CN219643817U - 一种采用风光互补供电的污水处理装置以及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电技术领域，尤指一种采用风光互补供电的污水处理装置以及系统，包含：太阳能电池板、风力发电设备、风光互补控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载控制箱和污水处理设备，所述风光互补控制器与所述太阳能电池板、风力发电设备、直流稳压模块以及蓄电池连接，所述蓄电池与所述直流稳压模块连接，所述直流稳压模块通过所述直流负载控制箱与所述污水处理设备连接。本实用新型以太阳能供电为主，风能为辅进行风光互补供电，解决了由太阳能或风能单一发电供电过程中提供能源不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电技术领域，尤指一种采用风光互补供电的污水处理装置以及系统。
背景技术
在污水处理中往往需要外接电源，但是污水处理装置一般设置于远离供电系统的地区。如果使用蓄电池供电，则会出现供电时间短，电量不大的问题；如果使用柴油或汽油发电机，则不够环保，还需要人员定期值班。
而如果使用太阳能或风能单一发电供电，则存在因环境因素波动导致发电量不稳定，从而导致污水处理设备无法稳定运行。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种采用风光互补供电的污水处理装置，其以太阳能供电为主，风能为辅进行风光互补供电，解决了由太阳能或风能单一发电供电过程中提供能源不稳定的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种采用风光互补供电的污水处理装置，包含：太阳能电池板、风力发电设备、风光互补控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载控制箱和污水处理设备，所述风光互补控制器与所述太阳能电池板、风力发电设备、直流稳压模块以及蓄电池连接，所述蓄电池与所述直流稳压模块连接，所述直流稳压模块通过所述直流负载控制箱与所述污水处理设备连接。
进一步，所述污水处理装置还包含远程监控系统，所述远程监控系统与所述直流稳压模块连接。
进一步，所述远程监控系统包括通讯模块、数据采集器、温度传感器、风速传感器和光度传感器，所述数据采集器与所述通讯模块、温度传感器、风速传感器以及光度传感器连接，所述通讯模块用于与智能监管系统进行通信。
进一步，所述通讯模块为5G无线通讯模块。
进一步，所述直流稳压模块的直流输入电压值范围为16-36V，所述直流稳压模块的直流输出电压值为24V。
本实用新型还提供一种采用风光互补供电的污水处理系统，所述污水处理系统包括如以上所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型包含：太阳能电池板、风力发电设备、风光互补控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载控制箱和污水处理设备，所述风光互补控制器与所述太阳能电池板、风力发电设备、直流稳压模块以及蓄电池连接，所述蓄电池与所述直流稳压模块连接，所述直流稳压模块通过所述直流负载控制箱与所述污水处理设备连接。本实用新型以太阳能供电为主，风能为辅进行风光互补供电，解决了由太阳能或风能单一发电供电过程中提供能源不稳定的问题。
附图说明
图1是本实用新型所述污水处理装置的电路框图。
图2是本实用新型所述远程监控系统的电路框图。
图3是本实用新型涉及到的电路部分的电气原理图。
具体实施方式
请参阅图1-3所示，本实用新型关于一种采用风光互补供电的污水处理装置，包含：太阳能电池板、风力发电设备、风光互补控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载控制箱和污水处理设备，所述风光互补控制器与所述太阳能电池板、风力发电设备、直流稳压模块以及蓄电池连接，所述蓄电池与所述直流稳压模块连接，所述直流稳压模块通过所述直流负载控制箱与所述污水处理设备连接。进一步地，所述污水处理装置还包含远程监控系统，所述远程监控系统与所述直流稳压模块连接。进一步地，所述远程监控系统包括通讯模块、数据采集器、温度传感器、风速传感器和光度传感器，所述数据采集器与所述通讯模块、温度传感器、风速传感器以及光度传感器连接，所述通讯模块用于与智能监管系统进行通信。进一步地，所述通讯模块为5G无线通讯模块。进一步地，所述直流稳压模块的直流输入电压值范围为16-36V，所述直流稳压模块的直流输出电压值为24V。
需要说明的是，
在图1中，标号1为太阳能电池板，用于利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能；标号2为风力发电设备，用于利用风能转换为机械能，之后将机械能转换为电能；标号3为风光互补控制器，用于将光伏发电和风力发电的多余电能转化为化学能存到蓄电池中；标号4为蓄电池，用于将化学能转换成电能给负载设备供电使用；标号5为直流稳压模块，用于利用所有电能将其整定成直流24V的电压，供给所需要的负载设备使用；标号6为直流负载控制箱，标号8为小微型污水处理设备，所述直流负载控制箱用于为小微型污水处理设备提供所需要的电源和控制操作；标号7为远程监控系统，用于对温度、光速、风速等数据采集和无线发送数据提供电源。
请参阅图2，远程监控系统由5G无线通讯模块、数据采集器以及各个传感器组成；5G无线通讯模块，用于将数据采集器采集的数据通过5G无线通讯技术发送到智能监控系统，从而实现远程监控的作用；数据采集器利用温度传感器、风速传感器、光度传感器采集到温度、风速、光度数据；智能监管系统，用于接收5G无线通讯模块发送的数据并进行处理，从而判判断设备运行是否出现异常或者故障，进行远程发送预警和故障提示。
本实用新型还提供一种采用风光互补供电的污水处理系统，所述污水处理系统包括如以上所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置。
为解决已有技术存在的缺陷，本实用新型做出以下技术革新：
1.采用风光互补发电系统解决供电不稳的问题
本实用新型采用风光互补发电技术，本实用新型主要由风力发电机、太阳能电池板、控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载等部分组成。本实用新型是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术为一体的复合可再生能源发电系统，当设备需要用电时，蓄电池组中储存的直流电将被直流稳压模块整定成24V的直流电压，供给负载处。
2、采用直流稳压模块解决直流电压波动性的问题
本实用新型将采用16-36V直流电压稳定成24V的直流电压，直流稳压模块它是由一次电源或者直流电池组提供一个直流输入电压，经过DC/DC变换以后在输出一个稳定的直流电压，保证直流稳压模块安全工作允许输出的电压和电流。
3、采用直流电压输出，减少直流电压变换交流电压这样的能耗损失的问题
本实用新型将采用直流电压给直流负载端供电使用，将会减少电力电子变换器(逆变器)的设备，同时也会减少直流电转化为交流电的环节减少能耗损失，另外直流稳压模块整定的直流电压输出端发生短路以及异常工作状态时，不会对供电设备造成损坏，只需要消除异常和故障后就可以恢复正常工作，具有高效的稳定性和安全性。
4.采用小微型污水处理设备解决占地面积大的问题
小微型污水处理设备采用源头处理、就地排放的处理模式和泥膜共生氨氧化工艺技术，实现进水充足的碳源以及生物强大稳定性；设备整体的占地面积极大的减小。
5.采用远程监控系统解决供电系统运行状况出现的问题
设备采用5G无线通讯技术、数据采集器和各种传感器组成远程监控系统，如图2，通过数据采集器对设备周围环境的温度、风速、光度这些参数进行采集，最后用5G无线通技术，把这些数据参数发给到智能监管系统上，通过相关联的数据来判断设备是否达到正常运行的状态情况；若经过相关联的数据判断后发现设备运行出现异常或者故障，将会进行远程发送预警和故障提示。
本实用新型的一个实施例如下：
设计条件：
小微型污水处理设备的运行参数，直流负载设备总功率为40W，远程监控系统负载总功率为20W。
根据需求其直流负载设备每日需要运行12个小时，远程监控系统负载每日需要运行24个小时假设天气为连续雨天，太阳能板不能充电，则系统需要保证连续工作运行2天。
1.根据设计的条件就可以计算出设备日平均用电量是40AH，计算出日平均用电量，就可以确认选择蓄电池容量的大小为150AH；
2.根据当地全年太阳有效照射时间和设计条件，计算出太阳能电池板需要选择工作电压为36V，功率为300W的太阳能电池板；
3.因太阳能电池板在不发电的天气里，通常是连续阴雨天，此时的风速和持续时间均大大超过年平均风速和时间，根据气象资料及该站点的自然环境，在该时段内取4级风速(5.5～7.9m/s)4h/d，然后根据这个风速选择风力发电机的功率为350W；
4.根据已选好的太阳能电池板和风力发电机的参数，选择风光互补控制器，其型号为24V/400W；
5.根据已选择号的型号，进行电气连接，把太阳能电池板的电源接线端按照正极端和负极端分别接到风光互补控制器上的光伏发电区域的端子上；
6.风力发电机的电源接线端按照正极端和负极端分别接到风光互补控制器上的风力发电区域的端子上；
7.在风光互补控制器上的蓄电池区域的端子上分别引出2组线，每组线分别有正负极端接线，一组线接到蓄电池作为备用电量储存起来，另外一组线接到直流稳压模块的输入端；
8.太阳能电池板和风力发电机所提供的电压通过直流稳压模块稳定成24V直流电压后，在直流稳压模块的输出端只需要接入直流负载设备和远程监控系统硬件供电电源，就可以实现系统正常的运行；
9.在接入电源线时，要注意区分直流电源的正负极，以防止接错线，造成设备无法正常的远型；
10.整套系统采用是直流电压24V作为所有设备的供电电源电压。
以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种采用风光互补供电的污水处理装置，其特征在于，包含：太阳能电池板、风力发电设备、风光互补控制器、蓄电池、直流稳压模块、直流负载控制箱和污水处理设备，所述风光互补控制器与所述太阳能电池板、风力发电设备、直流稳压模块以及蓄电池连接，所述蓄电池与所述直流稳压模块连接，所述直流稳压模块通过所述直流负载控制箱与所述污水处理设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置还包含远程监控系统，所述远程监控系统与所述直流稳压模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置，其特征在于，所述远程监控系统包括通讯模块、数据采集器、温度传感器、风速传感器和光度传感器，所述数据采集器与所述通讯模块、温度传感器、风速传感器以及光度传感器连接，所述通讯模块用于与智能监管系统进行通信。
4.根据权利要求3所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置，其特征在于，所述通讯模块为5G无线通讯模块。
5.根据权利要求1所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置，其特征在于，所述直流稳压模块的直流输入电压值范围为16-36V，所述直流稳压模块的直流输出电压值为24V。
6.一种采用风光互补供电的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统包括如权利要求1-5任一项所述的一种采用风光互补供电的污水处理装置。
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