小型光伏产品制作

广东机电职业技术学院

小型光伏产品设计与制作实训报告（2013-2014学年第二学期）

专业：机电一体化技术

班级：机电1205

姓名：梁泽汶

学号： 06120519

指导教师：李明华、雷红玲

时间：第十五周（2014年 6 月 3 日——2014年6月 6 日）

作品名称：太阳能智能小船

小组名称:LJWC

组长：梁泽汶

组员：组长：

组员:梁泽汶、江志勇、吴开、罗敏洪、陈由强

目录

一、我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理

二、产品概述

三、团队工作分配

四、系统原理结构图

五、产品实物图

六、产品后续改进方案

七、产品物品清单

八、个人实训总结

一、我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理

我国是世界渔业生产大国,二十年来渔业产量一直居世界各国前列,国内渔业的总产值已占全国农业总产值的10%[1]。近年来，我国水产养殖已逐步向高密度、集约化方向发展，水产养殖总产量逐年上升，这与水产养殖业逐步实现机械化，特别是增氧机的广泛使用是密不可分的。可以说，增氧机是我国实现渔业现代化必不可少的基本装备。

1.1增氧机

增氧机是一种通过电动机或柴油机等动力源驱动工作部件，使空气中的“氧”迅速转移到养殖水体中的设备，它可综合利用物理、化学和生物等功能，不但能解决池塘养殖中因为缺氧而产生的鱼浮头的问题，而且可以消除有害气体，促进水体对流交换，改善水质条件，降低饲料系数，提高鱼池活性和初级生产率，从而可提高放养密度，增加养殖对象的摄食强度，促进生长，使亩产大幅度提高，充分达到养殖增收的目的。

1.2工作原理

增氧机的主要性能指标规定为增氧能力和动力效率。增氧能力系指一台增氧机每小时对水体增加的氧量，单位为公斤/小时；动力效率指一台增氧机消耗1度电对水的增氧量，单位是公斤/千瓦时。如1.5千瓦水车增氧机，动力效率为1.7公斤/千瓦时，表示该机耗1度电，能向水体增加1.7公斤氧。

虽然增氧机在水产养殖生产中的使用越来越广泛，但仍有些渔业从业者还不了解它的工作原理、类型和功能，在实际操作中表现为盲目和随意性。在这里有必要先弄懂它的工作原理，这样在实践中才会掌握它的使用方法。众所周知，使用增氧机的目的是向水体增加溶氧，这涉及到氧气的溶解度和溶解速率问题。溶解度包括水温、水的含盐量、氧分压3个因素；溶解速率包括溶氧的不饱和程度、水—气的接触面积和方式、水的运动状况3个因素。其中水温和水的含盐量是水体的一种稳定状况，一般不可改变，溶氧的不饱和程度是我们要改变的因素，也是水体当前存在的一种状况。所以要实现向水体增氧必须直接或间接地改变氧分压、水一气的接触面积和方式、水的运动状况3个因素。针对这种情况，设计增氧机时所采取的措施有：1）利用机械部件搅动水体，促进对流交换和界面更新；

2）把水分散为细小雾滴，喷入气相，增加水一气的接触面积；

3）通过负压吸气，令气体分散为微气泡，压入水中。

各种不同类型的增氧机都是根据这些原理设计制造的，它们或者采取一种促进氧气溶解的措施，或者采取两种及两种以上措施。

二、产品概述（设计思想、目的、意义）

地球有七分海洋三分陆地，海洋的面积远远大于陆地，为此渔业经营产业所占的比例颇为重要，根据2010-2013年中国打氧机市场深度调研与投资前景及风险预测报告，目前常见应用于生产的增氧机主

要有叶轮式（搅水）增氧机、水车式增氧机、喷水式增氧机、潜底（射空气）式增氧机四类。

1、叶轮式（搅水）增氧机是目前使用最多、最广泛的增氧机，其功率最大，能耗转化最佳，增氧效果也最明显。缺点是开机后增氧机噪声大，机器附近池水翻滚大，对喜静、易受伤养殖品种有一定负面作用，同时全池增氧也不均衡。正常一台3000瓦功率增氧机可负责3亩～5亩面积水面增氧。

2、水车式增氧机使用比较多，优点是增氧效果较好，并能带动池水的流动，对全池水体溶氧的均衡和提高最佳。缺点是需要几台（一般4台）增氧机配合才能充分发挥其功效，一次投资较大。

3、喷水式增氧机前几年较多见，其原理是把池中下部较差的水抽上来向上、向四周或向前高速喷出，延长扩大其在空气中曝气增氧时间和面积。由于其有效增氧面积很小，能耗转化差，所以现在仅应用于公园、观光鱼池、小水塘等，不仅美观，而且比较实用，在实际养殖水产中已逐渐淘汰。

4、潜底（射空气）式增氧机原理与观赏鱼鱼缸里的小型增氧机一样，把空气吸入（压缩）在池水中下层往外高速射出，达到给劣质底层水曝气、增氧的目的，其优点是噪音最小，对下层水增氧快速明显，不足是增氧面积有限，需要多台配合，投资大，易冲起某些塘池底泥影响鱼虾。这类增氧机主要用于室内硬质池底工厂化养殖。

5、（纳米）微孔管道潜底增氧机改善了出气管，使用微管（孔）出气，平时没孔，使用时利用压力撑开微孔出气，有效避免了出气孔

易被藻类杂物堵塞问题，加之噪音低，增氧效果较好，已在蟹虾等池塘中推广。

鱼池增氧机的应用使用增氧机可以改善水质。增氧机不仅供给鱼类所需要的氧气，更重要的是促进池内有机物的氧化分解，促进池水上下对流增加底层溶解氧，减少底层硫化氢、氨等有害物质。改善鱼类的栖息环境，提高体质，增强活力，促进生产提高产量。水质的改善比饵料环境更重要。养鱼（虾）先养水，说的就是这个道理。但是，打氧机的销售量和发展趋势的往往受到能源、成本和技术的制约而不能普及和突破；然而，顺应当代我国光伏产业的发展，因此我们依据环保节能这一理念设计出智能光伏增氧机！

三、团队工作分配

我们的制作过程团结一心，分工明确，各司其职，分为A、B、C、D、E五个工作岗位

如下图所示：

四、系统原理图结构图

我们使用一块2W/5.5V的太阳能单晶硅组件在作为白天的电力来源，由于考虑到一天的光照强度是不断变化的，所以单晶硅组件的输出的直流电压接一个boost DC-DC升压电路板（600mA,0.9~5V升5V）以升压稳定输出5V,然后接一个DIY带有自锁开关的电路板，这样可以控制保护K30微型马达的正常工作（产生反电动势），当中晴雨天时，直接由7V18650的电池输出7V进入2596型稳压芯片稳压输出5V左右的电压直接供给K30微型马达工作，从而驱动打氧型的扇形轮子转动，犹如产生浪花一朵朵的效果！

五、产品实物图