太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統技術方案

本發明專利技術涉及一種太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統，在推拉式微型車機箱上方裝有太陽能光伏板，在機箱箱體內設有液肥桶、蓄電池、微型風機及施液肥用電控微型升壓泵等，在微型車后設有一個與微型升壓泵及微型風機的出口連通的變流態加肥加氣專用管，在變流態加肥加氣混合專用管兩端連裝有田間節水灌溉輸水管，通過田間節水灌溉輸水管上再依序分支連接有多支田間灌水管網支管、灌水管網毛管及縫隙式穩流灌水器，構成完整的由太陽能及大電網可補充充電驅動的水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統。本發明專利技術的結構緊湊、操作控制方便、可移動或固定使用，適用于果樹浸潤灌溉系統或其它作物根部土壤的節約水肥微灌溉。

Solar energy driven water fertilizer and gas integrated gap steady flow immersion irrigation system

The invention relates to a solar driven gas gap flow to control water and fertilizer integration irrigation system, the push-pull type mini car chassis is arranged above the solar photovoltaic panel, a fertilizer bucket, a battery, a micro fan and liquid fertilizer with electric micro pressure pump in the chassis cabinets, in the micro car with a variable flow micro pump and micro fan outlet with special fertilizer filling tube in variable flow state with special fertilizer mixed aerated tube ends is connected with a water pipe through the field of water-saving irrigation, water-saving irrigation in the field water pipe is sequentially connected with a plurality of branch pipes, pipe irrigation irrigation laterals and slit flow emitters a complete, large power grid can be added by solar energy and fertilizer gas integration gap driven irrigation system charging current. The invention has the advantages of compact structure, convenient operation and control and movable or fixed use, and is applicable to the conservation of water and fertilizer micro irrigation in the fruit tree infiltrating irrigation system or other crop root soil.

【技術實現步驟摘要】
太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統
本
技術實現思路
屬于設施農業水肥氣綜合灌溉系統
，涉及一種利用再生能源驅動控制水肥氣綜合節水灌溉系統，具體是一種可與田間供水管網聯通的利用太陽能蓄電驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統，其產品適用于果樹浸潤灌溉系統或其它作物根部土壤的節約水肥微灌溉。
技術介紹
為提髙農業生產現代化、節約水肥資源并促進增產，近年來，國家農業水利主管部門正大力倡導支持水肥綜合一體化技術，為此，在本領域內現今研發的水肥一體化節水灌設備發展較快，類型也較多。據調查，目前公知的用于設施農業種菜、果園的加液肥設備主要有大中型電動水肥混合機、水動比例吸肥式節水浸灌及微噴灌系統、調節管內水壓差注肥式節水浸灌及微噴灌系統等。上述各類水肥混合設備及節水浸灌及微噴灌系統各有不同優點，但在應用中仍有一些缺點，不能適應當今生產實際的需求，如許多農戶反應，由于農業生產周期長、利潤低，現行的電力驅動的大中型水肥混合機的體積大、功能單一、移動麻煩，且多是用農電網為動力，需拉專用供電線，以致價錢昂貴，投資費用多，利用其控制一處面積大，不適應分片承包不同規模果園區使用；雖然也有一些小型的浸灌及微噴灌系統，但由于此類系統水壓較低，管內水流速較慢，例如，壓差式注液肥或文丘里管吸入式浸灌及微噴灌系統等，加肥都不大穩定。另一方面，根據大氣水蒸發與氣候相關論理分析，我國西北地區的許多果菜園地處干旱或半干旱地區，由于目前公知設備的結構尚缺少對管內水肥混合液加空氣的設計，利用現有節水微灌系統滴灌跌落水珠時，氧氣在空中自動放出，等于不加氣，而且滴灌水珠很小，滴落在地面，因太陽及旱區受干燥氣候影響，地表水極易蒸發造成浪費，上述這些問題，也都是廣大農戶迫切渴望得到解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種設計理念科學先進、結構緊湊、操作控制方便、可移動或固定使用，適應果菜園區不同經營規模、價格適宜、集太陽光伏電能為主并可利用大電網補充充蓄電能為輔的太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統。本專利技術的技術方案如下所述。一種太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統，包括一個載有機箱的推拉式微型車，在機箱的上方通過直立的支撐桿掛裝有兩塊太陽能光伏板，所述的機箱帶有對開式活動上蓋板，在機箱箱體的內前部擺放有兩個帶液肥桶肥液輸出管的液肥桶，在機箱箱體的內后部辟設有兩層空腔，上層空腔放置有兩塊分別與兩塊太陽能光伏板連通的蓄電池及一個微型風機，下層空腔內設有多個與液肥桶連通的施液肥用電控微型升壓泵，液肥桶與微型升壓泵之間通過帶手動閥及電磁閥的輸出液肥管連接，在微型車后面底部有一個其上放置有變流態加肥加氣專用管的可伸縮的托架，變流態加肥加氣專用管通過快速聯接軟管與微型升壓泵及微型風機的出口連通，在變流態加肥加氣混合專用管兩端連裝有田間節水灌溉輸水管，在田間節水灌溉輸水管上分支連接有多支田間灌水管網支管，在每支田間灌水管網支管上又分設多支前端帶縫隙式穩流灌水器的灌水管網毛管，構成一套完整的水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統。本專利技術進一步的技術方案還包括：在支撐桿上設有用于操控系統中電控器件的控制操作盤，操作盤的盤面上可顯示電壓、電流、電量，并設有電源總開關、指示燈、設定運行時間控制鍵(時間控制器)及相應的加壓設備開關等，也可裝設觸摸式控制儀表。本專利技術進一步的技術方案還包括：在機箱箱體的上層空腔內還配套設有為蓄電池補充充電的24伏充電器，充電器的接口通過變壓器與220伏大電網聯通。本專利技術進一步的技術方案還包括：在變流態加肥加氣專用管上連接有多個與管內壁成切線且與管水流向成50°夾角的通管，通管的管端裝有控水閥，可與微型升壓泵的出口的快速聯接軟管連通。本專利技術進一步的技術方案還包括：太陽能光伏板的板面可用人工轉動方向，以跟蹤太陽不同時間照射主光源，獲得最佳光能發電。本專利技術進一步的技術方案還包括：在機箱箱體背部面板上開有3～5個用于通出快速聯接軟管的軟管出入孔，快速聯接軟管的一端與微型升壓泵及微型風機的出口連接。根據以上技術方案設計的縫隙穩流浸灌系統的總體功能可以充分滿足干旱或半干旱地帶果菜園區的浸灌及微噴灌水肥一體化、注肥、植保以及機組移動操作或固定操作等多方面通用需求。與現有技術相比，本專利技術在實際應用中具有的有益效果是：一、本專利技術所述浸灌系統主要采用太陽光伏發電作驅動控制動能，綠色環保、節約資源，有利增產，非符合國家制定的環保節能大方針，太陽光能是取之不盡的能源，最適宜我國西部地區光照較多的大氣環境，同時浸灌系統還設有用大電網補充的充蓄電能，可防止陰天光照不足時欠電的缺陷，保證蓄電池電能充足，實現全天候運行；二、本專利技術所述水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統的設置科學合理，節約投資，太陽能發電單晶硅板(太陽能光伏板)裝在微型車上，相關構件及操作控制設置均裝在微型車機箱內，可以整體移動或固定使用，做為承包不同規模的露天或大棚果園快速安裝，操作也很方便，相比現有的中小型水肥一體化機，可節約設備投資百分之五十左右(不含田間管網)；三、本專利技術所述浸灌系統的機箱內裝有兩塊蓄電池，邊用邊蓄充電，可供微型升壓泵和微型風機(加氣機)延長運行時間，不注肥液時關閉肥閥，可持續長開加氣機，給水中加入空氣，有利改良土壤，促進作物增產；四、本專利技術所述浸灌系統的應用功能較廣，機箱內裝有兩個液肥桶，通過控制閥經變流態混肥專管給輸水管加肥，實施水肥氣由縫隙穩流器細流浸灌；不加肥時，桶內可裝土壤消毒液，開啟微型升壓泵注灌入果樹根附近，可為土壤消毒，凈化土壤環境，有利作物生長；五、本專利技術所述浸灌系統還設置有變流態加肥加氣混合專用管，不加其它復雜構件，可混合水肥，該混合專用管是利用管流水力學原理，在專用管上以與管內壁成切線與管水流向成50度夾角的注入液肥及空氣管，管長約50～60厘米，內徑50～80毫米，管上一端帶有絲口，管上裝有手動控水閥門，用快速連接軟管與機箱內液肥空氣閥聯通，使管內水變流態混合液肥，該變流態加肥加氣混合專用管系是首次用于水肥一體化系統，非常科學簡便實用；六、本專利技術所述浸灌系統中可將變流態加肥加氣混合專用管制作成不同規格，在按需選擇在建設管網時，將其一起安裝在計劃實施水肥位置，亦可在已建的不同規模管網上補充安裝，應用時只需將推拉式微型車推拉到混合專用管近處，用軟管將兩者快速聯通；混合專用管可裝在微型車機箱后面伸縮托架上，也可把車推移到需加肥氣灌區處，將混合專用管直接與田間管道聯接，再用機箱上軟管與控制加肥加氣閥聯通即時應用；施液肥結朿后，將微型車推移到保管處，可以發揮一機多用的優勢；七、本專利技術在通過變流態加肥加氣混合專用管下游管網的相應支管上順果樹行間裝設毛管，其中在靠近果樹根附近的毛管上裝1～2個毛管三通，三通上用毛管聯接縫隙穩流器，穩流器出水管口裝長約15厘米毛管，一端插在果樹根部附近表土下，開機即可實施水肥氣浸入地表下土壤，防止以往傳統方式滴灌水珠滴落時出現的散失水中氣體和滴水濕在表土上易于蒸發浪費等問題，采用縫隙穩流器淺土細流浸潤灌方式，有更加節約水肥的顯著效果；八、本專利技術所述浸灌系統在控制系統微型車機箱上與太陽光伏板下部之間裝置有控制操作盤，操作盤可顯示電量、電壓、電流，并設有電源總開關指示燈、運行時間設定控制器、加肥液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統，其特征在于：包括一個載有機箱(4)的推拉式微型車，在機箱(4)的上方通過直立的支撐桿(7)掛裝有兩塊太陽能光伏板(1)，所述的機箱(4)帶有對開式活動上蓋板(5)，在機箱箱體的內前部擺放有兩個帶液肥桶肥液輸出管(9)的液肥桶(8)，在機箱箱體的內后部辟設有兩層空腔，上層空腔放置有兩塊分別與兩塊太陽能光伏板(1)連通的蓄電池(10)及一個微型風機(20)，下層空腔內設有多個與液肥桶(8)連通的施液肥用電控微型升壓泵(17)，液肥桶(8)與微型升壓泵(17)之間通過帶手動閥(18)及電磁閥(19)的輸出液肥管連接，在微型車后面底部有一個其上放置有變流態加肥加氣專用管(25)的可伸縮的托架(26)，變流態加肥加氣專用管(25)通過快速聯接軟管(22)與微型升壓泵(17)及微型風機(20)的出口連通，在變流態加肥加氣混合專用管(25)兩端連裝有田間節水灌溉輸水管(24)，在田間節水灌溉輸水管(24)上分支連接有多支田間灌水管網支管(27)，在每支田間灌水管網支管(27)上又分設多支前端帶縫隙式穩流灌水器(30)的灌水管網毛管(28)。

【技術特征摘要】
1.一種太陽能驅動控制水肥氣一體化縫隙穩流浸灌系統，其特征在于：包括一個載有機箱(4)的推拉式微型車，在機箱(4)的上方通過直立的支撐桿(7)掛裝有兩塊太陽能光伏板(1)，所述的機箱(4)帶有對開式活動上蓋板(5)，在機箱箱體的內前部擺放有兩個帶液肥桶肥液輸出管(9)的液肥桶(8)，在機箱箱體的內后部辟設有兩層空腔，上層空腔放置有兩塊分別與兩塊太陽能光伏板(1)連通的蓄電池(10)及一個微型風機(20)，下層空腔內設有多個與液肥桶(8)連通的施液肥用電控微型升壓泵(17)，液肥桶(8)與微型升壓泵(17)之間通過帶手動閥(18)及電磁閥(19)的輸出液肥管連接，在微型車后面底部有一個其上放置有變流態加肥加氣專用管(25)的可伸縮的托架(26)，變流態加肥加氣專用管(25)通過快速聯接軟管(22)與微型升壓泵(17)及微型風機(20)的出口連通，在變流態加肥加氣混合專用管(25)兩端連裝有田間節水灌溉輸水管(24)，在田間節水灌溉輸水管(24)上分支連接有多支田間灌水管網支管(27)，在每支田間灌水管網支管(27)上又分設多支前端帶縫隙式穩流灌水器(30)的灌水管網毛管(28)。2.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳新明，蔡煥杰，胡若愚，
申請(專利權)人：西北農林科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61