鱼塘太阳能供电加氧系统的制作方法

本实用新型涉及鱼塘加氧设备及方法，特别涉及一种鱼塘太阳能供电加氧系统。

背景技术：

鱼塘水体的溶解氧量容易受放养密度、微生物、气压、温度等影响，保证适当的溶解氧量能促使鱼类摄食旺盛、生长迅速、提高产量，反之，将会妨害害鱼类生长，引起浮头、甚至大量窒息死亡，因此鱼塘加氧显得尤为重要。在现有技术中，鱼塘加氧方式通常包括喷水式加氧、水车式加氧、充气式加氧、搅水式加氧等方式。但是，现有鱼塘加氧方式存在以下缺失：其一、电力来源于市电，不仅能源消耗大，而且在无市电电网覆盖的偏僻区域，无法启动加氧设备对鱼塘水体加氧；其二、加氧过程中，主要依靠流动的水体与空气接触加氧，加氧效率低，电能利用率低，功耗大。

中国实用新型专利申请201510491514.6公开了一种微型风能及太阳能发供电的鱼塘水小型制氧装置系统，包括太阳能电池、逆变器、蓄电池、搅水器及气泵，该制氧装置系统利用太阳能电池发电，为搅水器或气泵供电。该制氧装置系统能使无市电电网覆盖的偏僻区域，也能启动加氧设备对鱼塘水体加氧，但是，该制氧装置系统仍然依靠流动的水体与空气接触加氧，加氧效率低，电能利用率低，功耗大，不易于控制。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种不受地域限制，环保，加氧效率高，电能利用率高，功耗较小的鱼塘太阳能供电加氧系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种鱼塘太阳能供电加氧系统，包括太阳能光伏发电单元、储能蓄电池、DC-DC转换器、超声波雾化器及控制系统，其中：太阳能光伏发电单元用于将太阳光能转化为电能，为超声波雾化器供电，或者为储能蓄电池充电；储能蓄电池用于辅助太阳能光伏发电单元对超声波雾化器供电，或者单独对超声波雾化器供电；DC-DC转换器用于将太阳能光伏发电单元或储能蓄电池的直流电转换为超声波雾化器所需求的直流电；超声波雾化器设置于鱼塘水位的适当深度位置，用于将水雾化，雾化的水气溶解空气中的氧气后下沉于鱼塘水面，以提升鱼塘水体的溶解氧含量；所述控制系统用于控制太阳能光伏发电单元、储能蓄电池及超声波雾化器的工作进程。

优选地，所述鱼塘太阳能供电加氧系统还包括置于鱼塘水体中的溶解氧传感器，该溶解氧传感器与控制系统电性连接，该溶解氧传感器设置于鱼塘水体内，用于将鱼塘水体溶解氧量信息反馈给控制系统。所述超声波雾化器的数量设置为两组以上，所述溶解氧传感器将即时鱼塘水体溶解氧量信息反馈给控制系统，该控制系统根据鱼塘水体溶解氧量信息控制适当数量的超声波雾化器运转，并控制太阳能光伏发电单元或储能蓄电池向运转的超声波雾化器供电。

优选地，所述鱼塘太阳能供电加氧系统还包括雾气挡伞，该雾气挡伞设置于超声波雾化器的上方，用于挡住上升的雾气，迫使雾气下沉于鱼塘水面。

优选地，所述超声波雾化器包括水位控制电路及振荡器电路，所述水位控制电路包括第1三极管、第2三极管及两个水位检测电极，所述振荡器电路包括第3三极管、振荡器及晶体超声波换能器，在两个水位检测电极检测到有水时，直流电压经两个水位检测电极之间的水电阻，为第1三极管提供工作电压，使第1三极管导通，第1三极管集电极输出高电平，使第2三极管也导通，为振荡器提供偏置电压，振荡器振荡工作后，晶体超声波换能器产生高频振动，将水雾化。

优选地，鱼塘水面上设有安装太阳能光伏发电单元的浮排，太阳能光伏发电单元包括若干太阳能电池板，该太阳能电池板为单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池。

本实用新型的有益效果是：其一、本实用新型采用太阳能光伏发电单元作为电力来源，不消耗市电能源，且不受地域限制，能在无市电电网覆盖的偏僻区域对鱼塘水体加氧；其二、本实用新型采用超声波雾化器对鱼塘加氧，雾化的水气能充分地接触空气，并充分溶解空气中的氧气，形成富氧水气，在重力作用下，富氧水气沉于鱼塘水面，从而迅速提升鱼塘水体的溶解氧含量，加氧效率高，电能利用率高，超声波雾化器功耗较小。

附图说明

图1为鱼塘太阳能供电加氧系统的方框结构示意图。

图2为鱼塘太阳能供电加氧系统的另一方框结构示意图。

图3为超声波雾化器的优选电路图。

图中：100.鱼塘水体；1.太阳能光伏发电单元；2.储能蓄电池；3.DC-DC转换器；4.超声波雾化器；5.控制系统；6.溶解氧传感器；7.雾气挡伞 。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型为一种鱼塘太阳能供电加氧系统，包括太阳能光伏发电单元1、储能蓄电池2、DC-DC转换器3、超声波雾化器4及控制系统5，其中：太阳能光伏发电单元1用于将太阳光能转化为电能，为超声波雾化器4供电，或者为储能蓄电池2充电；储能蓄电池2用于辅助太阳能光伏发电单元1对超声波雾化器4供电，或者单独对超声波雾化器4供电；DC-DC转换器3用于将太阳能光伏发电单元1或储能蓄电池2的直流电转换为超声波雾化器4所需求的直流电；超声波雾化器4设置于鱼塘水位的适当深度位置，用于将水雾化，雾化的水气溶解空气中的氧气后下沉于鱼塘水面，以提升鱼塘水体100的溶解氧含量；所述控制系统5用于控制太阳能光伏发电单元1、储能蓄电池2及超声波雾化器4的工作进程。

如图1和图2所示，鱼塘太阳能供电加氧系统还包括置于鱼塘水体中的溶解氧传感器6，该溶解氧传感器6与控制系统5电性连接，该溶解氧传感器6设置于鱼塘水体100内，用于将鱼塘水体溶解氧量信息反馈给控制系统5。实验表明，当鱼塘中的溶解氧量在3mg/L以上时，鱼类多能正常生活；当鱼塘中的溶解氧量在2mg/L左右时，就影响一些鱼类的正常生活；如果鱼塘中的溶解氧量在1mg/L以下时，许多鱼种就会感到呼吸困难，甚至停止摄食，出现浮头现象，甚至窒息死亡，所以可将3mg/L作为安全浓度，将2mg/L作为警戒浓度，将1mg/L作为危险浓度。

如图2所示，所述超声波雾化器4的数量设置为两组以上，所述溶解氧传感器6将即时鱼塘水体溶解氧量信息反馈给控制系统5，该控制系统5根据鱼塘水体溶解氧量信息控制适当数量的超声波雾化器4运转，并控制太阳能光伏发电单元1或储能蓄电池2向运转的超声波雾化器4供电。以一亩面积的鱼塘为例，可设置5～8组超声波雾化器，当鱼塘中的溶解氧量为2.5～3mg/L左右时，控制系统控制1～3组超声波雾化器运转；当鱼塘中的溶解氧量为2～2.5mg/L左右时，控制系统控制3～5组超声波雾化器运转；当鱼塘中的溶解氧量低于2mg/L左右时，控制系统控制5～8组超声波雾化器运转。设置多组超声波雾化器具有如下优势：其一、模块化程度高，单一超声波雾化器体积小，启动快速，控制容易；其二、能极大减少空载，其整体耗能较小；其三、当一组超声波雾化器发生故障时，其他超声波雾化器还可以正常运转，或者可以令处于待机状态的超声波雾化器顶替工作，因此，其稳定性可靠性好，智能化高，可以防止因部分超声波雾化器瘫痪而造成加氧异常；其四、当超声波雾化器数量不够时，可以方便地增加超声波雾化器，提高加氧效率，使得超声波雾化器数量能游刃有余地弹性扩展。

如图2所示，还包括雾气挡伞7，该雾气挡伞7设置于超声波雾化器4的上方，用于挡住上升的雾气，迫使雾气下沉于鱼塘水面。部分雾气还会在雾气挡伞7下侧面形成水珠，向下滴落在鱼塘水面上。

如图3所示，所述超声波雾化器4包括水位控制电路及振荡器电路，所述水位控制电路包括第1三极管VT1、第2三极管VT2及两个水位检测电极，所述振荡器电路包括第3三极管VT3、振荡器及晶体超声波换能器BC，在两个水位检测电极检测到有水时，直流电压经两个水位检测电极之间的水电阻，为第1三极管VT1提供工作电压，使第1三极管VT1导通，第1三极管VT1集电极输出高电平，使第2三极管VT2也导通，为振荡器提供偏置电压，振荡器振荡工作后，晶体超声波换能器BC产生高频振动，将水雾化。优选地，所述两个水位检测电极相对于鱼塘水面的水位深度为1-20mm。

本实用新型在鱼塘水面上设有安装太阳能光伏发电单元的浮排（图中未示出），太阳能光伏发电单元1包括若干太阳能电池板，该太阳能电池板为单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池。

本实用新型鱼塘太阳能供电加氧系统的加氧方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S1.控制系统控制太阳能光伏发电单元工作，当超声波雾化器工作时，太阳能光伏发电单元直接为超声波雾化器供电；当超声波雾化器停止工作时，太阳能光伏发电单元为储能蓄电池充电，直至储能蓄电池充满电；

S2.在超声波雾化器工作过程中，若太阳光线不足，储能蓄电池辅助太阳能光伏发电单元对超声波雾化器供电，或者单独对超声波雾化器供电；

S3.在超声波雾化器工作过程中，将鱼塘的水雾化，雾化的水气溶解空气中的氧气，并受重力作用下沉于鱼塘水面，提升鱼塘水体的溶解氧含量。

优选地，设置于鱼塘水体内的溶解氧传感器，实时将鱼塘水体溶解氧量信息反馈给控制系统，控制系统根据鱼塘水体溶解氧量信息控制适当数量的超声波雾化器运转，并控制太阳能光伏发电单元或储能蓄电池向运转的超声波雾化器供电。进一步，控制系统将鱼塘水体溶解氧量从严重缺氧至氧量充足设定为若干挡位；当鱼塘水体溶解氧量较低时，控制系统控制较多的超声波雾化器工作；当鱼塘水体溶解氧量略低于标准溶解氧量时，控制系统控制较少的超声波雾化器工作；当鱼塘水体溶解氧量充足时，控制系统控制所有超声波雾化器为关闭/待机状态。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。