一種利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法
2023-04-22 18:22:16 2
專利名稱：一種利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法，太陽能及沙漠綜 合治理技術領域。
背景技術：
世界各國科學家們研究的大量材料表明，土地這個極為寶貴的資源正面臨著沙漠 化的威脅，我國目前也有13個省區，33. 4萬平方公裡的土地受到沙漠化威脅，特別是西北 地區，土地沙漠化面積遠遠大於人工治理的面積。據統計，沙漠及沙漠化的土地已佔我國土 地面積的13. 3%。而且還在一天天擴大。我國境內的沙漠為中緯度沙漠，也叫冷沙漠，氣候 特點為第一，降雨量稀少，氣候乾旱；第二，多風沙；第三，冬季寒冷，夏季酷熱，溫度的年 較差和日較差都很大。這種氣候特點，加上人類千百年來形成的違背自然規律的落後生產 方式，是造成這種環境狀況的主要因素。沙塵暴頻發，流沙猖獗蔓延，甚至沙進人退已成為 不容迴避的現實問題。沙丘人們生活得不到根本保證，更不論靠沙致富，返家立業了。現有 的治沙方式雖然取得了一定成效，但方法有的單一，有的見效少，周期長，還有的因投資太 大，以家庭為單位生產體無力承擔，所以無法大面積推廣。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用沙區的自然地理，光照條件和凹型拋物面反光鏡聚 焦原理，採集太陽能發電，同時種植草木的利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法， 本方法相比較大型風力發電、及傳統的太陽能利用，具有性價比高，發電量大，規模可大可 小，操作性強等優點，更兼具有草木種植的綜合功能，進而轉變沙區人們的生活方式，身份 也由牧民、農民置換為樹民、草民和電民，以草本種植保障發電，以發電獲利反哺草木面積 擴展，形成發電固沙良性循環。本發明的方法是把沙丘向陽面及延伸向下的低地修整成巨型太陽灶，即對連 綿的沙丘間的凹陷部位的向陽坡進行修整，使其弧度符合凹鏡拋物線聚焦條件，在其上鋪 設太陽灶反光膜，鋪好的反光膜採光反射形成的光輻射聚焦點、聚焦面，應低於凹地南北兩 側沙丘最高點的連線，反光膜卷料按經緯交織鋪設成網格狀，反光膜的外圍邊緣與沙地固 定牢固，橫、豎反光膜條間留有空格沙地，在露出的沙地空格上種植適宜的沙漠生長植物， 且所栽培沙生植物育成後的高度，不阻擋反光膜採光，在鋪設反光膜的的北側沙丘種植樹 木；在反光膜採光反射形成的光輻射聚焦點、聚焦面的位置安裝用於吸收反射光熱能的太 陽能集熱器，在太陽能集熱器附近安裝蒸汽發電機組，用太陽能集熱器產生的熱蒸汽帶動 發電機組發電。本發明的優點是利用沙區的自然地理，光照條件和凹型拋物面反光鏡聚焦原理， 採集太陽能發電，同時種植草木，相比較大型風力發電、及傳統的太陽能利用，具有性價比 高，發電量大，規模可大可小，操作性強等優點，更兼具有草木種植的綜合功能。
圖1是本發明的反光膜鋪設示意圖；圖中1-北側沙丘，2-樹木，3—主鋼纜， 4-醉馬草，5-反光膜，6—太陽能集熱器，7-發電機組，8-南側沙丘。
具體實施例方式實施例在每天春末夏初，風力減小，日照漸長時，在連綿的沙丘間選一些凹陷較深，南北 兩側較高，中間弧度比較符合凹鏡拋物線聚焦條件的低地、向陽坡，做為太陽灶反光膜的鋪 設點，不完全符合條件處鏟高墊低以達到標準，部分有大面積發展潛力的區塊，可動用工程 機械進行整修，以達到連片發電的目的。首選地為符合綜合條件，且靠近城鎮的沙漠邊緣 處，以利於架線輸電，然後逐步向沙區縱深推進，在所選凹地向陽坡鋪好反光膜採光反射形 成的光輻射聚焦點、聚焦面，應低於凹地南北兩側沙丘最高點的連線，具體鋪設面積受沙丘 高度，面高度限制，超出聚焦點吸收範圍的則沒有必要鋪設，反光膜的選用要注意高反光率 高強度和抗老化性，並且成年人踩踏不破損為好，反光膜卷料按經緯交織鋪設成網格狀，無 論橫豎，每行反光膜保持間隔，在中間露出的沙地空格種植適宜的沙漠生長植物，空格預留 大小可以依所栽培沙生植物育成後的高矮而定，以不阻擋反光膜採光為準，種植過程中挖 坑所掘沙土，壓擺在反光膜的外圍邊緣，風勢較強地區，可用沙柳編井字形沙障連片對位覆 壓後鏟土埋壓，沙坑處預留用於承接雨水的缺口，這樣在利用有限降雨的同時，也防止了強 風掀起反光膜，所覆蓋反光膜也起到了地膜的保持水分的作用。反射光模鋪好後，即可架設主鋼纜，目的是固定用於吸收反射光熱能的太陽能集 熱器，主鋼纜連接南北兩側沙丘最高點間距。在主鋼纜中段測出反光膜聚焦點位，安裝太陽 能熱器，在太陽能集熱器附近安裝蒸汽發電機組。太陽能集熱器內裝有介質，集熱器吸收反 光輻射使介質蒸發，產生高溫、高壓蒸汽，這種高溫蒸汽進入發電機組的熱機。在北側沙丘 山脊位置種植一些抗旱耐沙的沙生植物，如沙地柏、沙棗樹等，為所鋪反光膜建一道防沙屏 障。在嚴重缺水地區，選用沙丘特產沙柳編織成的柳菝，垂直埋壓，順山脊成籬笆牆狀。反光膜間所種沙生植物首選醉馬草，因為它的生存能力明顯高於其它沙生植物， 曾因其毒性被誤解，遭人工大面積剷除但未絕，選種此草，在固沙護膜的同時，也為沙區綠 化作出了貢獻，又因其毒性，避免了蟲災鼠害，牲畜也畏毒遠離，近年來通過試驗，將醉馬草 變害為益有兩個途徑，一是淡鹽酸浸泡脫毒後直接飼喂，二是普通飼草加40% (重量)幹醉 馬草，按照15天間隔與普通飼草交替餵食，本法所述的向陽山背處栽種沙棗的葉子，因其 營養充分接近優質苜蓿，可做為混合飼草選用，這樣，以飼草結構的改變，促進了牲畜圈養 這樣一個科學模式的形成，助力治沙事業從成功走向更大成功。
權利要求
1. 一種利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法，其特徵是把沙丘向陽面及延 伸向下的低地修整成巨型太陽灶，S卩對連綿的沙丘間的凹陷部位的向陽坡進行修整，使其 弧度符合凹鏡拋物線聚焦條件，在其上鋪設太陽灶反光膜，鋪好的反光膜採光反射形成的 光輻射聚焦點、聚焦面，應低於凹地南北兩側沙丘最高點的連線，反光膜卷料按經緯交織鋪 設成網格狀，反光膜的外圍邊緣與沙地固定牢固，橫、豎反光膜條間留有空格沙地，在露出 的沙地空格上種植適宜的沙漠生長植物，且所栽培沙生植物育成後的高度，不阻擋反光膜 採光，在鋪設反光膜的的北側沙丘種植樹木；在反光膜採光反射形成的光輻射聚焦點、聚焦 面的位置安裝用於吸收反射光熱能的太陽能集熱器，在太陽能集熱器附近安裝蒸汽發電機 組，用太陽能集熱器產生的熱蒸汽帶動發電機組發電。
全文摘要
本發明涉及一種利用沙丘向陽面採集太陽能和種植草木的方法，其特徵是對沙丘間的凹陷部位的向陽坡進行修整，使其弧度符合凹鏡拋物線聚焦條件，在其上鋪設反光膜，反光膜卷料按經緯交織鋪設成網格狀，反光膜的外圍邊緣與沙地固定牢固，橫、豎反光膜條間留有空格沙地，在露出的沙地空格上種植適宜的沙漠生長植物，在反光膜採光反射形成的光輻射聚焦點、聚焦面的位置安裝太陽能集熱器，在太陽能集熱器附近安裝蒸汽發電機組。其優點是相比較大型風力發電、及傳統的太陽能利用，具有性價比高，發電量大，規模可大可小，操作性強等優點，更兼具有草木種植的綜合功能。
文檔編號A01G1/00GK102084773SQ20101054129
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者張忠東 申請人:張忠東