專利名稱：太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水處理設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
河湖微污染水體富營養(yǎng)化的治理一直是一個(gè)世界性的難題。目前，水體富營養(yǎng)化 (藻類)控制和去除的方法有化學(xué)法、生物法及物理、機(jī)械法等多種?；瘜W(xué)方法即采用凝聚 沉降和化學(xué)藥劑殺死藻類，這種方法可以高效即時(shí)的控制藍(lán)藻的繁殖，但化學(xué)藥劑對水體 生態(tài)帶來的負(fù)面影響及其嚴(yán)重的后果難以預(yù)測。生物法即利用蓮藕、蒲草等高等水生植物， 覆蓋水體，減少光照，抑制藍(lán)藻生長，同時(shí)也可以吸收氮、磷元素，使富營養(yǎng)物隨植物的收獲 被帶離湖泊水體，這種方法的負(fù)面影響是造成高等水生植物過量繁殖，對漁業(yè)、航運(yùn)、景觀 等帶來不良影響。物理機(jī)械法包括挖掘底泥沉積物、水體深層曝氣、注水沖稀，這些方法均 存在工程量大、施工復(fù)雜、設(shè)備成本及維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。2009年5月6日授權(quán)公告的，公告號為CN201232042Y的實(shí)用新型專利《太陽能上 流式水處理設(shè)備》，提供一種無需外部動(dòng)力，環(huán)保，節(jié)能，高效的水質(zhì)凈化設(shè)備，該設(shè)備通過 太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化成電能儲存于蓄電池中，蓄電池中的電能通過電機(jī)控制器向直 流電機(jī)提供電力，直流電機(jī)通過電機(jī)軸帶動(dòng)與電機(jī)軸相連的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將水體深處含氧量 較低的水抽吸到水體表面吸收氧氣，隨著水體表面與下層水體連續(xù)不斷的交換更新，使水 體深層的缺氧狀況得到改善，整個(gè)水體的含氧量明顯增加。但該設(shè)備存在其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不能 隨著光照強(qiáng)度和季節(jié)的變化而改變的不足，導(dǎo)致連續(xù)陰雨天或冬季光照不足時(shí)，存在設(shè)備 停止運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一些問題，提供一種太陽能自 適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，能夠根據(jù)光照和季節(jié)的變化自行調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 并節(jié)約能量的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，包括順次連接的太陽能電池板、蓄電池、電 機(jī)控制器、電機(jī)及葉輪，其特征在于，所述電機(jī)控制器分別連接著光電控制電路和太陽能電 池板，所述光電控制電路具有夏季工作模式輸出端和冬季工作模式輸出端，所述夏季工作 模式的輸出端和冬季工作模式的輸出端通過單聯(lián)雙控開關(guān)連接電機(jī)控制器；所述光電控制 電路包括光敏電阻G1、三極管G2、變阻器W1、W2、W3、W4和電阻R1、R2、R3、R4 ；光敏電阻G1、 變阻器Wl、W2順次串聯(lián)于直流電源的正極和負(fù)極之間，電阻Rl并聯(lián)于光敏電阻Gl和變阻 器Wl的兩端，電阻R3、R4串聯(lián)后并聯(lián)于變阻器W2的兩端；三極管G2的基極和發(fā)射極并聯(lián) 于電阻R4的兩端，三極管G2的集電極連接變阻器W4的滑動(dòng)端；變阻器W4的兩個(gè)固定端分 別連接電源負(fù)極和變阻器W3，變阻器W3串聯(lián)連接電阻R2，電阻R2再連接電源正極；變阻器 W2的電壓輸出端為所述夏季工作模式的輸出端，變阻器W4的電壓輸出端為所述冬季工作模式的輸出端。所述光電控制電路由電機(jī)控制器輸出的直流電供電。所述光敏電阻Gl為光敏三極管，所述光敏三極管的基極不引出，光敏三極管的發(fā) 射極連接變阻器Wl。本實(shí)用新型的技術(shù)效果本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在設(shè)置光電控制電路，根據(jù)光照的強(qiáng)弱，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并 且光電控制電路具有夏季工作模式和冬季工作模式，使設(shè)備能夠根據(jù)光照和季節(jié)的變化自 行調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并節(jié)約能量的目的。具體的，本實(shí)用新型在夏天采用夏季工作模式白天氣溫高，日照強(qiáng)，光敏電阻Gl 導(dǎo)通，并隨著日照強(qiáng)度的增加，阻值減小，使與電機(jī)控制器連接的夏季工作模式輸出端的輸 出電壓增大，通過電機(jī)控制器的控制，使電機(jī)保持較高的轉(zhuǎn)速工作，盡可能使水流較快循 環(huán)，增加水中的溶解氧，提高水質(zhì)凈化能力，同時(shí)太陽能電池板還能為蓄電池充電蓄能；通 過調(diào)節(jié)變阻器W1，可以使設(shè)備在一定光照強(qiáng)度下，獲得理想的工作狀態(tài)；夜間，氣溫較低， 沒有光照，光敏電阻Gl截止，電流流過R1，工作回路的電阻增大，輸出端的輸出電壓減小， 電機(jī)控制器控制設(shè)備處于較低轉(zhuǎn)速，在保證設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)減少能量的消耗，通過調(diào) 節(jié)變阻器W2，可以使設(shè)備在夜間處于低速節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)模式，既減少蓄電池能量的消耗，又能保 證設(shè)備基本的運(yùn)轉(zhuǎn)。而在日照弱氣溫低的冬天則采用冬季工作模式白天有一定的光照，氣溫比夜間 高，光敏電阻Gl導(dǎo)通，并使三極管G2也導(dǎo)通，由于三極管的放大作用，通過電阻R2和變阻 器W3的電流增大，壓降增大，使與電機(jī)控制器連接的冬季模式工作回路的輸出電壓減小， 電機(jī)控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢，設(shè)備保持基本的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少能耗，太陽能電池板主要為蓄電 池蓄能，通過調(diào)節(jié)變阻器W4，可以使設(shè)備保證基本的運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能減少能量消耗，最大限度 給蓄電池充電；夜間，沒有光照，氣溫很低，光敏電阻Gl截止，同時(shí)三極管基極的正向電壓 也小于導(dǎo)通電壓，三極管G2也截止，由于沒有三極管的放大作用，通過電阻R2和變阻器W3 的壓降減小，而與電機(jī)控制器連接的冬季模式工作回路的輸出電壓增大，電機(jī)控制器控制 電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，設(shè)備在能量許可的條件下，盡可能保持較快的轉(zhuǎn)速，通過調(diào)節(jié)變阻器W3，使 設(shè)備在冬天夜間氣溫較低的條件下，處于較好的工作狀態(tài)，保證設(shè)備所處水面不結(jié)冰。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是光電控制電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。如圖1所示，太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，包括順次連接的太陽能電池板、蓄 電池、電機(jī)控制器、電機(jī)及葉輪，還包括光電控制電路，電機(jī)控制器還分別連接著光電控制 電路和太陽能電池板，并且光電控制電路由電機(jī)控制器輸出的直流電供電。如圖2所示，光電控制電路的電路圖，包括一個(gè)光敏電阻G1、一個(gè)NPN型三極管G2、變阻器Wl、W2、W3、W4和電阻RU R2、R3、R4 ；光敏電阻G1、變阻器WU W2順次串聯(lián)于直 流電源兩端，電阻Rl并聯(lián)于光敏電阻Gl和變阻器Wl的兩端，電阻R3、R4串聯(lián)后并聯(lián)于變 阻器W2的兩端；三極管G2的基極和發(fā)射極并聯(lián)于電阻R4的兩端，三極管G2的集電極連接 變阻器W4的滑動(dòng)端；變阻器W4的兩個(gè)固定端分別連接電源負(fù)極和變阻器W3，變阻器W3串 聯(lián)連接電阻R2，電阻R2再連接電源正極；本實(shí)施例的光電控制電路具有兩個(gè)電壓輸出端， 第一輸出端為夏季工作模式輸出端，第二輸出端為冬季工作模式輸出端，變阻器W2的電壓 輸出端為所述夏季工作模式的輸出端，即端點(diǎn)④，變阻器W4的電壓輸出端為所述冬季工作 模式的輸出端，即端點(diǎn)⑤，端點(diǎn)④和端點(diǎn)⑤通過單聯(lián)雙控開關(guān)Kl連接電機(jī)控制器。本實(shí)施 例的光敏電阻Gl為光敏三極管，光敏三極管的基極不引出，光敏三極管的發(fā)射極與變阻器 Wl連接。本實(shí)用新型的工作原理如下a.夏季模式此時(shí)，單聯(lián)雙控開關(guān)Kl與端點(diǎn)④接通白天，有一定光照的情況下，光敏電阻Gl導(dǎo)通，并隨著光照強(qiáng)度的增加，阻值減 小，此時(shí)端點(diǎn)④輸出的電壓V。ut增大，通過電機(jī)控制器的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，水流循環(huán)量加 大，同時(shí)太陽能電池板還能為蓄電池充電蓄能；通過調(diào)節(jié)變阻器W1，可以使設(shè)備在一定光 照強(qiáng)度下，獲得理想的工作狀態(tài)。夜間，在光照不足的情況下，光敏電阻Gl截止(阻值接近無限大)，此時(shí)，電流流過 Rl，工作電路的電阻增大，端點(diǎn)④輸出的電壓V。ut減小，通過電機(jī)控制器的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速減 慢，水流循環(huán)量減小。通過調(diào)節(jié)變阻器W2，可以使設(shè)備在夜間處于低速節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)模式，既減 少蓄電池能量的消耗，又能保證設(shè)備基本的運(yùn)轉(zhuǎn)。b.冬季模式此時(shí)，單聯(lián)雙控開關(guān)Kl與端點(diǎn)⑤接通白天，有一定光照的情況下，光敏電阻Gl導(dǎo)通，并隨著光照強(qiáng)度的增加，阻值減 ??；同時(shí)，當(dāng)三極管G2基極b端正向電壓大于導(dǎo)通電壓時(shí)(本實(shí)施例的三極管的正向?qū)?電壓為0. 7V)，三極管G2導(dǎo)通，由于三極管G2的集電極c端電流放大作用，通過電阻R2和 W3的壓降增大，使得端點(diǎn)⑤輸出的電壓V。ut減小，通過電機(jī)控制器的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢。 通過調(diào)節(jié)變阻器W4，可以使設(shè)備保證基本的運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能減少能量消耗，最大限度給蓄電池 充電。夜間，在光照不足的情況下，光敏電阻Gl截止(阻值接近無限大)，同時(shí)，當(dāng)三極管 G2基極b端正向電壓小于導(dǎo)通電壓時(shí)，三極管G2截止(阻值接近無限大)，由于沒有集電 極c端電流放大的作用，通過電阻R2和W3的壓降減小，使得端點(diǎn)⑤輸出的電壓V。ut增大， 通過電機(jī)控制器的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速加快。通過調(diào)節(jié)變阻器W3，使設(shè)備在冬天夜間氣溫較低的 條件下，處于較好的工作狀態(tài)，使設(shè)備所處水面不結(jié)冰。應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明 創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書和實(shí)施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行 了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同 替換；而一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均涵蓋在本發(fā)明創(chuàng) 造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，包括順次連接的太陽能電池板、蓄電池、電機(jī)控制器、電機(jī)及葉輪，其特征在于，所述電機(jī)控制器分別連接著光電控制電路和太陽能電池板，所述光電控制電路具有夏季工作模式輸出端和冬季工作模式輸出端，所述夏季工作模式的輸出端和冬季工作模式的輸出端通過單聯(lián)雙控開關(guān)連接電機(jī)控制器；所述光電控制電路包括光敏電阻G1、三極管G2、變阻器W1、W2、W3、W4和電阻R1、R2、R3、R4；光敏電阻G1、變阻器W1、W2順次串聯(lián)于直流電源的正極和負(fù)極之間，電阻R1并聯(lián)于光敏電阻G1和變阻器W1的兩端，電阻R3、R4串聯(lián)后并聯(lián)于變阻器W2的兩端；三極管G2的基極和發(fā)射極并聯(lián)于電阻R4的兩端，三極管G2的集電極連接變阻器W4的滑動(dòng)端；變阻器W4的兩個(gè)固定端分別連接電源負(fù)極和變阻器W3，變阻器W3串聯(lián)連接電阻R2，電阻R2再連接電源正極；變阻器W2的電壓輸出端為所述夏季工作模式的輸出端，變阻器W4的電壓輸出端為所述冬季工作模式的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，其特征在于，所述光電控 制電路由電機(jī)控制器輸出的直流電供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，其特征在于，所述光敏電 阻Gl為光敏三極管，所述光敏三極管的基極不引出，光敏三極管的發(fā)射極連接變阻器Wl。
專利摘要一種太陽能自適應(yīng)上流式水處理設(shè)備，包括順次連接的太陽能電池板、蓄電池、電機(jī)控制器、電機(jī)及葉輪，還包括光電控制電路，電機(jī)控制器還分別連接著光電控制電路和太陽能電池板，光電控制電路具有夏季工作模式輸出端和冬季工作模式輸出端，夏季工作模式的輸出端和冬季工作模式的輸出端通過單聯(lián)雙控開關(guān)連接電機(jī)控制器。本實(shí)用新型通過設(shè)置光電控制電路能夠根據(jù)光照和季節(jié)的變化自行調(diào)整電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并節(jié)約能量的目的。
文檔編號C02F7/00GK201746395SQ20102050307
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者周慧清, 李中竣, 陸蘇亞 申請人:北京藍(lán)海實(shí)益環(huán)境科技有限公司