申请日2015.05.20
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F9/14; H02J7/35; H02P27/08; H02H9/02; H02J7/00
摘要
本实用新型公开一种地埋式污水处理设备，包括初沉池、接触氧化池、二沉池、消毒池、污泥池及风机房，该地埋式污水处理设备的风机电控系统包括通过电连接的光伏供电装置、市电供电装置、供电转换装置、控制模块及风机，光伏供电装置与市电供电装置一起连接到供电转换装置以选择相应供电方式。本实用新型至少能在节能环保、安全性、抗干扰性或可操控性、低噪高效等的某一个方面改善风机电控系统的性能。
权利要求书
1.一种地埋式污水处理设备，包括初沉池、接触氧化池、二沉池、消毒池、 污泥池及风机房，其特征在于，该地埋式污水处理设备的风机电控系统包括通过 电连接的光伏供电装置、市电供电装置、供电转换装置、控制模块及风机，光伏 供电装置与市电供电装置一起连接到供电转换装置以选择相应供电方式，该光伏 供电装置包括光伏电池、光伏控制器、蓄电池及逆变电路，其中：光伏电池为薄 膜光伏电池，该薄膜光伏电池包括由上至下依次设置的第一导电玻璃基底、沉积 吸收层、缓冲层、导电银胶和第二导电玻璃基底，第一导电玻璃基底、沉积吸收 层、缓冲层、导电银胶和第二导电玻璃基底由上至下依次设置，第一导电玻璃基 底引出正电极，第二导电玻璃基底引出负电极;光伏控制器具有充电电路、放电 电路、控制电路防雷电路，充电电路接于光伏电池与蓄电池之间，放电电路接于 蓄电池与逆变电路之间，控制电路分别连接充电电路、放电电路及蓄电池，防雷 电路和蓄电池串联，逆变电路接至供电转换装置;蓄电池包括蓄电池本体、电池 管理模块、数据总线、辅助供电总线以及辅助充电控制线，蓄电池本体的正极和 负极分别与电池管理模块相连接，电池管理模块包括与蓄电池本体的正极和负极 分别相连接的检测控制单元以及与蓄电池本体的正极和负极分别相连接的辅助充 电单元，检测控制单元与辅助充电单元相连接，数据总线与检测控制单元相连接， 辅助供电总线与辅助充电单元相连接，辅助充电控制线与检测控制单元的输出端 相连接，检测控制单元实时检测蓄电池本体的运行状态，当蓄电池本体的实时电 压小于阈值电压时由辅助充电单元通过辅助供电总线对蓄电池进行充电;逆变电 路包括功率管驱动芯片及六个功率管，功率管驱动芯片接至微处理器以便根据微 处理器输出的脉冲宽度调制信号来驱动对应的功率管交替导通和关断，六个功率 管分成三组，每组功率管控制一相交流输出，每个功率管的源极和漏极之间对应 接入二极管。
2.如权利要求1所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，控制模块的主回 路中，三相电源输入线经主回路断路器、交流接触器接至风机的三相电机的电机 线;控制模块的控制回路中，控制回路断路器的输入端接两相电源输入线，控制 回路断路器的一输出端接交流接触器线圈的一个接线端，控制回路断路器的另一 个输出端经点动按钮接交流接触器线圈的另一个接线端。
3.如权利要求2所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，控制模块的两端 分别接入第一接地元件和第二接地元件，其中第一接地元件接于控制模块的输入 端与接地端之间，第二接地元件接于控制模块的输出端与接地端之间。
4.如权利要求3所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，供电转换装置与控 制模块之间、控制模块与风机之间均通过屏蔽电缆连接，其中的屏蔽电缆的屏蔽层 均接至地;屏蔽电缆靠近供电转换装置的一端电缆屏蔽层通过第一接地元件接地， 屏蔽电缆靠近控制模块的另一端电缆屏蔽层直接接地;屏蔽电缆靠近控制模块的一 端电缆屏蔽层通过第二接地元件接地，屏蔽电缆靠近风机的另一端电缆屏蔽层直接 接地。
5.如权利要求4所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，屏蔽电缆的外保护 层内设置有多根芯线，其中每根芯线包裹有内保护层;外保护层内层设置有电缆屏 蔽层，内保护层的内侧设置有芯线屏蔽层。
6.如权利要求5所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，风机的叶轮包括： 左右端板，固定在一转轴上;多片叶片，叶片沿转轴的轴向分布且夹设在左右端 板之间，叶片垂直于转轴的横截面沿纵向弯成曲线状。
7.如权利要求6所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，叶片垂直于转轴 的横截面沿纵向弯成圆弧状;叶片厚度自叶片根部到叶片尾部逐渐缩小;叶片的 后缘外侧表面和/或叶片的前缘外侧表面分布有系列叶片小凹坑或叶片锯齿。
8.如权利要求7所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，功率管为MOSFET 或IGBT，每个功率管的源极和漏极之间对应接入二极管;第一接地元件为密闭 式火花间隙，第二接地元件为放电管。
9.如权利要求8所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，沉积吸收层为半导 体纳米材料制成，缓冲层为In2S3材料制成。
10.如权利要求9所述的地埋式污水处理设备，其特征在于，第一导电玻璃基 底、第二导电玻璃基底的长度为40mm，宽度为15mm，厚度为3mm;沉积吸收层 长度为30mm，宽度为15mm，厚度为2×10-3mm;缓冲层长度为25mm，宽度为15mm， 厚度为4×10-3mm;导电银胶长度为20mm，宽度为15mm，厚度为2×10-3mm;沉 积吸收层为半导体纳米材料制成，缓冲层为In2S3材料制成。
说明书
地埋式污水处理设备
技术领域
本实用新型涉及环保设备，尤其涉及地埋式污水处理设备及其分系统或部件。
背景技术
地埋式污水处理设备的风机电控系统中，作为负载设备的风机接通过控制模块接至供电端的供电转换装置，由该控制模块将供电端输出的交流电转换为负载设备所需的交流电或直流电，由此达到对负载设备的控制。
上述风机电控系统设计上存在不足：采用单一的市电供电，不够环保节能;防雷保护措施不够好，系统安全性差;抗干扰措施不够理想，对负载设备的稳定运行造成较大的影响;控制不够方便，不能很好地满足用户的需求;风机振动噪声大，效率不高;等等。有鉴于此，有必要涉及新的污水处理设备风机电控系统及其分系统，以便使其性能得以改善。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供地埋式污水处理设备及其分系统或部件，以便至少能在节能环保、安全性、抗干扰性或可操控性、低噪高效等的某一个方面使地埋式污水处理设备的性能得以改善。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种地埋式污水处理设备，包括初沉池、接触氧化池、二沉池、消毒池、污泥池及风机房，该地埋式污水处理设备的风机电控系统包括通过电连接的光伏供电装置、市电供电装置、供电转换装置、控制模块及风机，光伏供电装置与市电供电装置一起连接到供电转换装置以选择相应供电方式，该光伏供电装置包括光伏电池、光伏控制器、蓄电池及逆变电路，其中：光伏电池为薄膜光伏电池，该薄膜光伏电池包括由上至下依次设置的第一导电玻璃基底、沉积吸收层、缓冲层、导电银胶和第二导电玻璃基底，第一导电玻璃基底、沉积吸收层、缓冲层、导电银胶和第二导电玻璃基底由上至下依次设 置，第一导电玻璃基底引出正电极，第二导电玻璃基底引出负电极;光伏控制器具有充电电路、放电电路、控制电路防雷电路，充电电路接于光伏电池与蓄电池之间，放电电路接于蓄电池与逆变电路之间，控制电路分别连接充电电路、放电电路及蓄电池，防雷电路和蓄电池串联，逆变电路接至供电转换装置;蓄电池包括蓄电池本体、电池管理模块、数据总线、辅助供电总线以及辅助充电控制线，蓄电池本体的正极和负极分别与电池管理模块相连接，电池管理模块包括与蓄电池本体的正极和负极分别相连接的检测控制单元以及与蓄电池本体的正极和负极分别相连接的辅助充电单元，检测控制单元与辅助充电单元相连接，数据总线与检测控制单元相连接，辅助供电总线与辅助充电单元相连接，辅助充电控制线与检测控制单元的输出端相连接，检测控制单元实时检测蓄电池本体的运行状态，当蓄电池本体的实时电压小于阈值电压时由辅助充电单元通过辅助供电总线对蓄电池进行充电;逆变电路包括功率管驱动芯片及六个功率管，功率管驱动芯片接至微处理器以便根据微处理器输出的脉冲宽度调制信号来驱动对应的功率管交替导通和关断，六个功率管分成三组，每组功率管控制一相交流输出，每个功率管的源极和漏极之间对应接入二极管。
较优地，控制模块的主回路中，三相电源输入线经主回路断路器、交流接触器接至风机的三相电机的电机线;控制模块的控制回路中，控制回路断路器的输入端接两相电源输入线，控制回路断路器的一输出端接交流接触器线圈的一个接线端，控制回路断路器的另一个输出端经点动按钮接交流接触器线圈的另一个接线端。
较优地，控制模块的两端分别接入第一接地元件和第二接地元件，其中第一接地元件接于控制模块的输入端与接地端之间，第二接地元件接于控制模块的输出端与接地端之间。
较优地，供电转换装置与控制模块之间、控制模块与风机之间均通过屏蔽电缆 连接，其中的屏蔽电缆的屏蔽层均接至地;屏蔽电缆靠近供电转换装置的一端电缆屏蔽层通过第一接地元件接地，屏蔽电缆靠近控制模块的另一端电缆屏蔽层直接接地;屏蔽电缆靠近控制模块的一端电缆屏蔽层通过第二接地元件接地，屏蔽电缆靠近风机的另一端电缆屏蔽层直接接地。
较优地，屏蔽电缆的外保护层内设置有多根芯线，其中每根芯线包裹有内保护层;外保护层内层设置有电缆屏蔽层，内保护层的内侧设置有芯线屏蔽层。
较优地，风机的叶轮包括：左右端板，固定在一转轴上;多片叶片，叶片沿转轴的轴向分布且夹设在左右端板之间，叶片垂直于转轴的横截面沿纵向弯成曲线状。
较优地，叶片垂直于转轴的横截面沿纵向弯成圆弧状;叶片厚度自叶片根部到叶片尾部逐渐缩小;叶片的后缘外侧表面和/或叶片的前缘外侧表面分布有系列叶片小凹坑或叶片锯齿。
较优地，功率管为MOSFET或IGBT，每个功率管的源极和漏极之间对应接入二极管;第一接地元件为密闭式火花间隙，第二接地元件为放电管。
较优地，沉积吸收层为半导体纳米材料制成，缓冲层为In2S3材料制成。
较优地，第一导电玻璃基底、第二导电玻璃基底的长度为40mm，宽度为15mm，厚度为3mm;沉积吸收层长度为30mm，宽度为15mm，厚度为2×10-3mm;缓冲层长度为25mm，宽度为15mm，厚度为4×10-3mm;导电银胶长度为20mm，宽度为15mm，厚度为2×10-3mm;沉积吸收层为半导体纳米材料制成，缓冲层为In2S3材料制成。
与现有技术相比，本实用新型可以有效地改善污水处理设备性能，其至少可以取得以下某一个方面的优点：
其一，更为节能环保。采用薄膜光伏电池，轻质、高效、高比功率且耗材少; 控制器可以有效防雷，提高系统安全性能;蓄电池进行充电的同时又可以保证蓄电池的活性，避免了蓄电池发生沉积，从而较大程度的延长了蓄电池的寿命。。
其二，提高安全性。采用二级避雷保护，其中的大部分雷击电流通过控制模块输入端的第一接地元件泄放;而控制模块输出端设置第二接地元件，使得进入负载的残压更小，有利于防止负载遭受雷击，提高其使用安全性，延长其使用寿命。
其三，抗干扰性强。屏蔽电缆采用二点接地，限制了地电流或干扰的大小，可以避免地电流或干扰过大时烧毁屏蔽电缆屏蔽层的危险。屏蔽电缆的芯线均设计了芯线屏蔽层，有利于抑制芯线之间产生的电磁辐射、静电耦合和电磁感应;同时也设计了电缆屏蔽层，有利于抑制外部的电磁干扰。
其四，可操控性更好。逆变电路可以根据人机接口电路的设定信号，通过微处理器电路输出PWM信号来控制功率管，有利于灵活地按预定要求输出电压，从而满足不同用户的需求。
其五，风机性能得以改善。通过改善叶片结构，气流流经叶片后缘时产生的漩涡打碎，从而有效地减少流阻，减少振动和噪声，且有利于提高风机效率。