專利名稱：全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微藻養(yǎng)殖領(lǐng)域，特別是涉及一種采用地下水、太陽能等進行跑道池水環(huán)境冷暖調(diào)節(jié)的全封閉地暖式微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微藻是一類體積微小，在陸地、湖泊、海洋分布廣泛能夠進行光合作用的自養(yǎng)植物，其細胞代謝產(chǎn)生的脂肪、多糖、蛋白、色素等，在生物能源、食品、醫(yī)藥、基因工程等領(lǐng)域具有巨大開發(fā)前景和應(yīng)用價值。微藻的繁殖速度快，有利于大面積工廠化栽培，特別是富油微藻，油脂含量可達干重的50%以上，這對于解決世界性的能源危機提供了綠色環(huán)保的有效途徑。國內(nèi)外近年來開發(fā)出許多微藻養(yǎng)殖技術(shù)，主要有地上封閉式光生物反應(yīng)器和地下開放式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，前者是在封閉透明的玻璃管道中養(yǎng)殖微藻，后者是在地面之下修建的開放型跑道池中養(yǎng)殖微藻。例如中科院青島生物能源與過程研究所郭榮波等申請的專利“一種封閉式跑道池微藻培養(yǎng)系統(tǒng)”(CN200810146964)、中科學(xué)院海洋研究所劉建國等完成的“微藻規(guī)模培養(yǎng)的管道光生物反應(yīng)器”(CN200410020978)、美國Joe McCall等人 ^itWApparatus and methods for production of biodiesel，， ( ^zfeW^S 和方法，美國專利申請?zhí)?，950，181)等等。地上封閉式管道光生物反應(yīng)器易于進行溫度和光照的調(diào)節(jié)，但是造價昂貴，能耗大，生產(chǎn)成本高，不利于大規(guī)模推廣。地下開放式跑道池成本較低，但是受氣溫和光照的影響較大，冬季低溫不能養(yǎng)殖，夜間無光照微藻也不能快速生長與繁殖。特別是冬季低溫的限制，使微藻養(yǎng)殖的適宜溫度只有半年時間左右，即使在氣溫較高的南方，冬季的氣溫也不適宜于微藻快速生長與繁殖，因此制約了微藻的大規(guī)模工廠化養(yǎng)殖。國際上有人研究利用地?zé)?、火力發(fā)電廠、化工廠等的余熱來為封閉型光生物反應(yīng)器提供熱源，如“Algae production微藻生產(chǎn)，美國專利申請?zhí)?，905，M9)。該項技術(shù)在國內(nèi)外微藻養(yǎng)殖中已經(jīng)有成功的應(yīng)用。但是地?zé)峄蚬I(yè)余熱資源有限，難以滿足大規(guī)模微藻生產(chǎn)的需求。我國崔致憲提出了“一種節(jié)能環(huán)保半封閉式微藻生物反應(yīng)器”(申請?zhí)?200820005341. 8)的專利申請，其核心是利用溫室和太陽能、工業(yè)余熱或地?zé)釣樯锓磻?yīng)器提供熱源。該發(fā)明的特點是采用地上式暖房加生物光反應(yīng)器的裝置，利用太陽能、工業(yè)余熱或者地?zé)釣槲⒃屦B(yǎng)殖提供熱源。但是，正如上文所述，相對于地下跑道式微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，這套地上系統(tǒng)存在造價、維護和管理成本高，熱能利用率低下等缺陷，仍然不利于大規(guī)模工廠化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于提供一種全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，通過利用地下水、太陽能、風(fēng)能等綠色能源進行跑道池微藻養(yǎng)殖水環(huán)境的加熱或降溫，以達到溫度適宜、 冷暖可調(diào)、一年四季全天候工廠化生產(chǎn)、且造價相對低廉的目的。
本發(fā)明所提供的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，微藻養(yǎng)殖采用全封閉地暖式跑道池，池底下鋪設(shè)換熱水管，分別連接熱水裝置和冷水裝置；所述的熱水裝置由保溫水箱、水加熱器、第一水泵、地下回水池通過水管串聯(lián)而成；所述的冷水裝置由第二水泵和地下水井及水管構(gòu)成。本發(fā)明所提供的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，既可以利用太陽能集熱器提供熱水，在低溫天氣為跑道池中循環(huán)水提供熱源，又可以利用地下水在高溫天氣為跑道池循環(huán)水降溫，且具有地下式和封閉式特點，可獲得恒定地溫，并有效防止散熱及水分蒸發(fā)， 達到一年四季全天候工廠化生產(chǎn)，且具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的積極效果。


附圖為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1、電源；2、太陽能集熱器；3、地下回水池；4、保溫水箱；5、工業(yè)余熱熱源；6、地?zé)釤嵩矗?、第二水泵；8、地下水井；9、水流量調(diào)節(jié)閥；10、微電腦處理器；11、溫度傳感器；12、 換熱水管；13、跑道池；14、光強感應(yīng)器；15、照明裝置；16、功率調(diào)節(jié)器；17、第一水泵。
具體實施例方式如附圖所示，本發(fā)明所公開的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，微藻養(yǎng)殖采用全封閉地暖式的跑道池13，構(gòu)筑在地面以下，池深0. 5米，寬兩米，總長120米，水泥加固，池底鋪設(shè)換熱水管12。不銹鋼制換熱水管12埋裝在跑道池地下2厘米處，水泥包埋，換熱水管下鋪有5厘米厚隔熱材料做成的隔熱層。換熱水管的進水口和出水口以并聯(lián)形式分別連接熱水裝置和冷水裝置。所述的熱水裝置由保溫水箱4、太陽能集熱器2、第一水泵17、地下回水池3通過水管串聯(lián)而成。所述的冷水裝置由第二水泵7和地下水井8及必要的水管構(gòu)成。熱水裝置和冷水裝置根據(jù)本系統(tǒng)在不同季節(jié)對熱水、冷水的需要而切換，通過相應(yīng)水管上的開關(guān)閥實現(xiàn)。如附圖所示，本發(fā)明所公開的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，還具有溫度與光照自動調(diào)節(jié)裝置，由微電腦處理器10、水流量調(diào)節(jié)閥9、溫度傳感器11以及光強感應(yīng)器 14、照明裝置15、功率調(diào)節(jié)器16和電源1通過導(dǎo)線連接而成。溫度傳感器11置于跑道池內(nèi)，水流量調(diào)節(jié)閥9串接在換熱水管12的進口處；光強感應(yīng)器14可分別設(shè)置在室內(nèi)和跑道池上方。微電腦處理器10接收溫度傳感器11、光強感應(yīng)器14采集的溫度值和光強值，與預(yù)先設(shè)置的數(shù)值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果控制水流量調(diào)節(jié)閥9、功率調(diào)節(jié)器16，以獲得合適的水流熱量交換效率和光照強度，最終使跑道池維持理想的溫度和光照條件。本發(fā)明所公開的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，所述的水加熱器可以采用太陽能集熱器2，也可以采用工業(yè)余熱熱源5，或是采用地?zé)釤嵩?。當然，也可以是上述三種的任意組合。上述的電源1可以是風(fēng)力發(fā)電機與蓄電裝置，或者是太陽能光伏發(fā)電器與蓄電裝置，或者是兩者的結(jié)合。如，可采用5000W風(fēng)力發(fā)電機組和3000W太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，以及12伏鉛酸免維護蓄電池組。
權(quán)利要求
1.一種全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，微藻養(yǎng)殖采用全封閉地暖式跑道池(13)，池底下鋪設(shè)換熱水管(12)，分別連接熱水裝置和冷水裝置；所述的熱水裝置由保溫水箱(4)、水加熱器、第一水泵(17)、地下回水池C3)通過水管串聯(lián)而成；所述的冷水裝置由第二水泵(7)和地下水井(8)及水管構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征還在于，具有溫度與光照自動調(diào)節(jié)裝置，由微電腦處理器(10)、水流量調(diào)節(jié)閥(9)、溫度傳感器(11)以及光強感應(yīng)器(14)、照明裝置(15)、功率調(diào)節(jié)器(16)和電源(1)通過導(dǎo)線連接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征還在于，所述的電源(1)是風(fēng)力發(fā)電機與蓄電裝置，或者是太陽能光伏發(fā)電器與蓄電裝置，或者是兩者的纟口口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征還在于，所述的水加熱器是太陽能集熱器O)、工業(yè)余熱熱源(5)、地?zé)釤嵩?6)中的任意一種，或是三種的任意組合。
全文摘要
全封閉地暖式跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，涉及一種采用地下水、太陽能等進行跑道池水環(huán)境冷暖調(diào)節(jié)的全封閉地暖式微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)。采用全封閉地暖式跑道池(13)，池底下鋪設(shè)換熱水管(12)，分別連接熱水裝置和冷水裝置。熱水裝置由保溫水箱(4)、水加熱器、第一水泵(17)、地下回水池(3)通過水管串聯(lián)而成。冷水裝置由第二水泵(7)和地下水井(8)及水管構(gòu)成。利用太陽能集熱器提供熱水，在低溫天氣為跑道池中循環(huán)水提供熱源；利用地下水在高溫天氣為跑道池循環(huán)水降溫，且具有地下式和封閉式特點，可獲得恒定地溫，并有效防止散熱及水分蒸發(fā)，達到一年四季全天候工廠化生產(chǎn)，且具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的積極效果。
文檔編號C12M1/36GK102286362SQ201110202700
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者布萊恩·史密斯, 鞠志國 申請人:鞠志國