一種凝結水收集的屋頂布設裝置的製作方法

2023-08-08 04:42:56

本發明涉及水文科學領域，具體是指一種凝結水收集的屋頂布設裝置。

背景技術：

凝結水是地面輻射冷卻凝結在地物表面的微小水滴，乾旱地區降水稀少、蒸發強烈、生態環境脆弱，凝結水在生態環境中有著重要的生態意義。據調查，荒漠地區的稀疏植物主要依賴於凝結水而生存，尤其是淺根系植物。凝結水在乾旱環境中對動物、植物及微生物的生存與生長都具有重要的生態學意義。

凝結水收集是指大氣中的水汽通過凝結過程集合到凝結面，在重力作用下滑落匯集到收集槽，再經過過濾獲取潔淨的飲用水。冷凝法是一種讓空氣中的水分子以純淨的形式重回地面的被動過程。當空氣中存在溼度且存在一個溫度足以冷凝的表面，凝結水就會在該表面上冷凝，直至溼度消失。在降雨和地下水資源匱乏的地區，以被動方式收集的凝結水是一種古老的做法。比較著名的凝結水收集的方法有：烏克蘭的石頭堆法、英格蘭南部露池法和蘭薩羅特火山石收集法。

從技術上講，凝結水收集的方法可通過水循環的過程來理解。凝結水收集早在遠古時代人們就已經開始實踐了，在我國古代，居住在深山的和尚和道士們就曾利用自然界凝結水泡茶和烹湯。在歐洲，早在公元前6世紀，費奧多西亞人就開始收集凝結水以滿足他們的生活需要。1912年，俄羅斯護林人利用簡單的設備每日就可收集到300-360L的凝結水。近幾十年以來，法國、秘魯、以色列和德國等國的缺水地區都一直在探索和開發陸面凝結水利用技術。

技術實現要素：

鑑於上述，本發明的目的在於提供一種凝結水收集的屋頂布設裝置，利用該裝置可自動收集凝結水來供乾旱地區及遠離水源的高山區人們生活。

由於技術和經濟原因的限制，常規供水方式難以實現，因此大多數嚴重缺水的地區集中在偏遠農村。由於收集的凝結水適於飲用且成本低廉，凝結水收集就成為可行的選擇，以緩解農村飲水困難的現狀。本文所描述的「一種凝結水收集的屋頂布設裝置」就是為降雨和地下水資源匱乏地區的農村居民及山區牧民提供可持續的安全飲用水而設計的。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種凝結水收集的屋頂布設裝置，是由低密度聚乙烯屋頂、集水槽、導水管、三通接頭、內置過濾網、沉澱過濾池、濾芯、儲水箱、水龍頭、溢流孔和排水渠組成，建築物上方設有斜面屋頂，一側設有儲水箱；屋頂為低密度聚乙烯屋頂；低密度聚乙烯屋頂下部設置集水槽；集水槽通過導水管與三通接頭連通；三通接頭與沉澱過濾池連通；沉澱過濾池與儲水箱連通；儲水箱上設有溢流孔和水龍頭，其底部設有排水渠；沉澱過濾池內設有濾芯。

上述導水管和集水槽連接處裝有內置過濾網。

上述三通接頭與沉澱過濾池連接處裝有內置過濾網。

上述低密度聚乙烯屋頂表面塗上二氧化鈦和硫化鋇1:1混合的塗層，屋頂的傾斜角度設置為30°。

本發明的優點或積極效果：

1）本發明可以收集屋頂凝結水，並進行過濾，儲存於儲水箱內，成為可有效利用的水資源，為水資源匱乏地區的農村居民及山區牧民提供較為穩定便捷的飲用水。

2）在下雨時，本發明還可以收集過濾儲存雨水。

3）本發明結構簡單，成本較低，易於安裝，可以在降雨和地下水資源匱乏地區進行推廣。

附圖說明

圖1是本發明示意圖。

具體實施方式

本發明採用的濾芯7是由申請人與蘭州順鑫嘉業精密機械有限公司合作研製的黃銅前置過濾器對凝結水進行過濾。

下面結合附圖，對本發明的技術方案再作進一步的說明：

如圖1所示，一種凝結水收集的屋頂布設裝置，是由低密度聚乙烯屋頂1、集水槽2、導水管3、三通接頭4、內置過濾網5、沉澱過濾池6、濾芯7、儲水箱8、水龍頭9、溢流孔10和排水渠11組成，建築物上方設有斜面屋頂，一側設有儲水箱8；屋頂為低密度聚乙烯屋頂1；低密度聚乙烯屋頂1下部設置集水槽2；集水槽2通過導水管3與三通接頭4連通；三通接頭4與沉澱過濾池6連通；沉澱過濾池6與儲水箱8連通；儲水箱8上設有溢流孔10和水龍頭9，其底部設有排水渠11；沉澱過濾池6內設有濾芯7；導水管3和集水槽2連接處裝有內置過濾網5；三通接頭4與沉澱過濾池6連接處裝有內置過濾網5；低密度聚乙烯屋頂表面塗上二氧化鈦和硫化鋇1:1混合的塗層，屋頂的傾斜角度設置為30°。

本發明選用低密度聚乙烯屋頂1，並在低密度聚乙烯屋頂1表面塗上二氧化鈦和硫化鋇1:1混合的塗層，屋頂的傾斜角度設置為30°（30°的角度是研究人員測試的凝結水收穫的「最佳」傾斜角，Beysenset al,2003）。

在晴朗無雲的夜間，低密度聚乙烯屋頂1因比熱小，輻射散熱快，溫度低，緊貼低密度聚乙烯屋頂1的水汽因比熱大，散熱慢，溫度高，被低密度聚乙烯屋頂1冷卻凝結成凝結水。凝結水在重力作用下，沿低密度聚乙烯屋頂1匯入集水槽2，兩側集水槽2通過導水管3連接，導水管3和集水槽2連接頭處裝有內置過濾網5，匯入集水槽2的凝結水通過內置過濾網5後流入導水管3，然後經過三通接頭4匯流入沉澱過濾池6，沉澱過濾池6內設有濾芯7，凝結水經過濾芯7過濾進入下面設有的儲水箱）儲存起來。

當人們需要用水時打開水龍頭9就可以獲取過濾後的純淨飲用水。

當凝結水收集的水量超過儲水箱8的容量時，通過溢流孔（10）流出到排水渠（11）用於房屋周圍植物的灌溉。