CN202997972U - 一种太阳能光伏水面多功能发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种太阳能光伏水面多功能发电机，包括：浮筒，浮筒的顶端设有太阳能电池组件，其下方设有第一支撑板与浮筒连接，第一支撑板中心设有进气开口；第一支撑板下方设有第二支撑板，第二支撑板中心设有离心风扇。第二支撑板上设有隔板，将第一支撑板与第二支撑板空间分成密封区、安置区、压缩空气区。压缩空气区连接一排气管深入水下，并连接一微孔喷管。浮筒底部设有第三支撑板，其上固定有蓄电池。浮筒外底端设有电机并与浮筒密封连接。电机轴与离心风扇连接。压缩空气区设有电控阀门，潜水耐压软管与电控阀门密封连接，通向水下与压力传感器连接与微型应急氧气瓶连接与潜水呼吸器连接。本实用新型一机多用，且安全可靠。

Description

一种太阳能光伏水面多功能发电机

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电系统，特别是指一种利用太阳能水面光伏发电进行水下增氧，潜水供氧、水面供电、浮式航标灯等多功能发电机。

背景技术

“增氧机”始于上世纪70年代，传统设备使用的叶轮，水车式、水面拨动增氧，技术上只是用市电驱动电动机带动平板叶片拨动水的表面，使空气中的氧溶于水表面，这种装置都是需要外接市电来带动机器转动，且装置不能随意的移动，并且在水中拉电缆安全隐患极大；因此虽然结构简单，但耗能很大，且溶氧度低下，氧气一般只是增加在水表面，因此在养殖行业，光靠水面增氧不能达到高密度高质量养殖的要求，经济效益不高，且不安全。同时目前的增氧机，功能单一，一些偏远地区缺电、无电或电力设施不完善，不能达到供电的需求。因此也无法使用增氧机，造成了在广泛水域无法大面积推广水产养殖，迅速引导农民致富的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提出一种节能环保，且使用方便高效安全的水下增氧设备，放置于水面发电的太阳能光伏多功能发电机。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种太阳能光伏水面多功能发电机，包括：放置于水中的浮筒；所述浮筒的顶端设有一太阳能电池组件；所述太阳能电池组件下方设有一第一支撑板与浮筒连接，所述太阳能电池组件与所述第一支撑板间设有进气口间隔，所述第一支撑板上设有一进气口开口；

所述第一支撑板下方设有一第二支撑板，所述第二支撑板将所述浮筒与外界气体隔离；所述第一支撑板与所述第二支撑板之间有一隔板，将此空间分隔为密封区、安置区以及压缩空气区；所述第二支撑板中心位置承托有一离心风扇；所述离心风扇设于所述安置区，且所述密封区与所述压缩空气区分别设于所述安置区的两侧，所述安置区与所述压缩空气区相通；所述压缩空气区设有一压缩空气出口；所述压缩空气出口连接排气管，所述排气管深入水下；所述排气管末端连接微孔喷管；所述第二支撑板上位于所述密封区固定有逆变器和光伏控制器；

所述第二支撑板下方设有第三支撑板，所述第三支撑板上固定有蓄电池；

所述浮筒底端设有一电机，所述电机的电机轴穿过所述浮筒筒底、所述第三支撑板及所述第二支撑板与所述离心风扇连接；

所述太阳能电池组件与所述光伏控制器电连接，所述光伏控制器电连接所述蓄电池；所述光伏控制器电连接所述逆变器及所述电机。

所述电机与所述浮筒之间设有密封圈密封。

所述浮筒的外缘设有吊环，便于运输吊装。

所述压缩空气区还连接有耐压软管，所述耐压软管前端设有电控阀门，所述耐压软管的末端设有潜水呼吸器，所述电控阀门与所述潜水呼吸器之间设有压力传感器根据水深的不同，调节供气压力，适应潜水人员的需求。

所述潜水呼吸器前端还设有微型应急氧气瓶具有十分钟的供气量，在耐压软管被破坏时应急逃生。

所述逆变器通过电源输出电缆与用户电源连接。

所述第一支撑板上设有支架，支架顶端设有警示灯或航标灯闪光器；所述航标灯闪光器与所述光伏控制器电连接。

所述浮筒底端下的所述电机底部设有系留环，通过钢缆于水底系留固定。

所述太阳能电池组件、所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板、所述离心风扇、所述光伏控制器、所述逆变器、所述电机均呈保证浮筒置于水中时不倾斜的对称设置，且重心最低。

本实用新型通过太阳能电池组件产生光伏效应进行发电，经光伏控制器中PWM技术高效向蓄电池充、放电控制，还具有时控、光控、温度补偿、直流放大器等多功能将所获得的电能再传送给其他的电子部件，然后再带动离心风扇的转动，从而可以产生压缩空气，压缩空气则通过排气管排出，并且浮筒置于水中时，排气管深入水中可以将压缩空气从下端排出，而压缩空气是通过微孔喷管排出，因此可以进行雾化，使得水中的溶氧度大大增加，从而可以提高增氧效果。而当其不做增氧机时，所产生的电能则可以作为其他作用，如发电机向岸上供电，或者供给其上的航标灯使用，或作为潜水供氧机使用，既节能环保，安全性能高，一机的多用途，放置于水中后不需要人工再操作，且方便操作。附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种太阳能光伏水面多功能发电机的平面剖视结构示意图；

图2为本实用新型太阳能光伏水面多功能发电机的俯视图；

图3为本实用新型太阳能光伏水面多功能发电机的仰视图；

图4为本实用新型太阳能光伏水面多功能发电机的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1、图2、图3及图4，本实用新型提供的一种太阳能光伏水面多功能发电机多功能集合于图一所示，因此下面将详细阐述其作为不同功能时的具体实施方式。

实施例一：作为水下增氧机使用

一种太阳能光伏水面多功能发电机，请参见图1，包括：放置于水中的浮筒1；所述浮筒1的顶端设有一太阳能电池组件2；所述太阳能电池组件2下方设有一第一支撑板3与浮筒1连接，所述太阳能电池组件2与所述第一支撑板3间设有进气口间隔4，所述第一支撑板3上设有一进气口开口5。所述太阳能电池组件2留下一定距离固定第一支撑板3，第一支撑板3与所述太阳能电池组件2之间可通过六根固定螺栓均匀分布连接。浮筒1可以设置为多种形状，本实施例中主要采用圆锥形，因为此形状放置于水中时最为稳定；浮筒1漂浮于水面时，水上部分大约占筒高三分之一，水下部分大约占筒高三分之二，而重心在设备的底端中心，因此稳定性良好。圆锥形浮筒1承载全部光伏系统部件及应用部件的重量，漂浮于确定的水面上。浮筒1以及所有支撑板等结构件均采用ABS或玻璃钢材料，经久耐用，制造成本低廉。

所述第一支撑板3下方设有一第二支撑板6，所述第二支撑板6将所述浮筒1与外界气体隔离；所述第一支撑板3与所述第二支撑板6之间有一隔板7，将此空间分隔为密封区8、安置区9以及压缩空气区10；所述第二支撑板6中心位置承托有一离心风扇11；所述离心风扇11设于所述安置区9，且所述密封区8与所述压缩空气区10分别设于所述安置区9的两侧，所述安置区9与所述压缩空气区10相通；所述压缩空气区10设有一压缩空气出口12；所述压缩空气出口12连接排气管13，所述排气管13深入水下，所述排气管13末端连接微孔喷管14；所述第二支撑板6上位于所述密封区8固定有逆变器15和光伏控制器16。其中排气管13采用硬质材料，其具有抗压能力，且长度可以根据需要进行调整，从而保证深水区能有足够的氧气，且排气管13的末端连接的微孔喷管14，最佳的为环形的微孔喷管14，当然其形状不限于环形，也可以为三角形，正方形或者直接为直管型等；且微孔开设在环形喷管的下端，微孔的孔径大小最佳的范围为1-2mm，从而使压缩空气在喷出时，雾化效果更佳，通过水底再上升，增加了水中的溶氧度，但是其孔径大小以及开口的位置不仅限于本实施例中所提及的大小和位置。

所述第二支撑板6下方设有第三支撑板17，所述第三支撑板17上固定有蓄电池18；第三支撑板17同样为圆板状结构与所述浮筒一连接，将第三支撑板17设置于靠浮筒1底部的位置，第三支撑板17下方设有固定架与浮筒1底端相连，蓄电池18最少设置有两块，当然不限于两块，在第三支撑板17上呈对称设置，从而可以更好的保持浮筒1的平衡。

所述浮筒1底端设有一电机19，所述电机19的轴穿过所述浮筒1筒底、所述第三支撑板17及所述第二支撑板6与所述离心风扇11连接；本实用新型采用的是稀土直流无刷电机，当然不限于此种电机。

所述太阳能电池组件2与所述光伏控制器16电连接，所述光伏控制器16电连接所述蓄电池18；所述光伏控制器16电连接所述逆变器15及所述电机19。

为了保持密封性，使浮筒1放入水中部分不会有水渗入，因此针对每个外接口出均会采用密封措施，因此在所述电机19与所述浮筒1之间设有密封圈20。

所述浮筒1的外缘设有吊环21，吊环21最佳的是设有四个，分别间隔均匀的设置在浮筒1上端的外缘，用于设备运输和安装时吊装使用。

所述浮筒1底端下的所述电机19底部设有系留环22，因此可以将浮筒1固定在指定的水域中。

所述太阳能电池组件2、所述第一支撑板3、所述第二支撑板6、所述第三支撑板17、所述离心风扇11、所述光伏控制器16、所述逆变器15、所述蓄电池18所述电机19均呈保证浮筒1置于水中时不倾斜的对称设置。

本实用新型太阳能光伏水面多功能发电机作为增氧机使用时，首先将浮筒1放置于需要放置的指定的水域中，可以通过缆绳吊住吊环21，然后再将浮筒1置入水中。太阳能电池组件2受到光照产生光伏电流，光伏电流经过光伏控制器16流至蓄电池18，然后光伏控制器16采用脉宽调制PWM技术(Pulse WidthModulation)，根据蓄电池18的充放电特性，控制器为直充、匀充、浮充的三段充电方式，蓄电池18始终保持满荷电状态，从而保证整个系统常年全天候工作，蓄电池18电流再经过光伏控制器16流向电机19，然后电机19将启动带动离心风扇11转动，而空气从进气口间隔4至进气口开口5处流入，然后经过离心风扇11的带动，压缩空气流向压缩空气区10，再流经压缩空气出口12流向排气管13，最终从排气孔的尾端微孔喷管14处排出，由于微孔喷管14孔径小，且空气压力大，因此将产生雾化气体，使得喷出的气体在水中溶氧度高。且排气管13为硬质材料制成，具有耐压力，因此深入水中的长度可以根据需要而定。另外由于电机19下方设有系留环22，因此将浮筒1至于水中时为了防止浮筒1位置的移动，因此可以通过系留环22上系上缆绳再固定在水底。本实用新型可以通过将空气导入水面下，从而使中、深层水中也能溶氧，并且采用的电量可以自给自足；不需要外接电源无安全隐患，既可以满足增氧的功能，还能不使用市电，因此对于水产养殖业有非常显著的经济效益。

所述警示灯30作为系统工作状态指示，正常时常亮，故障时闪亮。

实施例二：作为水下供氧机使用

与实施例一不同的是，所述压缩空气区10还连接有耐压软管23，所述耐压软管23前端设有电控阀门24，所述耐压软管23的末端设有潜水呼吸器25，所述电控阀门24与所述潜水呼吸器25之间设有压力传感器26置于耐压软管23上。

所述潜水呼吸器25前端还设有微型应急氧气瓶27。相同部分在此不再赘述。

其中，所述压力传感器26检测到水深压力产生的电信号经通信电缆进入所述光伏控制器16的调节电路控制所述电控阀门24的开启度，调节排气压力的大小，从而调整潜水呼吸器25的供氧压力。

为了产生较好的供氧效果，因此不作为养殖增氧使用，而作为潜水作业供氧机使用时，将压缩空气出口12进行堵塞，即排气管13的入口被堵塞，从而使压缩空气仅能从耐压软件中排出。使用时，其产生压缩空气的过程与实施例一中的过程相同，因此在此不再赘述，潜水员带好潜水呼吸器25潜入水中，此时压力传感器26感测潜水员的潜入水深的压力，然后通过光伏控制器16控制电控阀门24的开启程度，从而满足潜水员的供氧。耐压软管23的长度根据潜水员的需要进行设置，然而在深海领域常常存在各种突发状况，因此本实用新型中的设备出现故障，或者耐压软管23被割断比如被鲨鱼咬断时，潜水员可以启动背负于胸前或后背的微型应急氧气瓶27供氧，再迅速逃生，微型应急氧气瓶27可供给潜水员十分钟左右的氧气。因此可以进一步保证潜水员的生命安全。

另外，另设有安全绳缆31通向岸上或船上，便于水面人员及时救援。通讯电缆32通向水面，实现与岸上或船上人员通讯。

本实用新型作为供氧机使用时，无需水面上的任何人员和设备配合，在浅水海域或内陆水域（＜50米水深）人体所承受的压力范围内，很方便的进行潜水作业，潜水人员不受供气时间的限制，不需要背负传统沉重的氧气瓶，方便携带更多的水下作业工具和器材，行动自由度大幅度增加，同时解决了向水面和岸上通讯问题和安全保障问题。

另外，警示灯30作为水下工作状态指示，正常时常亮，非正常时闪亮。

实施例三：作为水面光伏发电机使用

其与实施例一不同的是，系统只是用所述逆变器15通过电源输出电缆28与用户电源连接。

因为在偏远的海域或水域地区，电力设施不完善，因此居民生活用电无法保证，可以通过本实用新型来提供电量。此时光伏控制器16将控制逆变器15的电流输出；逆变器15进行直流与交流的转换，从而输给岸上或船上用户使用。本实用新型如只用于光伏发电还可以将电机19，离心风扇11等其它功能的部件去除，保持其密封效果，进一步降低成本将其只作为光伏发电机使用。警示灯30作为系统工作状态指示，正常时常亮，故障时闪亮。

实施例四：作为航标灯使用

在江、河、湖、海中航行，特别是大型客、货运船只在航道中航行，离不开航标灯的指引，才能确保安全。航标灯作为航运交通警示信号灯，是航运交通必有的装备。

传统的浮标式航标灯，其特点采用直流灯具，使用蓄电池18供电。由于蓄电池18容量有限，在一定的时间内必须更换。再由于航标灯浮动工作于水面，在天气恶劣风大浪急的情况下，作业船只根本无法靠近作业点，去打开设备更换沉重的蓄电池18。因此容易在夜间造成过往船只触礁、搁浅、碰撞等重大事故。

本实施例与其它实施例不同的是，所述支架29顶端设有航标灯30；所述航标灯30与所述光伏控制器16电连接。

航标灯30夜晚或阴天开灯点亮的时间由光伏控制器16控制电连接所述内含频闪发生器的航标灯30按照国际通用标准闪光频率，驱动航标灯30工作。

另外，与实施例三相同，为了更好的给航船保证航标灯30的使用，本实用新型还可以将电机19，离心风扇11及相应附件移除，进一步降低成本保持其密封效果，将其只作为航标灯30使用。根据水深使用一定长度的钢缆连接系留环22，从而使浮筒1系留于指定的航道上，

本实用新型作为航标灯30使用可实现全天候，免维护使用（免维护期限可＞3年），与传统的航标灯比较大大的减少了更换所述蓄电池18及所产生的维护费用。与海底电缆供电方式相比，造价低廉，且更加安全。

综述：本实用新型提供的太阳能光伏水面多功能发电机，采用了绿色环保的太阳能作为电力来源，再将所得的电力充分利用，作为水下增氧机以及供氧机，还有水面发电机和航标灯使用，增氧机不仅能深入水中增加氧量，且雾化后水中溶氧度高，使水中有机生物菌种大量繁殖，快速分解水中残饵、蛋白质、有机物等。净化水质，促进浮游生物及有益藻类生长，实现了无公害绿色养殖，大幅度提高了养殖产量和质量，不消费常规电能，且使用方便。只要将设备放入水中，不需要做任何操作即可正常工作。作为供氧机时也无需其他外部设备，安全设备考虑严格，移动方便，使用安全。作为发电机和航标灯安装方便，使用成本低廉，增加了安全性，本实用新型一机多用的同时，也更好的实现了节能环保，节约成本，可靠安全的性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于，包括：放置于水中的浮筒；所述浮筒的顶端设有一太阳能电池组件；所述太阳能电池组件下方设有第一支撑板与浮筒连接，所述太阳能电池组件与所述第一支撑板间设有进气口间隔，所述第一支撑板上设有一进气开口；

所述第一支撑板下方设有一第二支撑板，所述第二支撑板将所述浮筒与外界气体隔离；所述第一支撑板与所述第二支撑板之间有一隔板，将此空间分隔为密封区、安置区以及压缩空气区；所述第二支撑板中心位置承托一离心风扇；所述离心风扇设于所述安置区，且所述密封区与所述压缩空气区分别设于所述安置区的两侧，所述安置区与所述压缩空气区相通；所述压缩空气区设有一压缩空气出口；所述压缩空气出口连接排气管，所述排气管深入水下；所述排气管末端连接微孔喷管；所述第二支撑板上位于所述密封区固定有逆变器和光伏控制器；

所述第二支撑板下方设有第三支撑板，所述第三支撑板上固定有蓄电池；

所述浮筒底端密封连接一电机，所述电机的电机轴穿过所述浮筒筒底并密封连接、所述第三支撑板及所述第二支撑板与所述离心风扇连接；

所述太阳能电池组件与所述光伏控制器电连接，所述光伏控制器电连接所述蓄电池；所述光伏控制器电连接所述逆变器或所述电机。

2.如权利要求1所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述压缩空气区还连接有耐压软管，所述耐压软管前端设有电控阀门，所述耐压软管的末端设有压力传感器和所述潜水呼吸器。

3.如权利要求2所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述耐压软管外还设有所述通讯电缆和安全缆绳。

4.如权利要求2所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述潜水呼吸器前端还设有微型应急氧气瓶。

5.如权利要求1所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述逆变器通过电源输出电缆与用户电源连接。

6.如权利要求1或2或5所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述第一支撑板上设有支架，支架顶端设有航标灯或警示灯；所述航标灯或所述警示灯与所述光伏控制器电连接。

7.如权利要求1或2或5所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述浮筒的外缘设有吊环。

8.如权利要求1所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述微孔喷管的孔径为1-2mm。

9.如权利要求1或2或5所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述浮筒底端下的所述电机底部设有系留环。

10.如权利要求1或2或5所述的太阳能光伏水面多功能发电机，其特征在于：所述太阳能电池组件、所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板、所述离心风扇、所述光伏控制器、所述逆变器、所述蓄电池、所述电机均呈保证浮筒置于水中时不倾斜的对称设置，且重心最低。

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