一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，包括出风口

【技术实现步骤摘要】
一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器


[0001]本技术涉及生物质养殖
，具体是一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器
。

技术介绍

[0002]光生物反应器是一种培养光合生物的装置，其中藻类是应用的最为广泛的光合生物
。
它有效吸收二氧化碳和无机盐合成各种产物
。
当下光生物反应器也主要为培养微藻而设计
。
因为微藻的生长受环境温度影响较大，所以研究带有温度调节功能的智能型热调控光生物反应器对微藻生物质能源的养殖具有重要的应用，对微藻生物质能的大规模工业化培养具有积极的推动作用
。
[0003]常规生物反应器在调控温度时需要消耗电能将换热后的高温制冷剂的热量排放至环境中，并且会加剧温室效应
。
而本技术提出的光生物反应器是通过辐射被动地将高温制冷剂中热量排放至太空中
。
相比常规生物反应器要更加节能
、
环保
。
[0004]基于以上原因，本技术设计了一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，通过在生物反应器内设置光栅辐射器进行温度调控，相较传统的生物反应器大大减少了能量消耗，对环境更友好
。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，包括出风口
、
隔板
、
进风口
、
光栅辐射器
、
排气口
、
保温层
、
温度传感器和百叶窗；
[0008]所述隔板交错设置于光生物反应器内部；所述光栅辐射器设置于光生物反应器侧面；所述温度传感器设置于光生物反应器内部下端；所述百叶窗设置于光栅辐射器后方；
[0009]所述出风口设置于光栅辐射器侧面顶部，所述排气口设置于光栅辐射器正面顶部，所述出风口与光生物反应器内部连通，所述进风口和排气口与室外空气连通
。
[0010]所述光栅辐射器内分为冷凝区与蒸发区，所述冷凝区表面安装有光栅换热器，所述蒸发区由通风管道组成；整个光栅辐射器内部均匀分布有制冷剂通道
。
[0011]所述光栅换热器为多层复合平板结构，光栅换热器由
Al2O3
或
TiO2
或
SrTiO3
或
Al
或
SiO
或
SiO2
材料制成
。
[0012]所述光栅辐射器表面还涂覆有高分子聚酯类有机物；所述制冷剂通道由高效换热材料制成
。
[0013]所述保温层由透明保温材料制成
。
[0014]所述百叶窗由不透明材料制成
。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]1、
本技术有温度调控功能，能调控光生物反应器内部温度，使得其內部温度适宜微藻等微生物生长
。
[0017]2、
本技术温度调控功能由光栅辐射器提供，大大减少了温度调控方面的能量消耗，对环境更友好
。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图；
[0019]图2为本技术的俯视图；
[0020]图3为本技术光栅辐射器制冷剂管道界面图；
[0021]图4为光栅部分周期截面图；
[0022]图5为实例的原理图
。
[0023]图中：
1、
出风口；
2、
隔板；
3、
进风口；
4、
光栅辐射器；
5、
排气口；
6、
保温层；
7、
温度传感器；
8、
百叶窗；
9、
水泵
。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例
。
[0025]如图1所示，本技术提供了一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，包括出风口
1、
隔板
2、
进风口
3、
光栅辐射器
4、
排气口
5、
保温层
6、
温度传感器
7、
百叶窗8；
[0026]所述隔板2采用硬质板材，用于存放培养液，以及为培养微藻提供环境
。
[0027]所述光栅辐射器4内的制冷管道分布如图3所示，光栅辐射器4中有一根通风管道穿过，在此称通风管道内为蒸发区，称通风管道外为冷凝区；在冷凝区光栅辐射器外侧装有辐射换热器
。
[0028]光生物反应器外的高温空气进入通风管道与蒸发区内的制冷剂通道进行换热
。
降温后的空气送入光生物反应器内，从而达到调节反应器内温度的目的
。
与高温空气换换热后升温的制冷剂在水泵9的推动下流入冷凝区，与辐射换热器换热，恢复成低温制冷剂回到蒸发区给高温空气降温，自此单个制冷循环完成
。
如需要更好的制冷效果，可以在制冷剂从冷凝区流向蒸发区的管道中添加一个节流阀用以强化空气与制冷剂在蒸发区的换热效率，在制冷剂从蒸发区流向冷凝区的途中增加一个压缩机，将低压高温的制冷剂压缩至高压高温送入冷凝区，从而强化制冷剂与辐射换热器的换热
。
[0029]所述辐射换热器的光栅部分截面如图4所示，图中上中下三层材料厚度在
0.1~10
μ
m
之间，材料可以选择
Al2O3、TiO2、SrTiO3、Al、SiO、SiO2
等
。
只要满足在在
8~13
μ
m
波段的大气窗口具有高发射率，在
0.2~2
μ
m
具有高反射率的要求即可
。
此外改变模型中层肋片的高度，宽度，形状等均对光栅的辐射特性有所影响
。
只要能改善上诉两个波段内的光谱需求，就能强化辐射换热器的换热效率
。
[0030]所述保温层6采用双层真空有机硅材料制成（导热系数小的材料也可）
。
[0031]所述温度传感器7能感应
50℃
以下温度即可
。
[0032]所述百叶窗
8 受温度传感器7所控制，能调控光栅辐射器4的入射光的光照强度大
小
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，其特征在于，包括出风口（1）
、
隔板（2）
、
进风口（3）
、
光栅辐射器（4）
、
排气口（5）
、
保温层（6）
、
温度传感器（7）和百叶窗（8）；所述隔板（2）交错设置于光生物反应器内部；所述光栅辐射器（4）设置于光生物反应器侧面；所述温度传感器（7）设置于光生物反应器内部下端；所述百叶窗（8）设置于光栅辐射器（4）后方；所述出风口（1）设置于光栅辐射器（4）侧面顶部，所述排气口（5）设置于光栅辐射器（4）正面顶部，所述出风口（1）与光生物反应器内部连通，所述进风口（3）和排气口（5）与室外空气连通
。2.
根据权利要求1所述的一种具有辐射热调节功能的微藻智能光生物反应器，其特征在于，所述光栅辐射器（4）内分为冷凝区与蒸发区，所述冷凝区内安装有光栅换热器，所述蒸发区由通风管道组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐敏，马春阳，文华，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：