專利名稱：一種太陽能全自動間歇瀑布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系一種室外太陽能利用裝置，特別是適用于景觀水體、魚池、園林 及流速較緩的中小型河道，利用太陽能能源對水域進(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對水體進(jìn)行充氧，由于一般的充氧船 裝上曝氣機造價高達(dá)幾十萬，而且使用一天也得幾千以至幾萬元，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，曝氣船也無法開進(jìn)，所以 在城市大多數(shù)窄河道中很難使用曝氣機對水體充氧。
而另一種使用面較廣的水車式曝氣機，我們可以算這樣一筆帳在一條長
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L5Kw 的水車式曝氣機，每天工作12小時， 一年365天計， 一年共計26280度，大約 為26280元。較便宜的設(shè)備市場價為每臺0. 6萬元，使用壽命約為一年，總計 五萬元左右。
在景觀水體、魚池、園林的池塘中，也希望有一定高度落差的類似瀑布裝 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，或水 車式曝氣機均需要很大開支，裝置復(fù)雜，建設(shè)維持費用很大。
室外的池塘湖泊裸露在太陽底下，作為一種用之不竭的天然能源應(yīng)該是一 個最好的能量供給源，如何將其充分利用，不僅是普通地轉(zhuǎn)換成電能，而且需 要由此能量通過驅(qū)動一系列裝置實現(xiàn)曝氣機功能，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)維修費用。以上是一個既有誘惑力，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)， 采用太陽能轉(zhuǎn)換的動力，能自動控制，結(jié)構(gòu)簡單成本低，使用壽命長的曝氣造 流系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是如此來實現(xiàn)的
一種太陽能全自動間歇瀑布系統(tǒng)，設(shè)置在水池邊，其特征在于所述系統(tǒng)包 括，太陽能電池板電連接控制器對蓄電池充電，蓄電池通過控制器電連接水泵， 水泵經(jīng)水管連接位于高處的水龍頭，水龍頭出口針對下部的擺動式水斗，擺動 式水斗內(nèi)的水量超過配重塊，轉(zhuǎn)動倒入下部的虹吸水箱，經(jīng)虹吸管注出。 所述的擺動式水斗為，在轉(zhuǎn)動支點的一端為水斗，另一端為配重塊。 所述的虹吸水箱為，水箱的上方開口并正對所述擺動式水斗的傾倒口，水 箱的內(nèi)部設(shè)置一根開口向下的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。
采用太陽能電池板接收到太陽能后把太陽能直接轉(zhuǎn)換為直流形式的電能， 被儲存于蓄電池組中；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)值時開啟電源，接通水泵，更多的場合可以經(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，為其提供動力。
其間采用的是常規(guī)技術(shù)，①太陽電池(光伏電池)方陣，由若干個太陽電 池組件或太陽電池板在機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)的儲能設(shè)備，通常由若干 臺蓄電池經(jīng)過串、并聯(lián)組成。③控制器系統(tǒng)的控制裝置，主要功能是對蓄電 池進(jìn)行充放電控制，同時對系統(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)明太陽能全自動間歇瀑布系統(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 動式水斗的水斗中充入水。
對擺動式水斗進(jìn)行補水，當(dāng)水斗中水的質(zhì)量達(dá)到一定量時會打破杠桿的平 衡狀態(tài)，圍繞轉(zhuǎn)動支點轉(zhuǎn)動水斗自動向下擺動，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復(fù)位，開始下一次循環(huán)進(jìn) 水、倒水過程。
擺動式水斗向位于下部的虹吸水箱快速供水，虹吸水箱用于儲存水，以保 證每次放水時有一定均勻的水量，維持較長時間持續(xù)地優(yōu)化曝氣充氧的效果。
當(dāng)虹吸水箱中的水漫過開口向下u型虹吸管的彎曲頂部時，水充滿了虹吸
管的內(nèi)管段后會從虹吸管另一側(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)計中考慮到兩個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能下落，擊入河中深處，既將氧帶入水的深處， 又帶動水的流動。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是①體積較小、組裝和移動方便。②能耗低，價 格低。③完全使用太陽能，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水體進(jìn)行細(xì)濾、充氧的同時，促進(jìn)水的循環(huán) 流動，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)的水箱都采用手動和自動的方法， 大多數(shù)采用電機驅(qū)動閥門來進(jìn)行放水，所以需要閥門、電機及電機控制系統(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進(jìn)行虹吸自動放水， 取消了閥門、電機及電機控制機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，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由于擺動式間歇供水裝置安周期擺動，因此，可裝飾成龍、魚、恐 龍等動物，具有一定的觀賞性。
5(四)
圖1是本發(fā)明太陽能全自動間歇瀑布系統(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是太陽能電池板，4是擺動式水斗，4a 是配重塊，4b是轉(zhuǎn)動支點，5水龍頭，6是水管，7是虹吸水箱，7a是虹吸管， 8是水泵。
(五)
具體實施例方式
以下以實施例對照附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
一種太陽能全自動間歇瀑布系統(tǒng)，設(shè)置在水池邊，包括太陽能電池板3電 連接控制器2對蓄電池1充電，蓄電池1通過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 口針對下部的擺動式水斗4，擺動式水斗4內(nèi)的水量超過配重塊4a，轉(zhuǎn)動倒入 下部的虹吸水箱7，經(jīng)虹吸管7a注出。
擺動式水斗4為，在轉(zhuǎn)動支點4b的兩端， 一端為水斗，另一端為配重塊4a。 虹吸水箱7為，水箱的上方開口并正對所述擺動式水斗4的傾倒口，水箱 的內(nèi)部設(shè)置一根開口向下的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
1.一種太陽能全自動間歇瀑布系統(tǒng)，設(shè)置在水池邊，其特征在于所述系統(tǒng)包括，太陽能電池板(3)電連接控制器(2)對蓄電池(1)充電，蓄電池(1)通過控制器(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)出口針對下部的擺動式水斗(4)，擺動式水斗(4)內(nèi)的水量超過配重塊(4a)，轉(zhuǎn)動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所述的全自動間歇瀑布系統(tǒng)，其特征是所述的擺動式水 斗(4)為，在轉(zhuǎn)動支點(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，水箱的上方開口并正對所述擺動式水斗(4)的傾倒口，水箱的內(nèi)部設(shè)置 一根開口向下的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所述的全自動間歇瀑布系統(tǒng)，其特征是所述蓄電池(l) 通過控制器(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)明系一種室外太陽能利用裝置，特別是適用于景觀水體、魚池、園林及流速較緩的中小型河道，利用太陽能能源對水域進(jìn)行充氧裝飾的裝置系統(tǒng)。一種太陽能全自動間歇瀑布系統(tǒng)，設(shè)置在水池邊，其特征在于所述系統(tǒng)包括，太陽能電池板(3)電連接控制器(2)對蓄電池(1)充電，蓄電池(1)通過控制器(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)出口針對下部的擺動式水斗(4)，擺動式水斗(4)內(nèi)的水量超過配重塊(4a)，轉(zhuǎn)動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、組裝和移動方便。能耗低，價格低，完全使用太陽能，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H02J7/32GK101524676SQ20081003439
公開日2009年9月9日 申請日期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, 吳國華 申請人:上海市南洋模范中學(xué)