本實用新型涉及魚塘加氧設備及方法，特別涉及一種魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)。

背景技術：

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?shù)娜芙庋趿磕艽偈刽~類攝食旺盛、生長迅速、提高產(chǎn)量，反之，將會妨害害魚類生長，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、電力來源于市電，不僅能源消耗大，而且在無市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域，無法啟動加氧設備對魚塘水體加氧；其二、加氧過程中，主要依靠流動的水體與空氣接觸加氧，加氧效率低，電能利用率低，功耗大。

中國實用新型專利申請201510491514.6公開了一種微型風能及太陽能發(fā)供電的魚塘水小型制氧裝置系統(tǒng)，包括太陽能電池、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)能使無市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域，也能啟動加氧設備對魚塘水體加氧，但是，該制氧裝置系統(tǒng)仍然依靠流動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。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術中的不足，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能供電加氧系統(tǒng)。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)，包括太陽能光伏發(fā)電單元、儲能蓄電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器、超聲波霧化器及控制系統(tǒng)，其中：太陽能光伏發(fā)電單元用于將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，為超聲波霧化器供電，或者為儲能蓄電池充電；儲能蓄電池用于輔助太陽能光伏發(fā)電單元對超聲波霧化器供電，或者單獨對超聲波霧化器供電；DC-DC轉(zhuǎn)換器用于將太陽能光伏發(fā)電單元或儲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；超聲波霧化器設置于魚塘水位的適當深度位置，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)用于控制太陽能光伏發(fā)電單元、儲能蓄電池及超聲波霧化器的工作進程。

優(yōu)選地，所述魚塘太陽能供電加氧系統(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)量設置為兩組以上，所述溶解氧傳感器將即時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數(shù)量的超聲波霧化器運轉(zhuǎn)，并控制太陽能光伏發(fā)電單元或儲能蓄電池向運轉(zhuǎn)的超聲波霧化器供電。

優(yōu)選地，所述魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)還包括霧氣擋傘，該霧氣擋傘設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2三極管及兩個水位檢測電極，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，在兩個水位檢測電極檢測到有水時，直流電壓經(jīng)兩個水位檢測電極之間的水電阻，為第1三極管提供工作電壓，使第1三極管導通，第1三極管集電極輸出高電平，使第2三極管也導通，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，將水霧化。

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

本實用新型的有益效果是：其一、本實用新型采用太陽能光伏發(fā)電單元作為電力來源，不消耗市電能源，且不受地域限制，能在無市電電網(wǎng)覆蓋的偏僻區(qū)域?qū)︳~塘水體加氧；其二、本實用新型采用超聲波霧化器對魚塘加氧，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為魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)的方框結構示意圖。

圖2為魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)的另一方框結構示意圖。

圖3為超聲波霧化器的優(yōu)選電路圖。

圖中：100.魚塘水體；1.太陽能光伏發(fā)電單元；2.儲能蓄電池；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 。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型為一種魚塘太陽能供電加氧系統(tǒng)，包括太陽能光伏發(fā)電單元1、儲能蓄電池2、DC-DC轉(zhuǎn)換器3、超聲波霧化器4及控制系統(tǒng)5，其中：太陽能光伏發(fā)電單元1用于將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，為超聲波霧化器4供電，或者為儲能蓄電池2充電；儲能蓄電池2用于輔助太陽能光伏發(fā)電單元1對超聲波霧化器4供電，或者單獨對超聲波霧化器4供電；DC-DC轉(zhuǎn)換器3用于將太陽能光伏發(fā)電單元1或儲能蓄電池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設置于魚塘水位的適當深度位置，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用于控制太陽能光伏發(fā)電單元1、儲能蓄電池2及超聲波霧化器4的工作進程。

如圖1和圖2所示，魚塘太陽能供電加氧系統(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。實驗表明，當魚塘中的溶解氧量在3mg/L以上時，魚類多能正常生活；當魚塘中的溶解氧量在2mg/L左右時，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，許多魚種就會感到呼吸困難，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作為危險濃度。

如圖2所示，所述超聲波霧化器4的數(shù)量設置為兩組以上，所述溶解氧傳感器6將即時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數(shù)量的超聲波霧化器4運轉(zhuǎn)，并控制太陽能光伏發(fā)電單元1或儲能蓄電池2向運轉(zhuǎn)的超聲波霧化器4供電。以一畝面積的魚塘為例，可設置5～8組超聲波霧化器，當魚塘中的溶解氧量為2.5～3mg/L左右時，控制系統(tǒng)控制1～3組超聲波霧化器運轉(zhuǎn)；當魚塘中的溶解氧量為2～2.5mg/L左右時，控制系統(tǒng)控制3～5組超聲波霧化器運轉(zhuǎn)；當魚塘中的溶解氧量低于2mg/L左右時，控制系統(tǒng)控制5～8組超聲波霧化器運轉(zhuǎn)。設置多組超聲波霧化器具有如下優(yōu)勢：其一、模塊化程度高，單一超聲波霧化器體積小，啟動快速，控制容易；其二、能極大減少空載，其整體耗能較??；其三、當一組超聲波霧化器發(fā)生故障時，其他超聲波霧化器還可以正常運轉(zhuǎn)，或者可以令處于待機狀態(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、當超聲波霧化器數(shù)量不夠時，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展。

如圖2所示，還包括霧氣擋傘7，該霧氣擋傘7設置于超聲波霧化器4的上方，用于擋住上升的霧氣，迫使霧氣下沉于魚塘水面。部分霧氣還會在霧氣擋傘7下側面形成水珠，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及兩個水位檢測電極，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，在兩個水位檢測電極檢測到有水時，直流電壓經(jīng)兩個水位檢測電極之間的水電阻，為第1三極管VT1提供工作電壓，使第1三極管VT1導通，第1三極管VT1集電極輸出高電平，使第2三極管VT2也導通，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，將水霧化。優(yōu)選地，所述兩個水位檢測電極相對于魚塘水面的水位深度為1-20mm。

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

本實用新型魚塘太陽能供電加氧系統(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)控制太陽能光伏發(fā)電單元工作，當超聲波霧化器工作時，太陽能光伏發(fā)電單元直接為超聲波霧化器供電；當超聲波霧化器停止工作時，太陽能光伏發(fā)電單元為儲能蓄電池充電，直至儲能蓄電池充滿電；

S2.在超聲波霧化器工作過程中，若太陽光線不足，儲能蓄電池輔助太陽能光伏發(fā)電單元對超聲波霧化器供電，或者單獨對超聲波霧化器供電；

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，設置于魚塘水體內(nèi)的溶解氧傳感器，實時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數(shù)量的超聲波霧化器運轉(zhuǎn)，并控制太陽能光伏發(fā)電單元或儲能蓄電池向運轉(zhuǎn)的超聲波霧化器供電。進一步，控制系統(tǒng)將魚塘水體溶解氧量從嚴重缺氧至氧量充足設定為若干擋位；當魚塘水體溶解氧量較低時，控制系統(tǒng)控制較多的超聲波霧化器工作；當魚塘水體溶解氧量略低于標準溶解氧量時，控制系統(tǒng)控制較少的超聲波霧化器工作；當魚塘水體溶解氧量充足時，控制系統(tǒng)控制所有超聲波霧化器為關閉/待機狀態(tài)。

以上所述，僅是本實用新型較佳實施方式，凡是依據(jù)本實用新型的技術方案對以上的實施方式所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。