CN107558459A - 一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，属于水环境保护领域。本发明主要包括垃圾回收装置本体、太阳能发电部分和电能转换部分，所述太阳能发电部分接受太阳能并通过电能转换部分将太阳能转化为电能，进而为垃圾回收装置本体供电。通过太阳能电池板产生的电能供水泵工作，在白天的时候，太阳能电池板产生的部分电能供水泵工作，多余的电能储存进电池中。该装置可以有效地清理水域垃圾，实用性强，结构简单，具有广阔的市场。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，属于水环境保护领域。
背景技术
河流海洋垃圾污染一直都影响着水环境，这些垃圾会影响水域内的生物生长。在社会发展快速的今天这个问题尤为明显，人们像河流中丢弃的垃圾不仅限与生活垃圾，往往这些垃圾是不可降解的垃圾，比如塑料，这些垃圾在水中造成水体污染，还会通过生物累积作用到人类，因此如何有效地回收水中的垃圾是一个难题。如今人们通过垃圾回收船或者拦截的方式清理水中的垃圾，这样不但浪费大量的人力物力，还影响水域原来的生态。
发明内容
本发明提供一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，在不影响原来水环境的情况下，有效的清理静态湖泊河流中的垃圾。
本发明的技术方案：一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，包括垃圾回收装置本体、太阳能发电部分和电能转换部分，所述太阳能发电部分接受太阳能并通过电能转换部分将太阳能转化为电能，进而为垃圾回收装置本体供电。
其中太阳能发电部分为太阳能电池组1，通过太阳能支架4固定在垃圾回收装置本体顶端，其中太阳能电池组1下方固定有蓄电池2并与水泵11相连；
所述垃圾回收装置本体包括滤网7、腔体9、缓冲池10和水泵11；腔体9上端开有进水口5，进水口5位于太阳能支架4的下方，腔体9内部固定有滤网兜7，滤网兜7下方为缓冲池10，腔体9底部设有水泵11。
所述电能转化部分包括升压芯片MC3X164芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、蓄电电容C1、二极管D1；其中芯片MC3X164的1号管脚接电阻R3的一端和三极管Q2的基极，电阻R3的另一端接二极管D1的负极，二极管D1的正极和三极管Q2的集电极共同接太阳能电池组的正极，三极管Q2的发射极接地，芯片MC3X164的2号管脚接电阻R2和蓄电电容C1的一端，同时还接太阳能电池组的正极，电阻R2的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接太阳能电池组的正极，三极管Q1的集电极接水泵11的正极，水泵11的另一端接地，蓄电电容C1的另一端接地，芯片MC3X164的3号管脚接地，太阳能电池组的负极接地。
本发明的工作原理：通过太阳能进行供能，保证水泵和蓄电池交替工作，只要有太阳的时候就可以工作。整个装置为内空的方式，可以保证装置漂浮在水中，同时半月形的进水口，保证垃圾和水可以进入装置，同时另外一半在装置下沉的时候提供额外的浮力，保证装置在水中正常工作。本装置采用自动化的方式进行湖泊垃圾的处理，通过滤网对垃圾和水进行分离，在装置的下部安装一个水泵，能够反向运转，在加速过滤的同时，还在装置周围形成一个漩涡，能吸引装置周围的漂浮物，加速了湖泊河流的垃圾清理速度。
本发明的有益效果：本装置结构简单，移动性强，方便使用；实现了河流垃圾清理的自动化处理，极大的降低了人工成本；用太阳能供电的方式提供电能并将电能储存，可24小时工作，有效利用能源。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的太阳能电能转换电路图；
图中各标号：1-太阳能电池组、2-蓄电池、3-电线、4-太阳能支架、5-入水口、6-卡槽、7-滤网兜、8-挂钩、9-腔体、10-缓冲池、11-水泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，包括垃圾回收装置本体、太阳能发电部分和电能转换部分，所述太阳能发电部分接受太阳能并通过电能转换部分将太阳能转化为电能，进而为垃圾回收装置本体供电。
如图1所示，太阳能发电部分为太阳能电池组1，通过太阳能支架4固定在垃圾回收装置本体顶端，作为整个装置的能源输入口，可将太阳能转换为电能，太阳能电池组1下方固定有蓄电池2并通过电线3与水泵11相连，主要是将电能储存并传输给水泵11；其中太阳能发电部分采用太阳能电池板进行排列组合组成太阳能电池组1，每个太阳能电板的最大电压为4.2V电压，实际工作电压为3V左右，因此在太阳能电板铺设上用4个太阳能电板串联输出，所得电压可维持在12V左右。白天阳光照射时，太阳能电池板接受太阳能并转化为电能，所得电能之后通过电能转换部分进行分配。
所述垃圾回收装置本体包括滤网7、腔体9、缓冲池10和水泵11；腔体9上端开有进水口5，进水口5位于太阳能支架4的下方，腔体9内部固定有滤网兜7，滤网兜7下方为缓冲池10，腔体9底部设有水泵11，过滤后的水在缓冲池10中过渡，之后通过水泵11的作用，将水排出，因为水泵11对于整个装置都是一个吸引的作用，因此会形成漩涡作用，可以加速装置周围的物体向装置靠近。
其中进水口5采用半弧形设计，这样确保水和垃圾可以进入装置内，滤网兜7的内径比腔体9的内径小，保证滤网兜7能有效的置于腔体9内，为了保证滤网兜7能在腔体9中固定，在腔体9内设计一个凸出的卡槽6，卡槽6所在的圆内径比滤网兜7的口径小，这样就可以保证滤网兜7牢固的卡在卡槽6中。
为保证装置的回收与固定，在装置的左上方设计一个挂钩8，使用者可以通过挂钩将装置固定或牵引，腔体9作为整个装置的外壳，内部确保了电路的密封性，同时还有足够大的浮力空间，确保装置置于水中能够漂浮在水中。
实施例2：如图2所示，所述电能转化部分包括升压芯片MC3X164芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、蓄电电容C1、二极管D1；其中芯片MC3X164的1号管脚接电阻R3的一端和三极管Q2的基极，之后电阻R3的另一端接二极管D1的负极，二极管D1的正极和三极管Q2的集电极共同接太阳能电池组的正极，三极管Q2的发射极接地，芯片MC3X164的2号管脚接电阻R2和蓄电电容C1的一端，同时还接太阳能电池组的正极，电阻R2的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的一端，之后电阻R1的另一端接太阳能电池组的正极，三极管Q1的集电极接水泵的正极，之后水泵的另一端接地，蓄电电容C1的另一端接地，芯片MC3X164的3号管脚接地，太阳能电池组的负极接地。
电能转换部分主要对太阳能电板所发电能进行分配，白天时，太阳能电板发电，当电压不够时，水泵11不工作，此时只对蓄电池2进行蓄电，当电压足够时，优先给水泵11供电，多余的电能存储至蓄电池2中，夜间时，蓄电池2放电让水泵11工作。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，其特征在于：包括垃圾回收装置本体、太阳能发电部分和电能转换部分，所述太阳能发电部分接受太阳能并通过电能转换部分将太阳能转化为电能，进而为垃圾回收装置本体供电；
所述太阳能发电部分为太阳能电池组（1），通过太阳能支架（4）固定在垃圾回收装置本体顶端，其中太阳能电池组（1）下方固定有蓄电池（2）并与水泵（11）相连；
所述垃圾回收装置本体包括滤网（7）、腔体（9）、缓冲池（10）和水泵（11）；腔体（9）上端开有进水口（5），进水口（5）位于太阳能支架（4）的下方，腔体（9）内部固定有滤网兜（7），滤网兜（7）下方为缓冲池（10），腔体（9）底部设有水泵（11）。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，其特征在于：所述腔体（9）内设有凸出的卡槽（6），滤网兜（7）固定在卡槽（6）中。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，其特征在于：所述腔体（9）外部设有挂钩（8），将整个装置固定在牵引设备上。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的漂浮式水面垃圾实时回收装置，其特征在于：所述电能转化部分包括升压芯片MC3X164芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、蓄电电容C1、二极管D1；其中芯片MC3X164的1号管脚接电阻R3的一端和三极管Q2的基极，电阻R3的另一端接二极管D1的负极，二极管D1的正极和三极管Q2的集电极共同接太阳能电池组的正极，三极管Q2的发射极接地，芯片MC3X164的2号管脚接电阻R2和蓄电电容C1的一端，同时还接太阳能电池组的正极，电阻R2的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接太阳能电池组的正极，三极管Q1的集电极接水泵（11）的正极，水泵（11）的另一端接地，蓄电电容C1的另一端接地，芯片MC3X164的3号管脚接地，太阳能电池组的负极接地。
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