[发明专利]一种风能驱动的灌溉系统

说明书

本发明涉及提水灌溉技术领域，具体涉及一种风能驱动的灌溉系统，包括用于将低水位的灌溉用水提升至高水位的提水装置系统，用于捕获风能并转化为机械能，为所述提水装置系统的运转提供动力的风能动力系统，以及分别与提水装置系统和风能动力系统连接，将所述风能动力系统的机械能传递给提水装置系统的传动装置系统，所述风能动力系统不受风向的限制，兼具水平风机能效高、扭矩大以及垂直风机不受风向限制的优点，风能转化为机械能的效率高；所述提水装置系统简洁，轻便，提水效率高，从而可以充分利用风能把水从低位提升到高位，有助于实现经济有效地大规模灌溉；灌溉系统整体结构简单，便于维护且使用成本低，寿命长。

技术领域

本发明涉及提水灌溉技术领域，具体涉及一种风能驱动的灌溉系统。

背景技术

在我国，农业是基础产业，粮食的生产至关重要，粮食的增产是基本国策，而粮食增产的重要突破口是灌溉面积进一步扩大，农业水利灌溉是关乎到一个国家或民族发展的重要因素。由于边远地区能源短缺和架设电网不便等原因，限制了灌溉面积进一步扩大，具有丰富风力资源的我国东北、西北、华北广大地区，开发风力提水灌溉是这些地区发展农业生产的一条重要途径，风力驱动的灌溉系统具有绿色、环保、可持续等优点。但是传统的风力提水灌溉系统存在不少缺点，比如风能转化为机械能的效率低、系统复杂、成本高、不易维护等。传统的风力驱动的灌溉系统一般采用多叶片的水平风机，但水平风机需要面向风向才能工作，因此需要尾舵来导向，而这会增加整个风机的复杂程度和维护成本，并减少使用寿命，垂直风机可不受风向的限制，但是其能效较低。另一方面，现有的提水系统也较复杂，寿命较短，要定期维护。因此，有必要设计一套简单易行的风能驱动的灌溉系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种经济实用、可靠的风能驱动灌溉系统，从而可以充分利用风能把水从低位提升到高位，有助于实现经济有效地大规模灌溉。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种风能驱动的灌溉系统，包括：

提水装置系统，用于将低水位的灌溉用水提升至高水位；

风能动力系统，用于捕获风能并转化为机械能，为所述提水装置系统的运转提供动力；

传动装置系统，分别与提水装置系统和风能动力系统连接，将所述风能动力系统的机械能传递给提水装置系统。

其中，所述风能动力系统包括万向风机及与该万向风机连接的传动轴，所述万向风机通过所述传动轴固定于一传动轴支撑座上。

进一步的，所述万向风机包括一轴轮，所述轴轮固定在传动轴上，所述轴轮的外周固定有若干开口方向一致的叶片组，每个叶片组均包括两个背靠背设置的兜风叶片，所述两个兜风叶片的迎风面分别朝向轴轮的两侧。

其中，所述兜风叶片包括呈长空心状的叶片，一端开口面积较大构成用于兜风的迎风面，另一端构成出风口。

其中，所述兜风叶片的出风口朝向相邻兜风叶片的迎风面。

作为优选的，所述叶片组的数量为2～100个。

其中，所述提水装置系统包括一中空轮轴，所述中空轮轴的外周固定有若干弯曲方向一致的提水臂，提水臂与中空轮轴的连接处设置有单向阀，使得提水臂中的水能够流入中空轮轴的内腔而阻止其反向流动，所述中空轮轴通过传动装置系统与风能动力系统传动连接。

其中，所述提水臂为呈一定弧度的弯管，其末端设置有兜水口，提水臂的数量为1～100个。

进一步的，所述中空轮轴的一侧固定有用于支撑提水臂的支架，所述提水臂固定在该盘型上。所述支架优选为盘型支架，或者根据实际需要选择其它结构的支架。

作为优选的，所述传动装置系统为齿轮传动装置、铰链传动装置或皮带传动装置。