一種維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應器的制作方法

專利名稱：一種維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物技術領域，尤指一種用于封閉式微藻養殖的維持微藻藻液 溫度的系統、方法及光合反應器。
背景技術：
戶外開放式培養系統是目前最接近自然條件、使用最廣泛的培養系統，具
有固定成本投資少、操作簡單、易于放大等優點。澳大利亞的Betatene公司是 目前世界上最大的戶外開放式微藻培^^司，該公司在澳大利亞的Whyalla和 Hutt Lagoon兩地共擁有250公頃的開放式培養基地。但這種培養方式極大的 受到外界環境溫度的影響，在外界環境溫度不適合微藻生長時，則不能進行養 殖，有很大的地域局限性。例如溫帶或寒帶地區的寒冷冬天，會造成每年可 用于微藻養殖時間大大縮短，年生產量低；同樣特別炎熱的夏天對微藻的生長 也可能造成不利的影響。因此，維持微藻養殖環境在適合微藻生長的溫度范圍 內是非常必要的。
為了解決開放式微藻培養存在的上述問題，目前已經開始采用各種封閉式 生物光合反應器進行微藻培養，包括自養、異養、兼養等各類微藻的培養。其 中，應用最廣的是光能自養封閉式系統，主要包括袋式、管式、板式及箱式反 應器等。將封閉式光合反應器置于室內中，通過各種加熱方式來保證微藻養殖 室內的環境溫度，以便適于微藻的繁殖。常用的維持微藻養殖室內溫度的方法 包括下列幾種
一、為了能夠在冬季寒冷地區養殖微藻，借鑒農業大棚的成功經驗，在玻 璃或塑料大棚內養殖微藻，以保證微藻養殖的溫度。
美國專利申請(US20080178793)中公開了將養藻池與農業大棚相結合的思路。在寒冷的冬季，為了維持2(TC-35'C的微藻生長適宜溫度，大棚內一般還是需要煤燒鍋爐取暖，其成本比較高。以北緯四十度左右地區為例，在4-6個月的取暖期內，1 ^^頁的大棚取暖費用在150-200萬元。
二、 通過熱泵產生高溫位熱量，對微藻養殖室進行保溫。熱泵是近年來新興的一種能夠節省能源、減少大氣污染和C02排放的供熱
和空調技術。利用熱泵可以對自然界和工業生產中存在的大量低溫位熱量進行回收，產生高溫位的熱量來供應給微藻養殖室進行加熱保溫。例如可以回收儲藏于空氣、土壤、水資源，以及工業廢氣、廢水這些低溫位熱源中的低溫位熱量。
申請號為200720078272.9的中國專利申請，公開了一種采用熱管實現對地表熱能進行利用的系統，其原理就是一個簡易的熱泵。利用土地中積蓄的熱量，實現對微藻養殖室的保溫。
這種方式存在熱量收集困難，僅靠熱泵無法達到所需溫度，從而仍然需要采用煤燒鍋爐等其他方式進行加熱。
三、 利用工廠的余熱，對微藻養殖室內進行保溫。
利用工廠余熱余能對微藻養殖室內進行保溫，是一種比較經濟實用的方式。但是其限制條件較多，隨著環保節能意識的增強、熱能循環利用機制越來越多的使用，熱量回收技術日趨成熟，可供利用的高溫位余熱熱源已經很少。現有可利用的高溫位余熱熱源并不能滿足微藻大量養殖的需要。例如 一個年產60萬噸的甲醇工廠，其可利用的80。C左右的高溫位余熱僅能供2-4個占地1公項的玻璃或塑料大棚的冬季取暖需要。而要實現對該工廠的C02減排，僅建立4個l公項的微藻養殖室是遠遠不夠的。因此，為實現采用微藻固碳的方法吸收工廠排放C02，則需要建造大面積的微藻生產基地，而其高溫余熱熱源根本無法滿足需求。
而且，上述幾種對微藻養殖室進行保溫的方法，以利于微藻生長的方式，實質上都是針對整個室內空間進行溫度調節、提高整個微藻養殖室的溫度溫度，其對熱能的消耗很大。且若采用煤燒鍋爐等其他方式取暖，不僅增加能量 消耗，增加成本投入，而且會在成環境污染，不利于微藻生長。

發明內容
本發明實施例提供一種維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應器，解 決現有技術中存在的維持微藻養殖溫度能耗大、成本投入高的問題。
一種板式光合反應器，包括若干連通的光合反應器單元；
所述光合反應器單元的底板為中空結構，兩端開設有底板連通孔；相連接 的兩個光合反應器單元的底板通過所述底板連通孔連通；位于兩端的光合反應 器單元的外側底板連通孔分別作為底板的入水口和出水口；和/或
所述光合反應器單元的側壁為中空結構，兩端開設有側壁連通孔；相連接 的兩個光合反應器單元的位于同一側的側壁通過所述側壁連通孔連通，位于兩 端的光合反應器單元的外側側壁連通孔分別作為側壁的入水口和出水口。
上述光合反應器，所述底板的入水口包括底板連通孔和與之連接的入水
管；
所述底板的出水口包括底板連通孔和與之連接的出水管。 上述光合反應器，所述側壁的入水口包括側壁連通孔和與之連接的入水
管；
所述側壁的出水口包括側壁連通孔和與之連接的出水管。 上述光合反應器，所述底板為中空的矩形金屬管或由透明材料組成的中空 結構；
所述側壁的結構為由透光材料組成的中空結構。
上述光合反應器，所述中空的矩形金屬管或由透明材料組成的中空結構 中，布置若干#^圓形或橢圓形管道。
一種維持微藻藻液溫度的系統，包括至少一個上述的光合反應器、供水 裝置、連接所述供水裝置與每個所述光合反應器各入水口的供水管道、以及連接每個所述光合反應器各出水口與所述供水裝置排水管道；
所述水源供給裝置，用于通過各所述入水口向其輸送與所述光合反應器所 在的環境溫度具有溫差的熱交換水；以及回收與^:藻藻液進行熱交換后的回收
水；
所述光合反應器，用于允許所述熱交換水依次通過自身包含的各光合反應 器單元的中空底板和/或中空側壁，以及從各出水口排除與微藻藻液進行熱交換 后的回收水。
上述系統，所述供水裝置，包括工業冷凝器；
所迷工業冷凝器，用于輸出對設備進行冷卻后的冷凝水作為所述熱交換 水；以及將所述回收水繼續用于設備的冷卻，得到所述冷凝水。 一種維持微藻藻液溫度的方法，包括
供水裝置通過光合反應器底板和/或側壁的入水口向其輸送熱交換水，所述 熱交換水與光合反應器所在的環境溫度具有溫差；
和/或中空側壁，并與微藻藻液發生熱交換以維持所述微藻藻液的溫度；以 _ 生熱交換后的回收水從對應的出水口返回所述供水裝置；其中，相連接的光合 反應器單元的所述中空底板通過底板連通孔連通、所述中空側壁通過側壁連通 孔連通。
上述方法，當選定光合反應器后，根據所述光合反應器的長度、內表面面 積、所述微藻藻液所需要維持的溫度與環境溫度的差值，確定所述熱交換水與 光合反應器所在的環境溫度的所述溫差。
上述方法，當直接利用溫度范圍已知的熱交換水時，根據所述微藻藻液所 需要維持的溫度與環境溫度的差值、所述光合反應器內表面面積，確定所述光 合反應器的長度或確定所述光合反應器單元的數量。
上述方法中，由工廠中工業冷凝器作為所述供水裝置， 接利用對設備進 行冷卻后得到的低溫位的工業冷凝水作為熱交換水；以及將與微藻藻液進行熱交換后的回收水回送至工業冷凝器，繼續用于設備的
冷卻，得到所述冷凝水。
上述方法中，所述光合反應器單元的底板為中空的矩形金屬管或由透明材
料組成的中空結構，兩端開設有底板連通孔；
所迷光合反應器單元的側壁的結構為由透光材料組成的中空結構，兩端開 設有側壁連通孔。
上述方法，通過控制熱交換水在底板和/或側壁的中空結構中的流動速度， 控制熱交換的效率。
本發明實施例提供的維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應器，通過 將光合反應器的各光合反應器單元底板設置為中空結構，兩端開設有底板連通 孔；相連接的兩個光合反應器單元的底板通過底板連通孔連通；位于兩端的光 合反應器單元的外側底板連通孔分別作為底板的入水口和出水口 ；和/或將光合 反應器的各光合反應器單元側壁設置為中空結構，兩端開設有側壁連通孔；相 連接的兩個光合反應器單元的位于同一側的側壁通過所述側壁連通孔連通，位 于兩端的光合反應器單元的外側側壁連通孔分別作為側壁的入水口和出水口 。 實現直接與微藻藻液進行熱交換，提高了熱交換的效率、減少了熱量消耗，其 對熱源的要求低，利用工廠的低溫位于熱就能實現維持微藻藻液在適宜微藻生 長的溫度，大大降低了成本投入；而且既能夠用于冬季對樣(藻藻液的加熱也能 用于夏季對纟敖藻藻液的降溫，其通用性強。


圖1為本發明實施例中維持微藻藻液溫度的系統結構示意圖2為本發明實施例中板式光合反應器的結構示意圖3為本發明實施例中一個光合反應器單元的結構示意圖4為本發明實施例中中空結構的光合反應器的底板的結構示意圖5為本發明實施例中布置管道的光合反應器的底板的結構示意9圖6為本發明實施例中圖5所示的底板的分解圖7為本發明實施例中維持孩i藻藻液溫度的方法流程圖8為本發明實施例中利用工業冷凝水維持微藻藻液溫度的系統示意圖。
具體實施例方式
針對現有技術中，對微藻養殖室進行保溫時存在的若干問題，本發明實施 例提供一種維持微藻藻液溫度的系統及光合反應器。通過對光合反應器上底板 和/或側壁的改進，采用直接與光合反應器中的微藻藻液進行熱交換的方式，實 現維持微藻藻液溫度的目的。該系統如圖l所示，包括至少一個光合反應器 1、供水裝置2、供水管道3和排水管道4。如圖1中所示的，由多個光合反應 器l組成的光合反應器組，其中，光合反應器為板式光合反應器。
上述每個光合反應器1的各入水口與供水裝置2通過供水管道3連接。每 個光合反應器1的各出水口通過排水管道4與供水裝置2連接。
光合反應器1的結構可以如圖2所示，圖中最上邊給出了光合反應器1的 一個立體視圖；中間la為板式光合反應器1的側面視圖，lb為板式反應器l 的正面視圖；最下邊lc為板式光合反應器1另一個角度的立體視圖。—光合反 應器l，包括若干連通的光合反應器單元10。
其中， 一個光合反應器單元10的結構可以如圖3所示，該光合反應器單 元1的底板101如圖4所示。圖中所示的101a為底板101的一個立體—見圖， 101b為為底板101的側面—見圖，101c為底板101的正面^L圖。
該光合反應器單元10的底板101為中空結構，兩端開設有底板連通孔106; 相連接的兩個光合反應器單元10的底板101通過底板連通孔106連通；位于 兩端的光合反應器單元10的外側底板連通孔106分別作為連通后的整個底板 的入水口和出水口。即位于一端的光合反應器單元10的外側底板連通孔106 作為入水口 ，位于另一端的光合反應器單元10的外側底板連通孔106作為出 水口。多個光合反應器單元10的底板101連通后形成一個具有連通性的底板，作為底部熱交換裝置。
圖1中僅給出了將底板101做成中空結構的情況，實際應用中，可以將底 板101和兩個側壁102均設計成上述中空結構，或僅將兩個側壁102設計成上 述中空結構。
當側壁102設計為中空結構時，其兩端開設有側壁連通孔；相連接的兩個 光合反應器單元10的位于同一側的側壁102通過側壁連通孔連通；位于兩端 的光合反應器單元10的外側側壁連通孔分別作為連通后的整個側壁的入水口 和出水口。即針對每一側的側壁，位于一端的光合反應器單元10的外側側壁 連通孔作為入水口，位于另一端的光合反應器單元10的外側側壁連通孔作為 出水口。也就是說多個光合反應器單元10的每一側的側壁102互相連通，形 成兩個具有連通性的側壁，作為側面熱交換裝置。
較佳的，相鄰的兩個光合反應器底板101之間采用粘合的方式實現密封， 由底板連通孔來保證其流體連通性。同樣的，相鄰的兩個光合反應器側壁102 之間采用粘合的方式實現密封，當側壁102也釆用中空結構時，由側壁連通孔 來保證其流體連通性。
中空結構的底^反可以采用中空的矩形金屬管，例如采用20(^40mm的矩 形鋼管等；也可以采用由透明材料組成的中空結構。而中空結構的側壁一般要 采用由透明材料組成的中空結構，例如，由玻璃板粘合而成的中空結構。以保 證微藻生長對光照的需求。
較佳的，在底板的入水口處設置入水管(圖3中所示的107)，即由入水管 與上述作為入水口的底板連通孔106相連，共同構成底板的入水口，以方便與 供水管道3連接的；在側壁的入水口處也設置入水管，即由入水管與上述作為 入水口的側壁連通孔相連，共同構成側壁的入水口，以方^更與供水管道3連接 的。
同樣的，在底板的出水口處設置出水管，即由出水管與上述作為出水口的 底板連通孔相連，共同構成底板的出水口，以方便與排水管道4連接的；在側壁的出水口處也設置出水管，即由出水管與上述作為出水口的側壁連通孔相
連，共同構成側壁的出水口，以方便與排水管道4連接的。
較佳的，如圖5所示，在底板101的中空的矩形金屬管或由透明材料組成 的中空結構中，布置若干根圓形、橢圓形或其他截面形狀的管道108。相鄰光 合反應器單元的底板101上對應位置的管道連通，每條連通的管道有各自的出 水口和入水口 。從而可以實現根據微藻藻液需要加熱的程度或光合反應器中需 要加熱的微藻藻液的多少，選擇通入熱交換水的管道的數量。也就是說可以給 部分或全部管道通入熱交換水。圖6為圖5分解圖，包含分解后的立體視圖和 端面視圖。拆下底板101—端的擋板109后，可以清楚地看到內部所布置的管 道108。
較佳的，側壁102的由透明材料組成的中空結構中也可以布置若干根管道， 為了保證光合反應器中的微藻光合作用所需的光照，所布置的管道不宜過多， 且布置的管道采用透明材料最佳。
通過上述維持微藻藻液溫度的系統實現維持微藻藻液溫度的方法流程如 圖7所示，包括下列步驟
步驟Sl:供水裝置通過光合反應器底板和/或側壁的入水口向其輸送熱交 換水。
也就是說根據光合反應器上底板和側壁的結構，可以選擇只通過底板進行 熱交換、只通過側壁進行熱交換或通過底板和側壁進行熱交換。因此需要選擇 相應的入水口輸送用于熱交換的熱交換水。該熱交換水與光合反應器所在的環 境具有溫差。
當選定光合反應器后，即待保溫的光合反應器的大小確定時，可以根據光 合反應器的長度、內表面面積、微藻藻液所需要維持的溫度與環境溫度的差值， 確定熱交換水與光合反應器所在的環境溫度具有溫差，即確定輸入的熱交換水 的溫度。
當輸入的熱交換水的溫度確定時，例如直接利用溫度范圍已知的熱交換水時，也可以微藻藻液所需要維持的溫度與環境溫度的差值、光合反應器內表 面面積，確定光合反應器的長度或確定連接的光合反應器單元的數量。
當然，在實際應用種可能還有許多其他的因素需要考慮，例如盛放的藻液 的多少、熱交換時的熱量損失、熱交換水的流動速度等，由于孩t藻生長對溫度 的要求不需要特別嚴格，因此設計計算時也可以忽略這些因素。
步驟S2:熱交換7jc依次通過光合反應器的各光合反應器單元的中空底板和 /或中空側壁，并與微藻藻氣l生熱交換以維持微藻藻液的溫度。
也就是說根據光合反應器上底板和側壁的結構，通過底板進行熱交換、只 通過側壁進行熱交換、或通過底板和側壁進行熱交換以實現維持微藻藻液溫 度，使微藻藻液的溫度保持在一個適于微藻生長的溫度范圍內。例如保持在15 'C 25'C范圍內。
熱交換的效果與熱交換水在上底板和/或側壁的中空結構中的流動速度相 關。也就是說可以通過控制熱交換水在底板和/或側壁的中空結構中的流動速 度，控制熱交換的效率。
步驟S3:發生熱交換后的回收水從對應的出水口返回供水裝置。
發生熱交換后的回收水還可以繼續循環利用。
例如利用工廠中廢棄的對設備進行冷卻后得到的低溫位的工業冷凝水作 為熱交換水時，在與微藻藻液進行熱交換后，得到的回收水仍可回送至工業冷 凝器，繼續用于設備的冷卻，得到冷凝水。
下面以采用工廠中的工業冷凝水實現維持微藻養殖藻液溫度的一個具體 實施例。
實施例一
雖然高溫位熱源大部分已通過熱量回收的方式進行了回收利用，但是很多 工廠中還存在若干不方便回收利用的低溫位熱源。例如化工廠、水泥廠、鋼 鐵廠、發電廠等工廠中， 一般均有大量的對設備進行冷卻后得到的40。C左右的 冷凝水，對這部分低溫位余熱由于回收難度大一般不進行回收利用。而直接拍放掉。因此，將其用于微藻養殖過程中，維持微藻藻液的溫度，是一種很好的 選擇。可以達到利用較少熱能維持微藻養殖溫度的目的。
本發明實施例一提供的利用工業冷凝水維持微藻藻液溫度的系統，就是利
用40。C左右的工廠低溫位廢水，實現對微藻養殖的光合反應器中的微藻藻液的 溫度維持。其系統結構如圖8所示。
圖8所示的維持樣i藻藻液溫度的系統中，由工廠中的工業冷凝器2作為供 水裝置，并通過供水管道3與各光合反應器2的入水口連接，向各光合反應器 2輸入工業冷凝水。工業冷凝水的溫度在35。C ~40°C，可以來自附近的化工廠、 電廠等企業，15。C工業廢水經過冷凝器后溫度升高至35。C 40匸，將其直接送 入光合反應器中的熱交換裝置(即中空結構的底板和/或側壁)，對藻液進行加 熱。
在與各光合反應器中的微藻藻液進行熱交換后，從各光合反應器的出水口 流出，經排水管道4流回工廠中的工業冷凝器，繼續用作對設備的冷卻。即冷 凝水用于對微藻藻液進行加熱后，溫度降低至15°C ~25°C，經排水管道返回工 廠中，再次進入冷凝器，循環使用。
這樣，通過一定數量的微藻養殖光合反應器，就可以替代工廠中的冷卻塔， 實現對冷凝水的冷卻，同時，充分利用冷凝水的的余熱，對孩i藻藻液進行保溫， 提高了資源利用率，節約了能量消耗和成本投入，同時微藻還可以用于吸收工
廠排放的C02，實現對工廠的C02減排，凈化環境，減少環境污染。
本發明實施例提供的的上述維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應 器， 一般多用于在冬季對微藻藻液的增溫，可以通過輸入溫度高于微藻藻液溫 度的熱水對光合反應器中微藻藻液的加熱。較佳的，輸入的熱水的溫度在35~ 40。C之間。當然也可以用于在炎熱的夏季對光合反應器中微藻藻液的降溫。降 溫時， 一般會通過供水裝置想光合反應器輸入15°C 25。C的冷水。
本發明實施例提供的的上述維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應 器，通過將板式光合反應器的各光合反應器單元底板和/或側壁設置為中空結構，使得熱源可以直接與微藻藻液進行熱交換，直接熱交換的方式有效提高了 熱交換的效率、減少了熱量消耗。
由于不需要再對整個微藻養殖的室內空間進行加熱，故只需要較少的熱 量，例如只需要低溫熱源，就能夠滿足冬季纟殷藻生長的溫度需求，其對熱源的
要求大大降低。而且由于通常情況下氣體的熱導率約為液體的1/10左右，也就 是說水的導熱性能約是空氣的10倍，因此直接應用熱交換水實現熱交換，可
以加快熱量交換的速度，進一步減少熱量損耗。因此，利用工廠的低溫位余熱
就能實現維持微藻藻液在適宜微藻生長的溫度，大大降低了成本投入。例如 工廠中35°C 40。C冷凝水這種熱量回收困難的低溫位熱源就可以直接利用了 ， 從而也減少了資源的浪費。
由于板式光合反應器可以由若干個光合反應器單元組成，每個單元的底板 和側壁均可以設置為帶連通孔的中空結構，多個單元可以很容易的實現連通組 合，從而使得可以根據不同的熱源溫度，調整整個光合反應器的長度，以適應 不同熱源的狀況，為廣泛利用各種熱源提供了便利；同時，也可以根據光合反 應器選擇熱源，使用靈活性高。
而且上述系統及光合反應器既能夠用于冬季對微藻藻液的加熱也能用于 夏季對微藻藻液的降溫，其通用性強。由于熱量具有向上傳遞的特性，因此， 通過底板加熱的效果更佳，而通過側壁冷卻會取得更佳的效果。
以5000 itf北方玻璃溫室為例，如果采用工廠高溫熱源供熱，冬季保證25 。C的微藻生長環境，共需熱耗860KW。以86。C精餾泠凝液，回水溫差20。C為 例，熱水量約43t/h。且需采購散熱器、暖風機、換熱器等設備，總投資在40 萬元左右。如果采用本申請的光合反應器直接對微藻藻液進行升溫的方式， 5000 1112的玻璃大棚共可以擺放長度為45m的反應器90組。采用35°C—40°C的 冷凝水通過光合反應器的底部熱交換裝置(中空底板)給藻液加熱共需熱耗 25KW左右(不同反應器中藻液體積不同，所需加熱量可能也略有差別)，此 時以回水溫差15。C為例，所需的冷凝水量約5t/h。而經過考察，以一個年產萬-屯甲醇的工廠為例，其冷凝水量49000m3/h。如果忽略冷凝水輸送過程中的 降溫，理論上可保i正9800個5000 rtf的溫室大棚-使用。可見采用直接加熱，和 對溫室室內空間加熱其能量消耗具有很大的差異，直接加熱減少能量消耗的效 果非常明顯。因此，工廠的低溫余完全可以滿足對工廠中的C02減排的微藻養 殖需求，實現了廢熱利用，獲得了較高的經濟效益。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易 想到的變化、替換或應用到其他類似的裝置，都應涵蓋在本發明的保護范圍之 內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1、一種板式光合反應器，其特征在于，包括若干連通的光合反應器單元；所述光合反應器單元的底板為中空結構，兩端開設有底板連通孔；相連接的兩個光合反應器單元的底板通過所述底板連通孔連通；位于兩端的光合反應器單元的外側底板連通孔分別作為底板的入水口和出水口；和/或所述光合反應器單元的側壁為中空結構，兩端開設有側壁連通孔；相連接的兩個光合反應器單元的位于同一側的側壁通過所述側壁連通孔連通，位于兩端的光合反應器單元的外側側壁連通孔分別作為側壁的入水口和出水口。
2、 如權利要求1所述的光合反應器，其特征在于，所述底板的入水口包 括底板連通孔和與之連接的入水管；所述底板的出水口包括底板連通孔和與之連接的出水管。
3、 如權利要求1所述的光合反應器，其特征在于，所述側壁的入水口包 括側壁連通孔和與之連接的入水管；所述側壁 的出水口包括側壁連通孔和與之連接的出水管。
4、 如權利要求1-3任一所迷的光合反應器，其特征在于，所述底板為中 空的矩形金屬管或由透明材料組成的中空結構；所述側壁的結構為由透光材料組成的中空結構。
5、 如權利要求4所述的光合反應器，其特征在于，所述中空的矩形金屬 管或由透明材料組成的中空結構中，布置若干^^艮圓形或橢圓形管道。
6、 一種維持微藻藻液溫度的系統，其特征在于，包括至少一個如權利 要求l-5任一所述的光合反應器、供水裝置、連接所述供水裝置與每個所述光 合反應器各入水口的供水管道、以及連接每個所述光合反應器各出水口與所述 供水裝置排水管道；所述水源供給裝置，用于通過各所述入水口向其輸送與所述光合反應器所在的環境溫度具有溫差的熱交換水；以及回收與孩i藻藻液進行熱交換后的回收水；所述光合反應器，用于允許所述熱交換水依次通過自身包含的各光合反應 器單元的中空底板和/或中空側壁，以及從各出水口排除與微藻藻液進行熱交換 后的回收水。
7、如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述供水裝置，包括工業所述工業冷凝器，用于輸出對設備進行冷卻后的冷凝水作為所述熱交換 水；以及將所述回收水繼續用于設備的冷卻，得到所述冷凝水。
8、 一種維持微藻藻液溫度的方法，其特征在于，包括 供水裝置通過光合反應器底板和/或側壁的入水口向其輸送熱交換水，所述熱交換水與光合反應器所在的環境溫度具有溫差；和/或中空側壁，并與微藻藻液發生熱交換以維持所述微藻藻液的溫度；以M 生熱交換后的回收水從對應的出水口返回所述供水裝置；其中，相連接的光合 反應器單元的所述中空底板通過底板連通孔連通、所述中空側壁通過側壁連通 孑L連通。
9、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，當選定光合反應器后，根據 所述光合反應器的長度、內表面面積、所述微藻藻液所需要維持的溫度與環境 溫度的差值，確定所述熱交換水與光合反應器所在的環境溫度的所述溫差。
10、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，當直接利用溫度范圍已知的 熱交換水時，根據所述微藻藻液所需要維持的溫度與環境溫度的差值、所述光 合反應器內表面面積，確定所述光合反應器的長度或確定所述光合反應器單元 的數量。
11、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，由工廠中工業冷凝器作為所 述供水裝置，直接利用對設備進行冷卻后得到的低溫位的工業冷凝水作為熱交換水；以及將與微藻藻液進行熱交換后的回收水回送至工業冷凝器，繼續用于設備的 冷卻，得到所述冷凝水。
12、 如權利要求8-ll任一所述的方法，其特征在于，所述光合反應器單元 的底板為中空的矩形金屬管或由透明材料組成的中空結構，兩端開設有底板連 通孔；所述光合反應器單元的側壁的結構為由透光材料組成的中空結構，兩端開 設有側壁連通孔。
13、 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述中空的矩形金屬管或 由透明材料組成的中空結構中，布置若干根圓形或橢圓形管道。
14、 如權利要求12所述的方法，其特征在于，通過控制熱交換水在底板 和/或側壁的中空結構中的流動速度，控制熱交換的效率。
全文摘要
本發明公開了一種維持微藻藻液溫度的系統、方法及光合反應器，該光合反應器包括若干連通的光合反應器單元；其底板為中空結構，兩端開設有底板連通孔；相連接的兩個光合反應器單元的底板通過底板連通孔連通；位于兩端的光合反應器單元的外側底板連通孔分別作為底板的入水口和出水口；和/或其側壁為中空結構，兩端開設有側壁連通孔；相連接的兩個光合反應器單元的位于同一側的側壁通過所述側壁連通孔連通，位于兩端的光合反應器單元的外側側壁連通孔分別作為側壁的入水口和出水口。本發明還公開了使用上述光合反應器維持微藻藻液溫度的系統和方法，直接與微藻藻液進行熱交換，熱交換效率高、減少了熱量消耗，降低了成本投入。
文檔編號C12M1/42GK101629141SQ20091016721
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者盧彥興, 涵 張, 朱振旗, 垚 王, 陳紅濤 申請人:新奧科技發展有限公司