[实用新型]一种太阳能节水精准滴灌系统

说明书

技术领域

本实用新型属于农业节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种太阳能节水精准滴灌系统。

背景技术

全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力，80个国家水源不足，20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年，形势将会进一步恶化，缺水人口将达到28亿～33亿。我国属于缺水国之列，人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，居世界第109位，中国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。据统计，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更为严重。目前，全国600多座城市中，有300多座城市缺水，其中严重缺水的有108个。其中，北京市的人均占有水量为全世界人均占有水量的1/13，连一些干旱的阿拉伯国家都不如。全国正常年份缺水量约400亿m³，因而水危机严重制约我国经济社会的发展。

节约用水、高效用水是缓解水资源供需矛盾的根本途径。节约用水的核心是提高用水效率和效益。目前，我国灌溉水利用率仅为40％～45％，距世界先进水平还有较大差距，节水潜力很大。国家厉行节约用水，坚持科学的发展观，把节水放在更加突出的位置。国家鼓励节水新技术、新工艺和重大装备的研究、开发与应用。

节水滴灌是通过供水管网将水送至地表或地埋毛管上的灌水器，并把水或水肥的水肥混合液缓慢定量流出渗入到作物根区土壤中，再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到根系层供作物吸收利用的一种灌水方法。滴灌技术具有显著的节水、节能、省工、增产、提高农产品品质以及改善土壤环境等优点。

但是，滴灌系统中需要用到水泵，目前的节水滴灌系统要求电网系统的支持，但是国内的电网系统无法覆盖所有的农田、林场、绿化林等。在一些电网无法覆盖的地区如何使用节水滴灌设备成为目前的难题。应对以上情况，目前所见到主要方法有：第一、重力滴灌系统，此种方法是利用外力将灌溉用水注入一个位置较高的储水箱中，利用重力作用实现节水滴灌；此种方法的不足是，需要人力介入、无法实现无人执守并需一定的劳动强度。第二、太阳能滴灌系统，此种方法是利用太阳能电池组产生电力，驱动水泵实现节水滴灌；此种方法的不足是，需要储能电池系统以使无太阳条件下或夜间能够持续灌溉，但是储能电池的价格与寿命制约了其可行性，对于不配备储能电池的太阳能滴灌系统，其供水时间一般只能维持6～10小时，是一个间隙性滴灌系统，无法达到持续与精准的给水，影响灌溉效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能节水精准滴灌系统，其设计合理、布设方便、操作简便且使用成本低、使用效果好，将太阳能上水系统和势能滴灌系统有效结合，在减小劳动强度、降低投入成本的同时，无需储能电池也能实现持续灌溉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能节水精准滴灌系统，其特征在于：包括蓄水池、位于蓄水池上方的高位水箱、通过上水管道将蓄水池中所存储水泵送至高位水箱内的水泵、对水泵进行驱动的太阳能电池组、与高位水箱相接的灌溉干管和分别与灌溉干管相接的多根滴灌支管，所述高位水箱内所存储水在重力作用下通过灌溉干管连续送至由多根所述滴灌支管组成的滴灌管网中；所述太阳能电池组、水泵、蓄水池和上水管道组成利用太阳能将蓄水池内所存储水送至高位水箱内的太阳能上水系统；所述高位水箱、灌溉干管和所述滴灌管网组成利用重力势能将高位水箱内所存储水连续送至所述滴灌管网内以实现连续灌溉的势能滴灌系统；所述灌溉干管的上部安装有给水阀门，所述水泵与太阳能电池组相接。

上述一种太阳能节水精准滴灌系统，其特征是：还包括内部存储有液态肥料的肥料罐和安装在灌溉干管上且对高位水箱所提供水与肥料罐所提供液态肥料进行均匀混合的混合过滤器，所述高位水箱和肥料罐均位于混合过滤器上方，所述肥料罐通过所述肥料供给管道与混合过滤器相接，且所述肥料供给管道上安装有给肥阀门。

上述一种太阳能节水精准滴灌系统，其特征是：所述给水阀门和给肥阀门为由人工进行控制调整的手动控制阀。

上述一种太阳能节水精准滴灌系统，其特征是：还包括对高位水箱内的水位进行实时检测的水位传感器和对水泵的供电状态进行控制的电池控制器，所述太阳能电池组与电池控制器相接且电池控制器与水泵相接，所述水位传感器与电池控制器相接，且电池控制器根据水位传感器所检测水位信号对水泵的供电状态进行控制。

上述一种太阳能节水精准滴灌系统，其特征是：还包括对给水阀门和给肥阀门进行自动控制的阀门控制器，所述给水阀门和给肥阀门均为阀门开度可控的电动阀门，且所述阀门控制器分别与给水阀门和给肥阀门相接。