本發(fā)明涉及魚塘加氧設(shè)備及方法，特別涉及一種魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)及加氧方法。

背景技術(shù)：

魚塘水體的溶解氧量容易受放養(yǎng)密度、微生物、氣壓、溫度等影響，保證適當(dāng)?shù)娜芙庋趿磕艽偈刽~類攝食旺盛、生長(zhǎng)迅速、提高產(chǎn)量，反之，將會(huì)妨害害魚類生長(zhǎng)，引起浮頭、甚至大量窒息死亡，因此魚塘加氧顯得尤為重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，魚塘加氧方式通常包括噴水式加氧、水車式加氧、充氣式加氧、攪水式加氧等方式。但是，現(xiàn)有魚塘加氧方式存在以下缺失：其一、電力來(lái)源于市電，不僅能源消耗大，而且在無(wú)市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域，無(wú)法啟動(dòng)加氧設(shè)備對(duì)魚塘水體加氧；其二、加氧過程中，主要依靠流動(dòng)的水體與空氣接觸加氧，加氧效率低，電能利用率低，功耗大。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)201510491514.6公開了一種微型風(fēng)能及太陽(yáng)能發(fā)供電的魚塘水小型制氧裝置系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池、逆變器、蓄電池、攪水器及氣泵，該制氧裝置系統(tǒng)利用太陽(yáng)能電池發(fā)電，為攪水器或氣泵供電。該制氧裝置系統(tǒng)能使無(wú)市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域，也能啟動(dòng)加氧設(shè)備對(duì)魚塘水體加氧，但是，該制氧裝置系統(tǒng)仍然依靠流動(dòng)的水體與空氣接觸加氧，加氧效率低，電能利用率低，功耗大，不易于控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種不受地域限制，環(huán)保，加氧效率高，電能利用率高，功耗較小的魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)；為此，本發(fā)明還要提供一種該魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)的加氧方法。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能蓄電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器、超聲波霧化器及控制系統(tǒng)，其中：太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元用于將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，為超聲波霧化器供電，或者為儲(chǔ)能蓄電池充電；儲(chǔ)能蓄電池用于輔助太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元對(duì)超聲波霧化器供電，或者單獨(dú)對(duì)超聲波霧化器供電；DC-DC轉(zhuǎn)換器用于將太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元或儲(chǔ)能蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為超聲波霧化器所需求的直流電；超聲波霧化器設(shè)置于魚塘水位的適當(dāng)深度位置，用于將水霧化，霧化的水氣溶解空氣中的氧氣后下沉于魚塘水面，以提升魚塘水體的溶解氧含量；所述控制系統(tǒng)用于控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能蓄電池及超聲波霧化器的工作進(jìn)程。

優(yōu)選地，所述魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)還包括置于魚塘水體中的溶解氧傳感器，該溶解氧傳感器與控制系統(tǒng)電性連接，該溶解氧傳感器設(shè)置于魚塘水體內(nèi)，用于將魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)。所述超聲波霧化器的數(shù)量設(shè)置為兩組以上，所述溶解氧傳感器將即時(shí)魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)根據(jù)魚塘水體溶解氧量信息控制適當(dāng)數(shù)量的超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元或儲(chǔ)能蓄電池向運(yùn)轉(zhuǎn)的超聲波霧化器供電。

優(yōu)選地，所述魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)還包括霧氣擋傘，該霧氣擋傘設(shè)置于超聲波霧化器的上方，用于擋住上升的霧氣，迫使霧氣下沉于魚塘水面。

優(yōu)選地，所述超聲波霧化器包括水位控制電路及振蕩器電路，所述水位控制電路包括第1三極管、第2三極管及兩個(gè)水位檢測(cè)電極，所述振蕩器電路包括第3三極管、振蕩器及晶體超聲波換能器，在兩個(gè)水位檢測(cè)電極檢測(cè)到有水時(shí)，直流電壓經(jīng)兩個(gè)水位檢測(cè)電極之間的水電阻，為第1三極管提供工作電壓，使第1三極管導(dǎo)通，第1三極管集電極輸出高電平，使第2三極管也導(dǎo)通，為振蕩器提供偏置電壓，振蕩器振蕩工作后，晶體超聲波換能器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，將水霧化。

優(yōu)選地，魚塘水面上設(shè)有安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元的浮排，太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元包括若干太陽(yáng)能電池板，該太陽(yáng)能電池板為單晶硅太陽(yáng)能電池或多晶硅太陽(yáng)能電池或非晶硅太陽(yáng)能電池。

為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：所述魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)的加氧方法，包括以下工作步驟：

S1.控制系統(tǒng)控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元工作，當(dāng)超聲波霧化器工作時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元直接為超聲波霧化器供電；當(dāng)超聲波霧化器停止工作時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元為儲(chǔ)能蓄電池充電，直至儲(chǔ)能蓄電池充滿電；

S2.在超聲波霧化器工作過程中，若太陽(yáng)光線不足，儲(chǔ)能蓄電池輔助太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元對(duì)超聲波霧化器供電，或者單獨(dú)對(duì)超聲波霧化器供電；

S3.在超聲波霧化器工作過程中，將魚塘的水霧化，霧化的水氣溶解空氣中的氧氣，并受重力作用下沉于魚塘水面，提升魚塘水體的溶解氧含量。

優(yōu)選地，設(shè)置于魚塘水體內(nèi)的溶解氧傳感器，實(shí)時(shí)將魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)魚塘水體溶解氧量信息控制適當(dāng)數(shù)量的超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元或儲(chǔ)能蓄電池向運(yùn)轉(zhuǎn)的超聲波霧化器供電?？刂葡到y(tǒng)將魚塘水體溶解氧量從嚴(yán)重缺氧至氧量充足設(shè)定為若干擋位；當(dāng)魚塘水體溶解氧量較低時(shí)，控制系統(tǒng)控制較多的超聲波霧化器工作；當(dāng)魚塘水體溶解氧量略低于標(biāo)準(zhǔn)溶解氧量時(shí)，控制系統(tǒng)控制較少的超聲波霧化器工作；當(dāng)魚塘水體溶解氧量充足時(shí)，控制系統(tǒng)控制所有超聲波霧化器為關(guān)閉/待機(jī)狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：其一、本發(fā)明采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元作為電力來(lái)源，不消耗市電能源，且不受地域限制，能在無(wú)市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域?qū)︳~塘水體加氧；其二、本發(fā)明采用超聲波霧化器對(duì)魚塘加氧，霧化的水氣能充分地接觸空氣，并充分溶解空氣中的氧氣，形成富氧水氣，在重力作用下，富氧水氣沉于魚塘水面，從而迅速提升魚塘水體的溶解氧含量，加氧效率高，電能利用率高，超聲波霧化器功耗較小。

附圖說明

圖1為魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)的另一方框結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為超聲波霧化器的優(yōu)選電路圖。

圖中：100.魚塘水體；1.太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元；2.儲(chǔ)能蓄電池；3.DC-DC轉(zhuǎn)換器；4.超聲波霧化器；5.控制系統(tǒng)；6.溶解氧傳感器；7.霧氣擋傘 。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明為一種魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1、儲(chǔ)能蓄電池2、DC-DC轉(zhuǎn)換器3、超聲波霧化器4及控制系統(tǒng)5，其中：太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1用于將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，為超聲波霧化器4供電，或者為儲(chǔ)能蓄電池2充電；儲(chǔ)能蓄電池2用于輔助太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1對(duì)超聲波霧化器4供電，或者單獨(dú)對(duì)超聲波霧化器4供電；DC-DC轉(zhuǎn)換器3用于將太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1或儲(chǔ)能蓄電池2的直流電轉(zhuǎn)換為超聲波霧化器4所需求的直流電；超聲波霧化器4設(shè)置于魚塘水位的適當(dāng)深度位置，用于將水霧化，霧化的水氣溶解空氣中的氧氣后下沉于魚塘水面，以提升魚塘水體100的溶解氧含量；所述控制系統(tǒng)5用于控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1、儲(chǔ)能蓄電池2及超聲波霧化器4的工作進(jìn)程。

如圖1和圖2所示，魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)還包括置于魚塘水體中的溶解氧傳感器6，該溶解氧傳感器6與控制系統(tǒng)5電性連接，該溶解氧傳感器6設(shè)置于魚塘水體100內(nèi)，用于將魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)5。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)魚塘中的溶解氧量在3mg/L以上時(shí)，魚類多能正常生活；當(dāng)魚塘中的溶解氧量在2mg/L左右時(shí)，就影響一些魚類的正常生活；如果魚塘中的溶解氧量在1mg/L以下時(shí)，許多魚種就會(huì)感到呼吸困難，甚至停止攝食，出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象，甚至窒息死亡，所以可將3mg/L作為安全濃度，將2mg/L作為警戒濃度，將1mg/L作為危險(xiǎn)濃度。

如圖2所示，所述超聲波霧化器4的數(shù)量設(shè)置為兩組以上，所述溶解氧傳感器6將即時(shí)魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)5，該控制系統(tǒng)5根據(jù)魚塘水體溶解氧量信息控制適當(dāng)數(shù)量的超聲波霧化器4運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1或儲(chǔ)能蓄電池2向運(yùn)轉(zhuǎn)的超聲波霧化器4供電。以一畝面積的魚塘為例，可設(shè)置5～8組超聲波霧化器，當(dāng)魚塘中的溶解氧量為2.5～3mg/L左右時(shí)，控制系統(tǒng)控制1～3組超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)魚塘中的溶解氧量為2～2.5mg/L左右時(shí)，控制系統(tǒng)控制3～5組超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)魚塘中的溶解氧量低于2mg/L左右時(shí)，控制系統(tǒng)控制5～8組超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)置多組超聲波霧化器具有如下優(yōu)勢(shì)：其一、模塊化程度高，單一超聲波霧化器體積小，啟動(dòng)快速，控制容易；其二、能極大減少空載，其整體耗能較??；其三、當(dāng)一組超聲波霧化器發(fā)生故障時(shí)，其他超聲波霧化器還可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，或者可以令處于待機(jī)狀態(tài)的超聲波霧化器頂替工作，因此，其穩(wěn)定性可靠性好，智能化高，可以防止因部分超聲波霧化器癱瘓而造成加氧異常；其四、當(dāng)超聲波霧化器數(shù)量不夠時(shí)，可以方便地增加超聲波霧化器，提高加氧效率，使得超聲波霧化器數(shù)量能游刃有余地彈性擴(kuò)展。

如圖2所示，還包括霧氣擋傘7，該霧氣擋傘7設(shè)置于超聲波霧化器4的上方，用于擋住上升的霧氣，迫使霧氣下沉于魚塘水面。部分霧氣還會(huì)在霧氣擋傘7下側(cè)面形成水珠，向下滴落在魚塘水面上。

如圖3所示，所述超聲波霧化器4包括水位控制電路及振蕩器電路，所述水位控制電路包括第1三極管VT1、第2三極管VT2及兩個(gè)水位檢測(cè)電極，所述振蕩器電路包括第3三極管VT3、振蕩器及晶體超聲波換能器BC，在兩個(gè)水位檢測(cè)電極檢測(cè)到有水時(shí)，直流電壓經(jīng)兩個(gè)水位檢測(cè)電極之間的水電阻，為第1三極管VT1提供工作電壓，使第1三極管VT1導(dǎo)通，第1三極管VT1集電極輸出高電平，使第2三極管VT2也導(dǎo)通，為振蕩器提供偏置電壓，振蕩器振蕩工作后，晶體超聲波換能器BC產(chǎn)生高頻振動(dòng)，將水霧化。優(yōu)選地，所述兩個(gè)水位檢測(cè)電極相對(duì)于魚塘水面的水位深度為1-20mm。

本發(fā)明在魚塘水面上設(shè)有安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元的浮排（圖中未示出），太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元1包括若干太陽(yáng)能電池板，該太陽(yáng)能電池板為單晶硅太陽(yáng)能電池或多晶硅太陽(yáng)能電池或非晶硅太陽(yáng)能電池。

本發(fā)明魚塘太陽(yáng)能供電加氧系統(tǒng)的加氧方法，其特征在于，包括以下工作步驟：

S1.控制系統(tǒng)控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元工作，當(dāng)超聲波霧化器工作時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元直接為超聲波霧化器供電；當(dāng)超聲波霧化器停止工作時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元為儲(chǔ)能蓄電池充電，直至儲(chǔ)能蓄電池充滿電；

S2.在超聲波霧化器工作過程中，若太陽(yáng)光線不足，儲(chǔ)能蓄電池輔助太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元對(duì)超聲波霧化器供電，或者單獨(dú)對(duì)超聲波霧化器供電；

S3.在超聲波霧化器工作過程中，將魚塘的水霧化，霧化的水氣溶解空氣中的氧氣，并受重力作用下沉于魚塘水面，提升魚塘水體的溶解氧含量。

優(yōu)選地，設(shè)置于魚塘水體內(nèi)的溶解氧傳感器，實(shí)時(shí)將魚塘水體溶解氧量信息反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)魚塘水體溶解氧量信息控制適當(dāng)數(shù)量的超聲波霧化器運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元或儲(chǔ)能蓄電池向運(yùn)轉(zhuǎn)的超聲波霧化器供電。進(jìn)一步，控制系統(tǒng)將魚塘水體溶解氧量從嚴(yán)重缺氧至氧量充足設(shè)定為若干擋位；當(dāng)魚塘水體溶解氧量較低時(shí)，控制系統(tǒng)控制較多的超聲波霧化器工作；當(dāng)魚塘水體溶解氧量略低于標(biāo)準(zhǔn)溶解氧量時(shí)，控制系統(tǒng)控制較少的超聲波霧化器工作；當(dāng)魚塘水體溶解氧量充足時(shí)，控制系統(tǒng)控制所有超聲波霧化器為關(guān)閉/待機(jī)狀態(tài)。

以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施方式，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)以上的實(shí)施方式所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。