孔，用于安装地脚螺钉，使培养皿能够固定在平地上；DC30微型水泵7通过连接管路与培养皿6的基座侧壁相连接；培养皿6的基座上设置有感光元件5，感光元件5通过保护桶3内的控制电路间接控制培养皿罩4的开合，用于排出培养皿内部植株所释放的废气；培养皿罩4为半球形，且与培养皿6活动连接；培养皿6内设置有多个培养皿植株安放座8，培养皿植株安放座8内用于放置有二氧化碳释放剂，用以补充植物光合作用所需的二氧化碳。
[0020]半导体取水模块包括热管9、半导体芯片10、Y型管11、水箱12、强制对流用的风扇13、回热材料贮存管14、针肋15、蓄水盘16、风扇滤网17 ；
如图4、图5、图6所示，水箱12通过Y型管11与蓄水盘16、DC30微型水泵7相连接，多根热管9与半导体芯片10的热端螺纹连接；强制对流的风扇13与回热材料贮存管14的入口螺纹连接；回热材料贮存管14的出口与半导体芯片10相连接；风扇滤网17设置在强制对流的风扇13风口位置；半导体芯片的冷端通过针肋15与托盘16相连接；托盘16通过Y型管11与储水箱12中；
所述的Y型管的内管直径10毫米；
本发明工作过程如下:
植株培养模块由培养皿6的基座固定在较高地势的地面上，安放在培养皿6的基座的感光元件5通过保护桶3内的控制电路间接控制培养皿罩4的开合，用于排出培养皿内部植株所释放的废气；植株与二氧化碳释放剂放在培养皿植株安放座8上，当植株培养模块中的水分不足以维持植株生存时，DC30微型水泵7开始工作，该DC30微型水泵7与蓄水箱12相连，为植株培养模块补充水分。
[0021]如图6所示，半导体芯片10的冷端所冷凝出来的水通过针肋15汇聚到托盘16中，并最终通过Y型管11流进蓄水箱12中；强制对流的风扇13工作时，吸入含有充分水分的空气，空气通过回热材料贮存管14时被冷凝，回热材料贮存管14中装有固相变颗粒状的储能材料，空气经过半导体芯片10和针肋后预冷另一边的回热材料贮存管14，并通过回热材料贮存管14该边的出口排出，并顺势清理该边的金属滤网；两个强制对流风扇交替工作，完成循环，制取蒸馏水。
[0022]本发明设置在沙漠环境中，白天半导体取水模块并不运行，太阳能供电模块利用太阳能储存电能，并且植株培养模块中的植物进行光合作用生长；到了傍晚光感元件间接控制培养皿罩打开数分钟进行换气；从凌晨开始，半导体取水模块开始工作，强制对流风扇吸入大量高湿度水分，通过半导体的珀尔帖效应制取水，并将取得的水存储在储水箱以供植物生长用。
[0023]本发明所有电路都连接于控制系统，控制系统为可编程逻辑控制电路。
[0024]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于珀尔帖效应的沙漠取水灌溉系统，其特征在于包括太阳能供电模块、植株培养模块和半导体取水模块，太阳能供电模块为植株培养模块和半导体取水模块供电； 太阳能供电模块包括太阳能电池板、保护桶和支架转轴，太阳能电池板通过支架转轴与保护桶相连接，支架转轴为一个球型转动型支架；保护桶内设置有太阳能电池及控制电路，太阳能电池板将太阳能转换成电能后存储在保护桶内的太阳能电池，太阳能供电模块采集的电能为植株培养模块中的感光元件、半导体取水模块中的强制对流风扇和半导体芯片供能； 植株培养模块包括培养皿罩、感光元件、培养皿、DC30微型水泵和培养皿植株安放座；培养皿的基座上设置有多个支架，支架上开有直径为毫米的通孔，用于安装地脚螺钉，使培养皿能够固定在平地上；DC30微型水泵通过连接管路与培养皿的基座侧壁相连接；培养皿的基座上设置有感光元件，感光元件通过保护桶内的控制电路间接控制培养皿罩的开合，用于排出培养皿内部植株所释放的废气；培养皿罩为半球形，且与培养皿活动连接；培养皿内设置有多个培养皿植株安放座，培养皿植株安放座内用于放置有二氧化碳释放剂，用以补充植物光合作用所需的二氧化碳； 半导体取水模块包括热管、半导体芯片、Y型管、水箱、强制对流用的风扇、回热材料贮存管、针肋、蓄水盘、风扇滤网； 水箱通过Y型管与蓄水盘、DC30微型水泵相连接，多根热管与半导体芯片的热端螺纹连接；强制对流的风扇与回热材料贮存管的入口螺纹连接；回热材料贮存管的出口与半导体芯片相连接；风扇滤网设置在强制对流的风扇风口位置；半导体芯片的冷端通过针肋与托盘相连接；托盘通过Y型管与储水箱中。
2.如权利要求所述一种基于珀尔帖效应的沙漠取水灌溉系统，其特征在于植株培养模块由培养皿的基座固定在较高地势的地面上，安放在培养皿的基座的感光元件通过保护桶内的控制电路间接控制培养皿罩的开合，用于排出培养皿内部植株所释放的废气；植株与二氧化碳释放剂放在培养皿植株安放座上，当植株培养模块中的水分不足以维持植株生存时，DC30微型水泵开始工作，该DC30微型水泵与蓄水箱相连，为植株培养模块补充水分； 半导体芯片的冷端所冷凝出来的水通过针肋汇聚到托盘中，并最终通过Y型管流进蓄水箱中；强制对流的风扇工作时，吸入含有充分水分的空气，空气通过回热材料贮存管时被冷凝，回热材料贮存管中装有固相变颗粒状的储能材料，空气经过半导体芯片和针肋后预冷另一边的回热材料贮存管，并通过回热材料贮存管该边的出口排出，并顺势清理该边的金属滤网；两个强制对流风扇交替工作，完成循环，制取蒸馏水。
【专利摘要】本发明公开了一种基于珀尔帖效应的沙漠取水灌溉系统。本发明包括太阳能供电模块、植株培养模块和半导体取水模块，太阳能供电模块为植株培养模块和半导体取水模块供电。具体包括太阳能电池板、支架转轴、保护桶、培养皿罩、感光元件、培养皿、DC30微型水泵、培养皿植株安放座、热管、半导体芯片、联接水箱与上半部分的Y型管、水箱、强制对流用的风扇、回热材料贮存管、针肋、蓄水盘和风扇滤网。本发明将培养室、太阳能清洁能源转换、半导体冷凝水自补给的综合灌溉一体化系统，为沙漠地区的种植提供新的思路，进一步为延缓中国西北部沙漠化进程、改善生态环境创造条件。
【IPC分类】H02S40-38, A01G9-02, A01G9-26, A01G7-02, E03B3-28, A01G25-00
【公开号】CN104652531
【申请号】CN201510067406
【发明人】孙震宇, 邱利民, 毛佳妮, 金泽远, 俞逸杰, 王雅宁
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月9日