一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)屬于供水調(diào)溫技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置及方法。本發(fā)明專利技術(shù)包括電力系統(tǒng)、水收集系統(tǒng)、水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處。本發(fā)明專利技術(shù)利用常年收集地下水和雨水并儲存，冬季層層結(jié)冰貯藏水分，同時結(jié)冰放熱提高該區(qū)域的氣溫；夏季冰體緩慢融化灌溉草木農(nóng)作物，同時融化吸熱降低該區(qū)域的氣溫。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種區(qū)域供水及調(diào)節(jié)氣溫的系統(tǒng)，通過該裝置和方法能達(dá)到儲存水灌溉植物并調(diào)節(jié)該區(qū)域的氣溫、改善該區(qū)域的生態(tài)的目的。該裝置和方法結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、成本低、便于控制。

Device and method for supplying water and regulating air temperature by using ice water form change

The invention belongs to the technical field of water supply and temperature regulation, and relates to a device and a method for supplying water and regulating air temperature by using the change of ice water form. The present invention comprises an electric power system, a water collection system, a water delivery control system, a sprinkler system, an ice and melt control system, and a water source demand division. Annual collection of groundwater and rainwater and stored by the invention, winter ice water and ice storage layers, increase the area of heat temperature; summer ice melt slow vegetation irrigation crops, and reduce the temperature of endothermic melting region. The present invention provides a system for regional water supply and temperature regulation, by which the storage of water, irrigation of plants, the regulation of temperature in the area, and the improvement of the ecology of the region are provided. The device and the method have the advantages of simple structure, reliable operation, low cost and convenient control.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置及方法
本專利技術(shù)屬于供水調(diào)溫
，涉及到一種供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，另外還涉及其方法。
技術(shù)介紹
目前沙漠化日趨嚴(yán)重，在沙漠中種植草木農(nóng)作物是緩解沙漠化的有效措施，但由于沙漠地區(qū)干旱少雨，地下水位下降，不能滿足沙漠植物用水需求，尤其在需要大量用水的夏季，很多植物因缺水而大面積干枯，存活率較低，導(dǎo)致治沙效果不理想，從而造成干旱惡性循環(huán)，土地進(jìn)一步沙化，氣候極端，影響人類生存。現(xiàn)有沙漠治理灌溉系統(tǒng)多采用長距離輸水系統(tǒng)，成本高且費(fèi)時費(fèi)力。因此設(shè)計(jì)一種沙漠自給供水灌溉系統(tǒng)，滿足沙漠草木農(nóng)作物夏季大量用水需求，調(diào)節(jié)區(qū)域氣溫，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服上述不足問題，提供一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置及方法，利用常年收集地下水和雨水并儲存，冬季層層結(jié)冰貯藏水分，同時結(jié)冰放熱提高該區(qū)域的氣溫；夏季冰體緩慢融化灌溉草木農(nóng)作物，同時融化吸熱降低該區(qū)域的氣溫，從而達(dá)到儲存水灌溉植物并調(diào)節(jié)該區(qū)域的氣溫、改善該區(qū)域生態(tài)的目的。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：該裝置包括電力系統(tǒng)、水收集系統(tǒng)、水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處，所述電力系統(tǒng)分別與水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)連接；所述水輸送控制系統(tǒng)的前端連接到水收集系統(tǒng)，水輸送控制系統(tǒng)的后端分別連接到灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處；所述灑水系統(tǒng)的噴灑裝置位于結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)的上方。所述電力系統(tǒng)包括電力能源和蓄電池，所述電力能源為風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電或市電的一種，電力能源與蓄電池相連，蓄電池通過電纜線分別連接到水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng),所述電力系統(tǒng)為裝置運(yùn)行提供能源。所述水收集系統(tǒng)為水井或水池，所述水井或水池的深度為5-180m，直徑1-6m，所述水井或水池用來收集地下水或雨水。所述水輸送控制系統(tǒng)包括蓄水池，所述蓄水池主要用于井水儲存、雨水季節(jié)雨水收集或干旱季節(jié)儲水灌溉；所述水收集系統(tǒng)通過第一水管連接到所述蓄水池，所述第一水管連接到水收集系統(tǒng)的一端設(shè)置有第一抽水泵，第一抽水泵位于水收集系統(tǒng)的水位線以下，所述第一水管還通過水閥開關(guān)分別連接到水源需求處和灑水系統(tǒng)；所述蓄水池通過第二水管連接到灑水系統(tǒng)，所述第二水管連接到蓄水池的一端設(shè)置有第二抽水泵；所述蓄水池通過第三水管連接到結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)，所述第三水管兩端均設(shè)置有第三抽水泵；所述蓄水池通過第四水管連接到水源需求處，所述第四水管連接到蓄水池的一端設(shè)置有第四抽水泵。所述第一、第二、第三和第四水管均設(shè)置保溫層，所述保溫層為保溫棉、聚氨酯或聚乙烯的一種，所述保溫層用于保溫，防止水管內(nèi)的水結(jié)冰導(dǎo)致水管堵塞或膨脹裂開。所述蓄水池為磚混凝土結(jié)構(gòu)，1/2-2/3安置在地面以下，上方設(shè)置防護(hù)蓋；或所述蓄水池為磚混凝土結(jié)構(gòu)，位于地面以上，上方設(shè)置防護(hù)蓋，四周和/或底部設(shè)置保溫和加熱系統(tǒng)，防止蓄水池內(nèi)水結(jié)冰。所述灑水系統(tǒng)包括噴灑裝置、支架、水管，所述噴灑裝置通過支架固定在結(jié)冰與融化系統(tǒng)上方，所述噴灑裝置通過第一水管連接到所述水收集系統(tǒng)，所述噴灑裝置通過第二水管連接到所述蓄水池。所述結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)包括冰庫、保溫層、溫度監(jiān)控系統(tǒng)，所述冰庫通過第三水管連接到水收集系統(tǒng)；所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)安裝在冰庫內(nèi)壁上；所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)包括溫度傳感器、保溫層控制器、溫度控制器，所述溫度傳感器連接到溫度控制器，所述溫度控制器連接到保溫層控制器，所述保溫層控制器連接到保溫層，所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)保溫層層數(shù)控制冰庫內(nèi)的溫度和冰塊的融化速度。所述冰庫為磚混凝土結(jié)構(gòu)，包括四壁、底部及可以打開的上蓋，冰庫的縱截面形狀為梯形，所述梯形的上邊長大于下邊長，上邊長為10-50m，下邊長為8-40m，高度為2-5m；冰庫四壁、底部及上蓋均設(shè)置保溫層，所述保溫層為苯板、EVA板或XPS擠塑保溫板的一種。所述水源需求處為綠色植物、自來水廠或水庫的一種，通過水管分別連接到水收集系統(tǒng)和水輸送控制系統(tǒng)。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的方法，具體步驟如下：(1)收集水：通過水收集系統(tǒng)收集地下水或雨水；(2)當(dāng)水收集系統(tǒng)中有存余水時，將水收集系統(tǒng)中的水輸送到水源需求處,多余的水輸送到蓄水池儲存；當(dāng)水收集系統(tǒng)中沒有存余水時，將蓄水池中的水輸送到水源需求處；(3)當(dāng)空氣溫度低于0℃時，將水收集系統(tǒng)和蓄水池中的水輸送到灑水系統(tǒng)，灑水系統(tǒng)將水一層一層的噴灑到冰庫內(nèi)，水一層一層的結(jié)冰，結(jié)冰產(chǎn)生的熱量傳遞到冰庫上方的空氣中，冰庫上方的空氣溫度升高，冰庫結(jié)冰完成后，封閉冰庫；(4)當(dāng)空氣中的溫度高于0℃時，利用調(diào)節(jié)冰庫保溫層的層數(shù)來控制結(jié)冰體的融化速度，冰融化過程中吸收冰庫上方空氣中的熱量，冰庫上方區(qū)域的空氣溫度降低，融化的冰水通過第三水管流向蓄水池，水池中的水再輸送到水源需求處。所述灑水系統(tǒng)的灑水速度為1-5m3/h，每灑水1-2h后停止0.5-1h。所述冰庫內(nèi)結(jié)冰體融化時冰庫溫度控制在-4-1℃。本專利技術(shù)的有益效果是：1、常年收集水分、合理儲水本專利采用水井或水池常年收集地下水或雨水，收集到的水直接灌溉、使用，多余的水在蓄水池中儲存，實(shí)現(xiàn)灌溉和儲存的合理調(diào)配。2、利用冰水轉(zhuǎn)換原理實(shí)現(xiàn)水儲存與溫度調(diào)節(jié)將收集到的水在冬天溫度低于0℃時通過層層結(jié)冰的方式儲存在冰庫中，結(jié)冰過程中放出的熱量擴(kuò)散到冰庫上方的空氣中，使得該區(qū)域的溫度升高；在溫度逐漸升高、高于0℃的情況下，植物需求水分較大，該區(qū)域缺水，通過調(diào)節(jié)冰庫保溫層的厚度，控制冰塊緩慢融化成水，水輸送給植物使用，此過程中吸收冰庫上方區(qū)域的熱量，使得該區(qū)域的溫度降低；通過水在冬季結(jié)冰儲存，放熱使周圍區(qū)域溫度升高，冰在夏季融化灌溉，吸熱使周圍區(qū)域溫度降低，能夠充分存儲水分，實(shí)現(xiàn)沙漠地帶水的有效儲存和灌溉，可以有效解決沙漠中缺水的問題，利于沙漠的治理，同時可以有效緩解該區(qū)域氣溫的炎熱或寒冷，起到調(diào)節(jié)氣溫的作用。附圖說明圖1為本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、風(fēng)力發(fā)電，2、太陽能發(fā)電，3、市電，4、蓄電池，5、水收集系統(tǒng)，6、電纜線，7、第一抽水泵，8、第一水管，9、第二水管，10、第三水管，11、第四水管，12、蓄水池，13、灑水系統(tǒng)，14、結(jié)冰體，15、保溫層，16、水源需求處，17、冰庫，18、地面，19、水位線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本專利技術(shù)并不局限于實(shí)施例。實(shí)施例1一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：該裝置包括電力系統(tǒng)、水收集系統(tǒng)、水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處16，所述電力系統(tǒng)分別與水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)13、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)連接；所述水輸送控制系統(tǒng)的前端連接到水收集系統(tǒng)，水輸送控制系統(tǒng)的后端分別連接到灑水系統(tǒng)13、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處；所述灑水系統(tǒng)13的噴灑裝置位于結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)的上方。電力系統(tǒng)包括電力能源與蓄電池4，電力能源與蓄電池4相連，蓄電池4通過電纜線6分別連接到水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)13、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)；電力能源為太陽能發(fā)電。水收集系統(tǒng)5為水井，水井深度為100m，直本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：該裝置包括電力系統(tǒng)、水收集系統(tǒng)、水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處(16)，所述電力系統(tǒng)分別與水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)(13)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)連接；所述水輸送控制系統(tǒng)的前端連接到水收集系統(tǒng)，水輸送控制系統(tǒng)的后端分別連接到灑水系統(tǒng)(13)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處；所述灑水系統(tǒng)(13)的噴灑裝置位于結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)的上方。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：該裝置包括電力系統(tǒng)、水收集系統(tǒng)、水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處(16)，所述電力系統(tǒng)分別與水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)(13)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)連接；所述水輸送控制系統(tǒng)的前端連接到水收集系統(tǒng)，水輸送控制系統(tǒng)的后端分別連接到灑水系統(tǒng)(13)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)和水源需求處；所述灑水系統(tǒng)(13)的噴灑裝置位于結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：所述電力系統(tǒng)包括電力能源與蓄電池(4)，電力能源與蓄電池(4)相連，蓄電池(4)通過電纜線(6)分別連接到水輸送控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)(13)、結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)；所述電力能源為風(fēng)力發(fā)電(1)、太陽能發(fā)電(2)、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電或市電(3)的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：所述水收集系統(tǒng)(5)為水井或水池，所述水井(5)或水池的深度為5-180m，直徑1-6m。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：所述水輸送控制系統(tǒng)包括蓄水池(12)，所述水收集系統(tǒng)通過第一水管(8)連接到所述蓄水池(12)，所述第一水管(8)連接到水收集系統(tǒng)的一端設(shè)置有第一抽水泵(7)，第一抽水泵(7)位于水收集系統(tǒng)的水位線以下，所述第一水管(8)還通過水閥開關(guān)分別連接到水源需求處(16)和灑水系統(tǒng)(13)；所述蓄水池(12)通過第二水管(9)連接到灑水系統(tǒng)(13)，所述第二水管(9)連接到蓄水池(12)的一端設(shè)置有第二抽水泵；所述蓄水池(12)通過第三水管(10)連接到結(jié)冰與融化控制系統(tǒng)，所述第三水管(10)兩端均設(shè)置有第三抽水泵；所述蓄水池(12)通過第四水管(11)連接到水源需求處(16)，所述第四水管(11)連接到蓄水池(12)的一端設(shè)置有第四抽水泵。所述第一、第二、第三和第四水管均設(shè)置保溫層，所述保溫層為保溫棉、聚氨酯或聚乙烯中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：所述蓄水池(12)為磚混凝土結(jié)構(gòu)，1/2-2/3安置在地面以下，上方設(shè)置防護(hù)蓋；或所述蓄水池(12)為磚混凝土結(jié)構(gòu)，位于地面以上，上方設(shè)置防護(hù)蓋，四周和/或底部設(shè)置保溫和加熱系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冰水形態(tài)變化供水及調(diào)節(jié)氣溫的裝置，其特征在于：所述灑水系統(tǒng)(13)包括噴灑裝置、支架、水管，所述噴灑裝置通過支架固定在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊旭，高順德，
申請(專利權(quán))人：大連理工常州研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32