一種基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及取水裝置領(lǐng)域，特別是一種基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國西北部地區(qū)近年來沙漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，沙漠化面積已經(jīng)達(dá)到262萬平方公里，占國土面積的27%，而且呈擴(kuò)展的態(tài)勢。以新疆塔里木河流域為例，近50年來，塔里木河在以水資源開發(fā)利用為核心的大強(qiáng)度人類經(jīng)濟(jì)、社會活動的作用下，流域生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重，恢復(fù)與重建嚴(yán)重退化的荒漠生態(tài)系統(tǒng)是當(dāng)前急需解決的科學(xué)問題。
[0003]隨著現(xiàn)在土壤沙漠化的日益嚴(yán)重，沙漠種植，改變沙漠蔓延現(xiàn)狀成為了一個非常熱門的課題，但是，現(xiàn)在的沙漠種植案例真的可謂是少之又少，在以色列等中東國家，有政府投入想到高的成本，在沙漠中灌溉種植，顯而易見的是，這種種植方式成本十分高昂，又需要投入大量的人力來維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0004]所以，找到一種方便，不需要太多人力維護(hù)而又切實可行的取水種植方案在當(dāng)前情況下看來，是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)成本低，方便又可行。
[0006]一種基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)，其特征在于包括太陽能供電模塊、植株培養(yǎng)模塊和半導(dǎo)體取水模塊，太陽能供電模塊為植株培養(yǎng)模塊和半導(dǎo)體取水模塊供電；
太陽能供電模塊包括太陽能電池板、保護(hù)桶和支架轉(zhuǎn)軸，太陽能電池板通過支架轉(zhuǎn)軸與保護(hù)桶相連接，支架轉(zhuǎn)軸為一個球型轉(zhuǎn)動型支架；保護(hù)桶內(nèi)設(shè)置有太陽能電池及控制電路，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換成電能后存儲在保護(hù)桶內(nèi)的太陽能電池，太陽能供電模塊采集的電能為植株培養(yǎng)模塊中的感光元件、半導(dǎo)體取水模塊中的強(qiáng)制對流風(fēng)扇和半導(dǎo)體芯片供能；
植株培養(yǎng)模塊包括培養(yǎng)皿罩、感光元件、培養(yǎng)皿、DC30微型水泵和培養(yǎng)皿植株安放座；培養(yǎng)皿的基座上設(shè)置有多個支架，支架上開有直徑為毫米的通孔，用于安裝地腳螺釘，使培養(yǎng)皿能夠固定在平地上；DC30微型水泵通過連接管路與培養(yǎng)皿的基座側(cè)壁相連接；培養(yǎng)皿的基座上設(shè)置有感光元件，感光元件通過保護(hù)桶內(nèi)的控制電路間接控制培養(yǎng)皿罩的開合，用于排出培養(yǎng)皿內(nèi)部植株所釋放的廢氣；培養(yǎng)皿罩為半球形，且與培養(yǎng)皿活動連接；培養(yǎng)皿內(nèi)設(shè)置有多個培養(yǎng)皿植株安放座，培養(yǎng)皿植株安放座內(nèi)用于放置有二氧化碳釋放劑，用以補(bǔ)充植物光合作用所需的二氧化碳；
半導(dǎo)體取水模塊包括熱管、半導(dǎo)體芯片、Y型管、水箱、強(qiáng)制對流用的風(fēng)扇、回?zé)岵牧腺A存管、針肋、蓄水盤、風(fēng)扇濾網(wǎng)；
水箱通過Y型管與蓄水盤、DC30微型水泵相連接，多根熱管與半導(dǎo)體芯片的熱端螺紋連接；強(qiáng)制對流的風(fēng)扇與回?zé)岵牧腺A存管的入口螺紋連接；回?zé)岵牧腺A存管的出口與半導(dǎo)體芯片相連接；風(fēng)扇濾網(wǎng)設(shè)置在強(qiáng)制對流的風(fēng)扇風(fēng)口位置；半導(dǎo)體芯片的冷端通過針肋與托盤相連接；托盤通過Y型管與儲水箱中。
[0007]本發(fā)明工作工程如下:
植株培養(yǎng)模塊由培養(yǎng)皿的基座固定在較高地勢的地面上，安放在培養(yǎng)皿的基座的感光元件通過保護(hù)桶內(nèi)的控制電路間接控制培養(yǎng)皿罩的開合，用于排出培養(yǎng)皿內(nèi)部植株所釋放的廢氣；植株與二氧化碳釋放劑放在培養(yǎng)皿植株安放座上，當(dāng)植株培養(yǎng)模塊中的水分不足以維持植株生存時，DC30微型水泵開始工作，該DC30微型水泵與蓄水箱相連，為植株培養(yǎng)模塊補(bǔ)充水分；
半導(dǎo)體芯片的冷端所冷凝出來的水通過針肋匯聚到托盤中，并最終通過Y型管流進(jìn)蓄水箱中；強(qiáng)制對流的風(fēng)扇工作時，吸入含有充分水分的空氣，空氣通過回?zé)岵牧腺A存管時被冷凝，回?zé)岵牧腺A存管中裝有固相變顆粒狀的儲能材料，空氣經(jīng)過半導(dǎo)體芯片和針肋后預(yù)冷另一邊的回?zé)岵牧腺A存管，并通過回?zé)岵牧腺A存管該邊的出口排出，并順勢清理該邊的金屬濾網(wǎng)；兩個強(qiáng)制對流風(fēng)扇交替工作，完成循環(huán)，制取蒸餾水。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:
由于沙漠白天所特有的高溫與充足日照，該系統(tǒng)在白天利用其強(qiáng)烈的光照進(jìn)行發(fā)電，在夜晚利用溫度下降帶來的相對濕度的上升進(jìn)行取水。在此過程中，采用太陽能板進(jìn)行太陽能發(fā)電，該技術(shù)成熟可行，在設(shè)施相對固定的設(shè)計區(qū)域里具有很高的效益。在取水技術(shù)上，采用了半導(dǎo)體制冷取水技術(shù)，該技術(shù)無機(jī)械部件因此無聲無振動，對植物生長不會產(chǎn)生影響，并且該方式無需制冷劑、使用壽命較長，所以適合在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行運(yùn)用。同時，沙漠地區(qū)較大的晝夜溫差與長時間的光照對農(nóng)作物生長有很大的優(yōu)勢，會使作物能夠更好的進(jìn)行光合作用，有較好的糖分積累。該基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)整體不需要熱工控制，基本不需要人為補(bǔ)充能源，滿足缺水、干旱土地貧乏的地區(qū)對植物的需求，實現(xiàn)太陽能與空氣中水分的可靠利用，且該系統(tǒng)的能耗低，成本低，基本對環(huán)境無危害，將為沙漠地區(qū)的種植提供新的思路，進(jìn)一步為延緩中國西北部沙漠化進(jìn)程、改善生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的太陽能發(fā)電模塊。
[0010]圖2是本發(fā)明的植株培養(yǎng)模塊的工程圖。
[0011]圖3是圖2的內(nèi)部機(jī)構(gòu)透視圖。
[0012]圖4是本發(fā)明的半導(dǎo)體取水模塊。
[0013]圖5是圖4的局部細(xì)節(jié)放大圖。
[0014]圖6是圖5部分的另一個視角的剖視圖。
[0015]圖中:1.太陽能電池板，2.支架轉(zhuǎn)軸，3.保護(hù)桶，4.培養(yǎng)皿罩，5.感光元件，6.培養(yǎng)皿，7.DC30微型水泵，8.培養(yǎng)皿植株安放座，9.熱管，10.半導(dǎo)體芯片，11.聯(lián)接水箱與上半部分的Y型管，12.水箱，13.強(qiáng)制對流用的風(fēng)扇，14.回?zé)岵牧腺A存管，15針肋，16.蓄水盤，17.風(fēng)扇濾網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1、圖2、圖4所示，一種基于珀爾帖效應(yīng)的沙漠取水灌溉系統(tǒng)，包括太陽能供電模塊、植株培養(yǎng)模塊和半導(dǎo)體取水模塊，太陽能供電模塊為植株培養(yǎng)模塊和半導(dǎo)體取水模塊供電。
[0018]如圖1所示，太陽能供電模塊包括太陽能電池板1、保護(hù)桶3和支架轉(zhuǎn)軸2，太陽能電池板I通過支架轉(zhuǎn)軸2與保護(hù)桶3相連接，支架轉(zhuǎn)軸2為一個球型轉(zhuǎn)動型支架；保護(hù)桶3內(nèi)設(shè)置有太陽能電池及控制電路，太陽能電池板I將太陽能轉(zhuǎn)換成電能后存儲在保護(hù)桶3內(nèi)的太陽能電池，太陽能供電模塊采集的電能為植株培養(yǎng)模塊中的感光元件5、半導(dǎo)體取水模塊中的強(qiáng)制對流風(fēng)扇13和半導(dǎo)體芯片10供能。
[0019]如圖2和圖3所示，植株培養(yǎng)模塊包括培養(yǎng)皿罩4、感光元件5、培養(yǎng)皿6、DC30微型水泵7和培養(yǎng)皿植株安放座8 ;培養(yǎng)皿6的基座
上設(shè)置有多個支架，支架上開有直徑為28毫米的通