全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统技术方案

全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，涉及一种采用地下水、太阳能等进行跑道池水环境冷暖调节的全封闭地暖式微藻养殖系统。采用全封闭地暖式跑道池(13)，池底下铺设换热水管(12)，分别连接热水装置和冷水装置。热水装置由保温水箱(4)、水加热器、第一水泵(17)、地下回水池(3)通过水管串联而成。冷水装置由第二水泵(7)和地下水井(8)及水管构成。利用太阳能集热器提供热水，在低温天气为跑道池中循环水提供热源；利用地下水在高温天气为跑道池循环水降温，且具有地下式和封闭式特点，可获得恒定地温，并有效防止散热及水分蒸发，达到一年四季全天候工厂化生产，且具有结构简单、造价低廉的积极效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微藻养殖领域，特别是涉及一种采用地下水、太阳能等进行跑道池水环境冷暖调节的全封闭地暖式微藻养殖系统。
技术介绍
微藻是一类体积微小，在陆地、湖泊、海洋分布广泛能够进行光合作用的自养植物，其细胞代谢产生的脂肪、多糖、蛋白、色素等，在生物能源、食品、医药、基因工程等领域具有巨大开发前景和应用价值。微藻的繁殖速度快，有利于大面积工厂化栽培，特别是富油微藻，油脂含量可达干重的50%以上，这对于解决世界性的能源危机提供了绿色环保的有效途径。国内外近年来开发出许多微藻养殖技术，主要有地上封闭式光生物反应器和地下开放式跑道池微藻养殖系统，前者是在封闭透明的玻璃管道中养殖微藻，后者是在地面之下修建的开放型跑道池中养殖微藻。例如中科院青岛生物能源与过程研究所郭荣波等申请的专利“一种封闭式跑道池微藻培养系统”(CN200810146964)、中科学院海洋研究所刘建国等完成的“微藻规模培养的管道光生物反应器”(CN200410020978)、美国Joe McCall等人 ^itWApparatus and methods for production of biodiesel，， ( ^zfeW^S 和方法，美国专利申请号7，950，181)等等。地上封闭式管道光生物反应器易于进行温度和光照的调节，但是造价昂贵，能耗大，生产成本高，不利于大规模推广。地下开放式跑道池成本较低，但是受气温和光照的影响较大，冬季低温不能养殖，夜间无光照微藻也不能快速生长与繁殖。特别是冬季低温的限制，使微藻养殖的适宜温度只有半年时间左右，即使在气温较高的南方，冬季的气温也不适宜于微藻快速生长与繁殖，因此制约了微藻的大规模工厂化养殖。国际上有人研究利用地热、火力发电厂、化工厂等的余热来为封闭型光生物反应器提供热源，如“Algae production微藻生产，美国专利申请号7，905，M9)。该项技术在国内外微藻养殖中已经有成功的应用。但是地热或工业余热资源有限，难以满足大规模微藻生产的需求。我国崔致宪提出了“一种节能环保半封闭式微藻生物反应器”(申请号 200820005341. 8)的专利申请，其核心是利用温室和太阳能、工业余热或地热为生物反应器提供热源。该专利技术的特点是采用地上式暖房加生物光反应器的装置，利用太阳能、工业余热或者地热为微藻养殖提供热源。但是，正如上文所述，相对于地下跑道式微藻养殖系统，这套地上系统存在造价、维护和管理成本高，热能利用率低下等缺陷，仍然不利于大规模工厂化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于提供一种全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，通过利用地下水、太阳能、风能等绿色能源进行跑道池微藻养殖水环境的加热或降温，以达到温度适宜、 冷暖可调、一年四季全天候工厂化生产、且造价相对低廉的目的。本专利技术所提供的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征在于，微藻养殖采用全封闭地暖式跑道池，池底下铺设换热水管，分别连接热水装置和冷水装置；所述的热水装置由保温水箱、水加热器、第一水泵、地下回水池通过水管串联而成；所述的冷水装置由第二水泵和地下水井及水管构成。本专利技术所提供的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，既可以利用太阳能集热器提供热水，在低温天气为跑道池中循环水提供热源，又可以利用地下水在高温天气为跑道池循环水降温，且具有地下式和封闭式特点，可获得恒定地温，并有效防止散热及水分蒸发， 达到一年四季全天候工厂化生产，且具有结构简单、造价低廉的积极效果。附图说明附图为本专利技术的系统结构示意图，其中，1、电源；2、太阳能集热器；3、地下回水池；4、保温水箱；5、工业余热热源；6、地热热源；7、第二水泵；8、地下水井；9、水流量调节阀；10、微电脑处理器；11、温度传感器；12、 换热水管；13、跑道池；14、光强感应器；15、照明装置；16、功率调节器；17、第一水泵。具体实施例方式如附图所示，本专利技术所公开的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，微藻养殖采用全封闭地暖式的跑道池13，构筑在地面以下，池深0. 5米，宽两米，总长120米，水泥加固，池底铺设换热水管12。不锈钢制换热水管12埋装在跑道池地下2厘米处，水泥包埋，换热水管下铺有5厘米厚隔热材料做成的隔热层。换热水管的进水口和出水口以并联形式分别连接热水装置和冷水装置。所述的热水装置由保温水箱4、太阳能集热器2、第一水泵17、地下回水池3通过水管串联而成。所述的冷水装置由第二水泵7和地下水井8及必要的水管构成。热水装置和冷水装置根据本系统在不同季节对热水、冷水的需要而切换，通过相应水管上的开关阀实现。如附图所示，本专利技术所公开的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，还具有温度与光照自动调节装置，由微电脑处理器10、水流量调节阀9、温度传感器11以及光强感应器 14、照明装置15、功率调节器16和电源1通过导线连接而成。温度传感器11置于跑道池内，水流量调节阀9串接在换热水管12的进口处；光强感应器14可分别设置在室内和跑道池上方。微电脑处理器10接收温度传感器11、光强感应器14采集的温度值和光强值，与预先设置的数值进行比较，根据比较的结果控制水流量调节阀9、功率调节器16，以获得合适的水流热量交换效率和光照强度，最终使跑道池维持理想的温度和光照条件。本专利技术所公开的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，所述的水加热器可以采用太阳能集热器2，也可以采用工业余热热源5，或是采用地热热源6。当然，也可以是上述三种的任意组合。上述的电源1可以是风力发电机与蓄电装置，或者是太阳能光伏发电器与蓄电装置，或者是两者的结合。如，可采用5000W风力发电机组和3000W太阳能光伏发电系统，以及12伏铅酸免维护蓄电池组。权利要求1.一种全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征在于，微藻养殖采用全封闭地暖式跑道池(13)，池底下铺设换热水管(12)，分别连接热水装置和冷水装置；所述的热水装置由保温水箱(4)、水加热器、第一水泵(17)、地下回水池C3)通过水管串联而成；所述的冷水装置由第二水泵(7)和地下水井(8)及水管构成。2.根据权利要求1所述的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征还在于，具有温度与光照自动调节装置，由微电脑处理器(10)、水流量调节阀(9)、温度传感器(11)以及光强感应器(14)、照明装置(15)、功率调节器(16)和电源(1)通过导线连接而成。3.根据权利要求2所述的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征还在于，所述的电源(1)是风力发电机与蓄电装置，或者是太阳能光伏发电器与蓄电装置，或者是两者的纟口口。4.根据权利要求1所述的全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征还在于，所述的水加热器是太阳能集热器O)、工业余热热源(5)、地热热源(6)中的任意一种，或是三种的任意组合。全文摘要全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，涉及一种采用地下水、太阳能等进行跑道池水环境冷暖调节的全封闭地暖式微藻养殖系统。采用全封闭地暖式跑道池(13)，池底下铺设换热水管(12)，分别连接热水装置和冷水装置。热水装置由保温水箱(4)、水加热器、第一水泵(17)、地下回水池(3)通过水管串联而成。冷水装置由第二水泵(7)和地下水井(8)及水管构成。利用太阳能集热器提供热水，在低温天气为跑道池中循环水提供热源；利用地下水本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种全封闭地暖式跑道池微藻养殖系统，其特征在于，微藻养殖采用全封闭地暖式跑道池（１３），池底下铺设换热水管（１２），分别连接热水装置和冷水装置；所述的热水装置由保温水箱（４）、水加热器、第一水泵（１７）、地下回水池（３）通过水管串联而成；所述的冷水装置由第二水泵（７）和地下水井（８）及水管构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠志国，布莱恩·史密斯，
申请(专利权)人：鞠志国，
类型：发明
国别省市：37