設有蝶閥33和若干異徑三通34，該異徑三通34與一支管35連接，該支管35上設有球閥36。
[0034]該配水灌溉管道、輸水管為PVC-U管或PE管。
[0035]當下雨時，雨水通過集流面11收集到集水池，根據太陽能輻射強度，日照峰值其大功率水泵23、小功率水泵24同時啟動,太陽能輻射強度一般時,啟動大功率水泵23，太陽能輻射強度弱時，啟動小功率水泵24。該高位水池31具有調蓄的功能，調蓄溶劑為灌溉系統一次灌溉水量。一般時段，一邊抽水一邊灌溉，在不需要灌溉又有日照時，利用光伏提水系統2將水不斷提至高位水池31蓄起來，在需要灌溉時放水灌溉。
[0036]本發明能充分利用山丘區的地形，收集雨水，實現區域水資源利用程度最大化。
[0037]與現行的太陽能提水灌溉系統相比，本發明采用大功率水泵23和小功率水泵24并列的方式，能更好地把光伏熱能轉化為電能。
[0038]本發明成功地用蓄水代替蓄電，利用太陽能，清潔環保，以空間換取時間，延長灌水時間，大幅度地降低造價，有助于大面積地推廣。
[0039]以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于:其包括集雨系統、光伏提水系統和蓄水灌溉系統，該集雨系統包括集流面及設于該集流面下方的集雨池，該光伏提水系統包括太陽能電池板、光伏匯流箱、大功率抽水裝置、小功率抽水裝置，該大功率抽水裝置包括一大功率水泵，該小功率抽水裝置包括一小功率水泵，該蓄水灌溉系統包括高位水池,該高位水池水平高度高于該集雨池,該高位水池上連接有配水灌溉管道,所述大功率水泵、小功率水泵通過輸水管與高位水池連通。
2.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，所述大功率抽水裝置還包括相互電連接的一大功率逆變器和一大功率啟動柜，該大功率逆變器與光伏匯流箱通過電纜電連接，該大功率啟動柜通過電纜與該大功率水泵電連接。
3.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，所述小功率抽水裝置還包括相互電連接的一小功率逆變器和一小功率啟動柜，該小功率逆變器與光伏匯流箱通過電纜電連接，該小功率啟動柜通過電纜與該小功率水泵電連接。
4.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，其還包括一支架，該支架包括豎立設置的一高支撐桿和一低支撐桿，該高支撐桿與低支撐桿的頂端連接固定有一安裝板，于安裝板底面的中部與高支撐桿的中部之間連接有一斜支撐桿，所述太陽能電池板固定于該安裝板上。
5.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，所述集流面為泥土坡面或混凝土斜面，該集雨池為山塘或水池。
6.根據權利要求5所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，該集流面上設有匯流溝。
7.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，所述輸水管包括主管道，該主管道的一端連接有一三通結構，該三通結構分別與所述大功率水泵、小功率水泵相連接，該主管道的另一端連接有一斜管道，該斜管道與所述高位水池連通，該主管道上設有止逆閥。
8.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，該配水灌溉管道包括配水干管，該配水干管上設有蝶閥和若干異徑三通，該異徑三通與一支管連接，該支管上設有球閥。
9.根據權利要求1所述山丘區集雨太陽能光伏提水灌溉系統，其特征在于，該配水灌溉管道、輸水管為PVC-U管或PE管。
【文檔編號】A01G25/00GK104221815SQ201410413614
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】何令祖, 楊焱, 吳衛熊, 潘偉, 郭晉川, 黃凱, 邵金華, 李桂新, 阮清波, 李文斌, 謝文海, 劉宗強, 蘇冬源, 楊麗, 林學佳, 李賢明, 梁鈞威, 黃榮華, 姚瑤, 羅健, 孫冰冰 申請人:廣西壯族自治區水利科學研究院