專(zhuān)利名稱(chēng):一種太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明系一種室外太陽(yáng)能利用裝置,特別是適用于景觀水體、魚(yú)池、園林 及流速較緩的中小型河道,利用太陽(yáng)能能源對(duì)水域進(jìn)行充氧裝飾的裝置系統(tǒng)。
(二)
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中一般用充氧船裝上曝氣機(jī)對(duì)水體進(jìn)行充氧,由于一般的充氧船 裝上曝氣機(jī)造價(jià)高達(dá)幾十萬(wàn),而且使用一天也得幾千以至幾萬(wàn)元,使河道修復(fù) 和治理的成本太高,而城市大多數(shù)的河道河窄水淺,曝氣船也無(wú)法開(kāi)進(jìn),所以 在城市大多數(shù)窄河道中很難使用曝氣機(jī)對(duì)水體充氧。
而另一種使用面較廣的水車(chē)式曝氣機(jī),我們可以算這樣一筆帳在一條長(zhǎng)
為200米,寬為IO米,深為1-2米,污染較嚴(yán)重的封閉河道中,需使用4臺(tái)L5Kw 的水車(chē)式曝氣機(jī),每天工作12小時(shí), 一年365天計(jì), 一年共計(jì)26280度,大約 為26280元。較便宜的設(shè)備市場(chǎng)價(jià)為每臺(tái)0. 6萬(wàn)元,使用壽命約為一年,總計(jì) 五萬(wàn)元左右。
在景觀水體、魚(yú)池、園林的池塘中,也希望有一定高度落差的類(lèi)似瀑布裝 置,既給池塘湖區(qū)中由水的沖落給池水中充填氧氣,也給環(huán)境造成一種生動(dòng)的 景觀形象,有益觀賞人的愉悅身心健康。如上所述,充氧船上的曝氣機(jī),或水 車(chē)式曝氣機(jī)均需要很大開(kāi)支,裝置復(fù)雜,建設(shè)維持費(fèi)用很大。
室外的池塘湖泊裸露在太陽(yáng)底下,作為一種用之不竭的天然能源應(yīng)該是一 個(gè)最好的能量供給源,如何將其充分利用,不僅是普通地轉(zhuǎn)換成電能,而且需 要由此能量通過(guò)驅(qū)動(dòng)一系列裝置實(shí)現(xiàn)曝氣機(jī)功能,產(chǎn)生一定高度落差尤如瀑布 的水流沖擊。由于是在野外的設(shè)置,因此還必須減少精密的控制部件和單元, 以減少系統(tǒng)裝置的成本和維護(hù)維修費(fèi)用。以上是一個(gè)既有誘惑力,又有難度和 迫切需要解決的課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的,旨在提供一種盡量利用現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有部件建立的裝置系統(tǒng), 采用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的動(dòng)力,能自動(dòng)控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低,使用壽命長(zhǎng)的曝氣造 流系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是如此來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),設(shè)置在水池邊,其特征在于所述系統(tǒng)包 括,太陽(yáng)能電池板電連接控制器對(duì)蓄電池充電,蓄電池通過(guò)控制器電連接水泵, 水泵經(jīng)水管連接位于高處的水龍頭,水龍頭出口針對(duì)下部的擺動(dòng)式水斗,擺動(dòng) 式水斗內(nèi)的水量超過(guò)配重塊,轉(zhuǎn)動(dòng)倒入下部的虹吸水箱,經(jīng)虹吸管注出。 所述的擺動(dòng)式水斗為,在轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的一端為水斗,另一端為配重塊。 所述的虹吸水箱為,水箱的上方開(kāi)口并正對(duì)所述擺動(dòng)式水斗的傾倒口,水 箱的內(nèi)部設(shè)置一根開(kāi)口向下的U型虹吸管,U型管的高度低于水箱上口部,U型 管的兩端, 一端置于水箱內(nèi)部并與水斗底部離開(kāi)一段距離,另一端出口位于水 箱外部,并低于水箱底部的高度。
所述虹吸管的一端置于水箱內(nèi)并與水斗底部離開(kāi)一段距離為2至50毫米。 所述控制器包括電壓傳感器。
所述蓄電池通過(guò)控制器電連接水泵,在蓄電池的輸出端串接逆變器,所述 水泵為交流電水泵。
所述水泵為潛水泵。
采用太陽(yáng)能電池板接收到太陽(yáng)能后把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為直流形式的電能, 被儲(chǔ)存于蓄電池組中;由電量控制器,如預(yù)設(shè)的電壓傳感器,在充電電壓到達(dá) 預(yù)設(shè)值時(shí)開(kāi)啟電源,接通水泵,更多的場(chǎng)合可以經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)化為交流電輸送給 交流電水泵,特別是潛水泵,為其提供動(dòng)力。
其間采用的是常規(guī)技術(shù),①太陽(yáng)電池(光伏電池)方陣,由若干個(gè)太陽(yáng)電 池組件或太陽(yáng)電池板在機(jī)械和電器上按一定方式排列組裝在一起,并且有固定 的支撐結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的直流單元。②蓄電池組是系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備,通常由若干 臺(tái)蓄電池經(jīng)過(guò)串、并聯(lián)組成。③控制器系統(tǒng)的控制裝置,主要功能是對(duì)蓄電 池進(jìn)行充放電控制,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)輸入和輸出功率起到調(diào)節(jié)與分配作用,以及系 統(tǒng)的其它監(jiān)控功能。 一般是依據(jù)蓄電池的電壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,④逆變器將 直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電力電子設(shè)備。本發(fā)明,將以上技術(shù)組合應(yīng)用于本發(fā)明太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng)中。
水泵將水池中的水抽出,經(jīng)管路輸送打至系統(tǒng)的上方頂部,由水龍頭向擺 動(dòng)式水斗的水斗中充入水。
對(duì)擺動(dòng)式水斗進(jìn)行補(bǔ)水,當(dāng)水斗中水的質(zhì)量達(dá)到一定量時(shí)會(huì)打破杠桿的平 衡狀態(tài),圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)水斗自動(dòng)向下擺動(dòng),把水倒入虹吸水箱內(nèi),在水倒 完后,在配重塊的壓迫下,平衡力距的作用水斗自動(dòng)復(fù)位,開(kāi)始下一次循環(huán)進(jìn) 水、倒水過(guò)程。
擺動(dòng)式水斗向位于下部的虹吸水箱快速供水,虹吸水箱用于儲(chǔ)存水,以保 證每次放水時(shí)有一定均勻的水量,維持較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)地優(yōu)化曝氣充氧的效果。
當(dāng)虹吸水箱中的水漫過(guò)開(kāi)口向下u型虹吸管的彎曲頂部時(shí),水充滿了虹吸
管的內(nèi)管段后會(huì)從虹吸管另一側(cè)外管段溢出,由于虹吸原理,水箱中的水會(huì)不
停地經(jīng)虹吸管吸出,直至水箱中的水吸至u型虹吸管內(nèi)管的管口高度,由虹吸
管外管的出水口再排放到下方的水池、河道中,形成人造瀑布。改變虹吸管內(nèi) 徑可改變瀑布的流量。
水出水口的設(shè)計(jì)中考慮到兩個(gè)方面要使水和與空氣盡可能大的接觸面排入 河道。也要使水以盡可能大的勢(shì)能下落,擊入河中深處,既將氧帶入水的深處, 又帶動(dòng)水的流動(dòng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是①體積較小、組裝和移動(dòng)方便。②能耗低,價(jià) 格低。③完全使用太陽(yáng)能,故可以在交通不便或拉不到電網(wǎng)的地區(qū)使用,應(yīng)用面 積廣。④集多種功能于一體在對(duì)水體進(jìn)行細(xì)濾、充氧的同時(shí),促進(jìn)水的循環(huán) 流動(dòng),從而使好氧菌、兼氧菌大量繁殖,改變厭氧環(huán)境,逐步消除漂浮腐敗物, 為構(gòu)建健康水生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造條件。⑤現(xiàn)有技術(shù)的水箱都采用手動(dòng)和自動(dòng)的方法, 大多數(shù)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)來(lái)進(jìn)行放水,所以需要閥門(mén)、電機(jī)及電機(jī)控制系統(tǒng), 而這些設(shè)備常安裝在室外,降低了設(shè)備使用的可靠性,減少了設(shè)備壽命,提高 了設(shè)備維護(hù)的成本,本裝置利用水箱中水位上升的水能來(lái)進(jìn)行虹吸自動(dòng)放水, 取消了閥門(mén)、電機(jī)及電機(jī)控制機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可處于免維護(hù)工作狀況,從根 本上改變了設(shè)備使用的可靠性及壽命,達(dá)到了全氣候、免維護(hù)工作狀態(tài),節(jié)約 了成本。⑥由于擺動(dòng)式間歇供水裝置安周期擺動(dòng),因此,可裝飾成龍、魚(yú)、恐 龍等動(dòng)物,具有一定的觀賞性。
5(四)
圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng)總配置示意圖; 圖2是本發(fā)明中虹吸水箱的結(jié)構(gòu)示意圖中,1是蓄電池,2是控制器,3是太陽(yáng)能電池板,4是擺動(dòng)式水斗,4a 是配重塊,4b是轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn),5水龍頭,6是水管,7是虹吸水箱,7a是虹吸管, 8是水泵。
(五)
具體實(shí)施例方式
以下以實(shí)施例對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
一種太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),設(shè)置在水池邊,包括太陽(yáng)能電池板3電 連接控制器2對(duì)蓄電池1充電,蓄電池1通過(guò)包括電壓傳感器的控制器2電連 接交流潛水泵的水泵8,水泵8經(jīng)水管6連接位于高處的水龍頭5,水龍頭5出 口針對(duì)下部的擺動(dòng)式水斗4,擺動(dòng)式水斗4內(nèi)的水量超過(guò)配重塊4a,轉(zhuǎn)動(dòng)倒入 下部的虹吸水箱7,經(jīng)虹吸管7a注出。
擺動(dòng)式水斗4為,在轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)4b的兩端, 一端為水斗,另一端為配重塊4a。 虹吸水箱7為,水箱的上方開(kāi)口并正對(duì)所述擺動(dòng)式水斗4的傾倒口,水箱 的內(nèi)部設(shè)置一根開(kāi)口向下的U型虹吸管7a, U型管的高度低于水箱上口部,U型 管的兩端, 一端置于水箱內(nèi)部并與水斗底部離開(kāi)20毫米,另一端出口位于水箱 外部,并低于水箱底部的高度。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),設(shè)置在水池邊,其特征在于所述系統(tǒng)包括,太陽(yáng)能電池板(3)電連接控制器(2)對(duì)蓄電池(1)充電,蓄電池(1)通過(guò)控制器(2)電連接水泵(8),水泵(8)經(jīng)水管(6)連接位于高處的水龍頭(5),水龍頭(5)出口針對(duì)下部的擺動(dòng)式水斗(4),擺動(dòng)式水斗(4)內(nèi)的水量超過(guò)配重塊(4a),轉(zhuǎn)動(dòng)倒入下部的虹吸水箱(7),經(jīng)虹吸管(7a)注出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述的擺動(dòng)式水 斗(4)為,在轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)(4b)的一端為水斗,另一端為配重塊(4a)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述的虹吸水箱(7) 為,水箱的上方開(kāi)口并正對(duì)所述擺動(dòng)式水斗(4)的傾倒口,水箱的內(nèi)部設(shè)置 一根開(kāi)口向下的U型虹吸管(7a), U型管的高度低于水箱上口部,U型管的兩 端, 一端置于水箱內(nèi)部并與水斗底部離開(kāi)一段距離,另一端出口位于水箱外部, 并低于水箱底部的高度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述虹吸管(7a) 的一端置于水箱內(nèi)并與水斗底部離開(kāi)一段距離為2至50毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述控制器(2) 包括電壓傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述蓄電池(l) 通過(guò)控制器(2)電連接水泵(8),在蓄電池(l)的輸出端串接逆變器,所述水泵(8) 為交流電水泵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),其特征是所述水泵(8) 為潛水泵。
全文摘要
本發(fā)明系一種室外太陽(yáng)能利用裝置,特別是適用于景觀水體、魚(yú)池、園林及流速較緩的中小型河道,利用太陽(yáng)能能源對(duì)水域進(jìn)行充氧裝飾的裝置系統(tǒng)。一種太陽(yáng)能全自動(dòng)間歇瀑布系統(tǒng),設(shè)置在水池邊,其特征在于所述系統(tǒng)包括,太陽(yáng)能電池板(3)電連接控制器(2)對(duì)蓄電池(1)充電,蓄電池(1)通過(guò)控制器(2)電連接水泵(8),水泵(8)經(jīng)水管(6)連接位于高處的水龍頭(5),水龍頭(5)出口針對(duì)下部的擺動(dòng)式水斗(4),擺動(dòng)式水斗(4)內(nèi)的水量超過(guò)配重塊(4a),轉(zhuǎn)動(dòng)倒入下部的虹吸水箱(7),經(jīng)虹吸管(7a)注出。本發(fā)明體積較小、組裝和移動(dòng)方便。能耗低,價(jià)格低,完全使用太陽(yáng)能,故可以在交通不便或拉不到電網(wǎng)的地區(qū)使用,應(yīng)用面積廣,集多種功能于一體。
文檔編號(hào)H02J7/32GK101524676SQ20081003439
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者衛(wèi)綺騏, 吳國(guó)華 申請(qǐng)人:上海市南洋模范中學(xué)