太阳城集团

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一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510907392.4

申请日:

2015.12.10

公开号:

CN105314779A

公开日:

2016.02.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C02F 9/08申请公布日:20160210|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/08申请日:20151210|||公开
IPC分类号: C02F9/08; H02S40/34(2014.01)I 主分类号: C02F9/08
申请人: 青海荷洁纳米材料科技有限公司
发明人: 周林; 裴青生
地址: 810007青海省西宁市经济开发区民和路33号
优先权:
专利代理机构: 西宁金语专利代理事务所63101 代理人: 哈庆华
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510907392.4

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.08.28|||2016.03.09|||2016.02.10

法律状态类型:

太阳城集团发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明涉及光伏及净水水处理技术领域,具体地说是涉及一种独立光伏系统驱动的RO膜反渗透膜深度净水器。本发明包括独立光伏系统及净水系统两部分,所述独立光伏系统包括太阳能光伏电池、蓄电池、防反接保护电路、过流保护电路、光伏电压采样电路、电流采样电路、DC/DC电路、驱动电路及单片机控制器。所述净水系统包括低压开关、前置砂滤器、前置PP棉、前置活性炭滤柱、进水电磁阀、冲洗电磁阀、增压水泵、RO膜、逆止阀、后置活性炭滤柱、后置过流式紫外线杀菌器、高压开关、流量计及蓄水桶。本发明净水器结构简单,净水工序设置科学合理,节能环保,安全高效,制备纯净水水质高,实测可达到欧盟直饮水标准。

权利要求书

1.一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,包括独立光伏系统及净水系统两部分,特征在于:所述独立光伏系统包括太阳能光伏电池(1)、蓄电池(2)、防反接保护电路(3)、过流保护电路(4)、光伏电压采样电路(5)、电流采样电路(6)、DC/DC电路(7)、驱动电路(8)及单片机控制器(9),所述太阳能光伏电池(1)输出端分别与光伏电压采样电路(5)、光伏电流采样电路(6)和过电流保护电路(4)连接,所述过电流保护电路(4)输出端与防反接保护电路(3)输入端连接,防反接保护电路(3)输出端与DC/DC电路(7)输入端连接,DC/DC电路(7)输出端与蓄电池(2)输入端连接,蓄电池(2)输出端与过电流保护电路(4)输入端连接,过电流保护电路(4)输出端与净水系统(10)输入端连接。2.根据权利要求1所述的独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,其特征在于:所述光伏电压采样电路(5)和光伏电流采样电路(6)的输出端与单片机控制器(9)输入端连接,单片机控制器(9)输出端与驱动电路(8)输入端连接,驱动电路(8)输出端与DC/DC电路(7)输入端连接;所述蓄电池(2)输出端与蓄电池电压采样电路(27)输入端连接,蓄电池电压采样电路(27)输出端与单片机控制器(9)输入端连接。3.根据权利要求1所述的独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,其特征在于:所述净水系统包括低压开关(11)、前置砂滤器(12)、前置PP棉(13)、前置活性炭滤柱(14)、进水电磁阀(15)、冲洗电磁阀(16)、增压水泵(17)、RO膜(18)、逆止阀(19)、后置活性炭滤柱(20)、后置过流式紫外线杀菌器(21)、高压开关(22)、流量计(23)及蓄水桶(24),所述低压开关(11)输入端与原水入水口(25)连接,低压开关(11)输出端与前置砂滤器(12)输入端连接,前置砂滤器(12)输出端与前置PP棉(13)输入端连接,前置PP棉(13)输出端与前置活性炭滤柱(14)输入端连接,前置活性炭滤柱(14)输出端与进水电磁阀(15)输入端连接,进水电磁阀(15)输出端与增压水泵(17)输入端连接,增压水泵(17)输出端与RO膜(18)输入端连接,RO膜(18)输出端与逆止阀(19)输入端连接,逆止阀(19)输出端与后置活性炭滤柱(20)输入端连接,后置活性炭滤柱(20)输出端与后置过流式紫外线杀菌器(21)输入端连接,后置过流式紫外线杀菌器(21)输出端与高压开关(22)输入端连接,高压开关(22)输出端与流量计(23)输入端连接,流量计(23)输出端与蓄水桶(24)连接。4.根据权利要求3所述的独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,其特征在于:所述蓄水桶(24)壳体由三层组成,分别为芯层、内层和外层,芯层采用保温介质填充。5.根据权利要求3所述的独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,其特征在于:所述冲洗电磁阀(16)输入端与废水口(26)连接,冲洗电磁阀(16)输出端与RO膜输入端连接。

说明书

一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器

技术领域

太阳城集团本发明涉及光伏及净水水处理技术领域,具体地说是涉及一种独立光伏系统驱动的RO膜反渗透膜深度净水器。

背景技术

太阳城集团目前,使用净水装置已是大势所趋,政府及个人都越来越重视饮水健康。净水装置能减少污染次数,保证水的质量,预防疾病,提高人民健康水平,保证社会稳定具有重要的意义,具有非常好的经济、社会、生态效益。

偏远地区更需要净水器。广大的农村和一些偏远地区的用水条件之恶劣让人触目惊心,这些地区比城市更需要净水产品。人们对喝上无污染的水的渴望以及生活习惯的不断改变,净水装置越来越不可或缺。新产品的不断出现和相关技术的趋于成熟,更扩宽了净水装置的应用范围。

基于我国西北广大地区,特别是偏远无电、无自来水地区,研发推广一种新型的、光伏驱动的、能满足较大需求的净水装置势在必行。

RO是英文ReverseOsmosismembrane的缩写,中文意思是反渗透。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五(0.0001微米),一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的5000倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出。所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此RO膜又称体外的高科技“人工肾脏”。目前国内外,医学军用民用领域,都采取顶级RO膜进行高分子过滤。

反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。反渗透的英文全名是“REVERSEOSMOSIS”,缩写为“RO”。

RO(ReverseOsmosis)反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

太阳城集团RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10*-9米),在一定的压力下,水分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

发明内容

太阳城集团本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足,提出了一种包括独立光伏系统和净水系统两部分的独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器。

本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器通过下述技术方案予以实现:一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器包括独立光伏系统及净水系统两部分,所述独立光伏系统包括太阳能光伏电池、蓄电池、防反接保护电路、过流保护电路、光伏电压采样电路、电流采样电路、DC/DC电路、驱动电路及单片机控制器,所述太阳能光伏电池输出端分别与光伏电压采样电路、光伏电流采样电路和过电流保护电路连接,所述过电流保护电路输出端与防反接保护电路输入端连接,防反接保护电路输出端与DC/DC电路输入端连接,DC/DC电路输出端与蓄电池输入端连接,蓄电池输出端与过电流保护电路输入端连接,过电流保护电路输出端与净水系统输入端连接。

太阳城集团本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器与现有技术相比较有如下有益效果:本发明提出了一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,独立光伏系统控制器以单片机为控制核心,采用MPPT技术;净水器系统主要采用RO反渗透膜技术,膜前端安装有砂滤器、活性炭滤柱及PP棉预处理装置,膜后端安装有后置活性炭滤柱及过流式紫外线杀菌器,具备自动制水、反冲洗、无水保护等多重功能,本发明可处理水源涵盖城市自来水,江海湖泊、池塘等,也可直接净化污染较为严重的自然水。由于独立光伏系统的引入,使本发明使用场所广泛,非常适合地质勘探、矿山、边防哨所、户外野营及偏远山区、农村等无电缺电地区的直饮水纯净水制备。本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器结构简单,净水工序设置科学合理,节能环保,安全高效,制备纯净水水质高,实测可达到欧盟直饮水标准。

附图说明

本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器有如下附图:

图1是本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器光伏供能系统结构框图;、

图2是本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器净水系统结构框图。

其中:1、太阳能光伏电池;2、蓄电池;3、防反接保护电路;4、过流保护电路;5、光伏电压采样电路;6、电流采样电路;7、DC/DC电路;8、驱动电路;9、单片机控制器;10、净水系统;11、低压开关;12、前置砂滤器;13、前置PP棉;14、前置活性炭滤柱;15、进水电磁阀;16、冲洗电磁阀;17、增压水泵;18、RO膜;19、逆止阀;20、后置活性炭滤柱;21、后置过流式紫外线杀菌器;22、高压开关;23、流量计;24、蓄水桶;25、原水入水口;26、废水口;27、蓄电池电压采样电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器技术方案作进一步描述。

如图1-图2所示,本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器包括独立光伏系统及净水系统两部分,所述独立光伏系统包括太阳能光伏电池1、蓄电池2、防反接保护电路3、过流保护电路4、光伏电压采样电路5、光伏电流采样电路6、DC/DC电路7、驱动电路8及单片机控制器9,所述太阳能光伏电池1输出端分别与光伏电压采样电路5、光伏电流采样电路6和过流保护电路4连接,所述过流保护电路4输出端与防反接保护电路3输入端连接,防反接保护电路3输出端与DC/DC电路7输入端连接,DC/DC电路7输出端与蓄电池2输入端连接,蓄电池2输出端与过流保护电路4输入端连接,过电流保护电路4输出端与净水系统10输入端连接。

太阳城集团进一步地,所述光伏电压采样电路5和光伏电流采样电路6的输出端与单片机控制器9输入端连接,单片机控制器9输出端与驱动电路8输入端连接,驱动电路8输出端与DC/DC电路7输入端连接;所述蓄电池2输出端与蓄电池电压采样电路27输入端连接,蓄电池电压采样电路27输出端与单片机控制器9输入端连接。

进一步地,所述净水系统包括低压开关11、前置砂滤器12、前置PP棉13、前置活性炭滤柱14、进水电磁阀15、冲洗电磁阀16、增压水泵17、RO膜18、逆止阀19、后置活性炭滤柱20、后置过流式紫外线杀菌器21、高压开关22、流量计23及蓄水桶24,所述低压开关11输入端与原水入水口25连接,低压开关11输出端与前置砂滤器12输入端连接,前置砂滤器12输出端与前置PP棉13输入端连接,前置PP棉13输出端与前置活性炭滤柱14输入端连接,前置活性炭滤柱14输出端与进水电磁阀15输入端连接,进水电磁阀15输出端与增压水泵17输入端连接,增压水泵17输出端与RO膜18输入端连接,RO膜18输出端与逆止阀19输入端连接,逆止阀19输出端与后置活性炭滤柱20输入端连接,后置活性炭滤柱20输出端与后置过流式紫外线杀菌器21输入端连接,后置过流式紫外线杀菌器21输出端与高压开关22输入端连接,高压开关22输出端与流量计23输入端连接,流量计23输出端与蓄水桶24连接。

进一步地,所述蓄水桶24壳体由三层组成,分别为芯层、内层和外层,芯层采用保温介质填充。

进一步地,所述冲洗电磁阀16输入端与废水口26连接,冲洗电磁阀16输出端与RO膜输入端连接。

实施例1。

太阳城集团如图1-图2所示,本发明一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器包括独立光伏系统及净水系统两部分,所述独立光伏系统包括太阳能光伏电池1、蓄电池2、防反接保护电路3、过流保护电路4、光伏电压采样电路5、光伏电流采样电路6、DC/DC电路7、驱动电路8及单片机控制器9,所述太阳能光伏电池1输出端分别与光伏电压采样电路5、光伏电流采样电路6和过流保护电路4连接,所述过流保护电路4输出端与防反接保护电路3输入端连接,防反接保护电路3输出端与DC/DC电路7输入端连接,DC/DC电路7输出端与蓄电池2输入端连接,蓄电池2输出端与过流保护电路4输入端连接,过电流保护电路4输出端与净水系统10输入端连接。

优选地,所述光伏电压采样电路5和光伏电流采样电路6的输出端与单片机控制器9输入端连接,单片机控制器9输出端与驱动电路8输入端连接,驱动电路8输出端与DC/DC电路7输入端连接;所述蓄电池2输出端与蓄电池电压采样电路27输入端连接,蓄电池电压采样电路27输出端与单片机控制器9输入端连接。

太阳城集团优选地,所述净水系统包括低压开关11、前置砂滤器12、前置PP棉13、前置活性炭滤柱14、进水电磁阀15、冲洗电磁阀16、增压水泵17、RO膜18、逆止阀19、后置活性炭滤柱20、后置过流式紫外线杀菌器21、高压开关22、流量计23及蓄水桶24,所述低压开关11输入端与原水入水口25连接,低压开关11输出端与前置砂滤器12输入端连接,前置砂滤器12输出端与前置PP棉13输入端连接,前置PP棉13输出端与前置活性炭滤柱14输入端连接,前置活性炭滤柱14输出端与进水电磁阀15输入端连接,进水电磁阀15输出端与增压水泵17输入端连接,增压水泵17输出端与RO膜18输入端连接,RO膜18输出端与逆止阀19输入端连接,逆止阀19输出端与后置活性炭滤柱20输入端连接,后置活性炭滤柱20输出端与后置过流式紫外线杀菌器21输入端连接,后置过流式紫外线杀菌器21输出端与高压开关22输入端连接,高压开关22输出端与流量计23输入端连接,流量计23输出端与蓄水桶24连接。

太阳城集团优选地,所述蓄水桶24壳体由三层组成,分别为芯层、内层和外层,芯层采用保温介质填充。

优选地,所述冲洗电磁阀16输入端与废水口26连接,冲洗电磁阀16输出端与RO膜输入端连接。

本发明提出了一种独立光伏系统驱动的RO反渗透膜深度净水器,主要由独立光伏系统及净水系统两部分组成。

独立光伏系统由太阳能光伏电池、蓄电池、防反接保护电路、过流保护电路、电压采样电路、电流采样电路、DC/DC电路、驱动电路及单片机控制器组成。

净水系统由低压开关、前置砂滤器、前置PP棉、前置活性炭滤柱、进水电磁阀、冲洗电磁阀、增压水泵、RO膜、逆止阀、后置活性炭滤柱、后置过流式紫外线杀菌器、高压开关、流量计及蓄水桶组成。

蓄水桶壳体由三层组成,分别为芯层、内层和外层,芯层采用保温介质填充。

实施示例

结合附图,本发明实施示例如下:

1、独立光伏系统

独立光伏系统以单片机为处理核心,可采用STC89C52,DC/DC转换电路实现最大功率点(MPPT)跟踪,系统采用常用的BUCK电路来实现最大功率跟踪。为了提高系统可靠性,引入了防反接保护电路及过流保护电路。由于独立光伏系统应用成熟,本发明此处不再赘述。见图1。

2、净水系统

太阳城集团本发明核心水处理设备为RO膜,RO膜前置预处理设备配置有:前置砂滤器、前置PP棉、前置活性炭滤柱。前置砂滤器滤料采用截污能力强、滤速高、堆积比重轻,强度大、化学性能稳定、抗酸碱性能强的陶粒滤料,目的是应对可能原水水源浊度较高。原水通过低压开关进行原水预处理的第一步砂率过滤,低压开关是压力低于额定压力时切断水泵的电源,防止净水系统无水时工作,保护系统。

太阳城集团第二步及第三步是通过前置PP棉、前置活性炭滤柱过滤,然后通过增压水泵的反渗透压力下,通过RO膜将纯水与压缩水分离,然后通过后置活性炭滤柱再次过滤,是、再通过后置过流式紫外线杀菌器,最后通过高压开关与流量计制备好的净水进入蓄水桶。高压开关是在蓄水桶已满时切断净水系统的水泵电源,停止工作。流量计是给用户提供累计制备经水量一个直观数字,为适时更换滤芯、滤料提供一个参考。

系统集成了冲洗电磁阀,采用市面净水器配件市场常用的自带废水比的自冲延时18秒电磁阀,系统在每次开机及停机时都启动冲洗电磁阀进行反冲洗工作。

逆止阀作用是RO膜产出的纯净水的进入压力罐蓄水桶,只能进,不能回流。

净水装置的出水口安装过流式紫外线杀菌器,紫外线杀菌波段主要介于50~300nm之间,其中以253.7nm波长的杀菌能力最强。当水或空气中的各种细菌病毒经过紫外线(253.7nm波长)照射区域时,紫外线穿透微生物的细胞膜和细胞核,破坏核酸(DNA或RNA)的分子键,使其失去复制能力或失去活性而死亡,从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭水或空气中所有的细菌病毒。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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一种 独立 系统 驱动 RO 反渗透 深度 净水器
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