一種陣列式光生物反應器的分光方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種至少兩個光生物反應器的分光方法，尤其涉及一種陣列式布置的光生物反應器的分光方法，屬于微藻培養(yǎng)技術領域。
【背景技術】
[0002]微藻規(guī)?；B(yǎng)殖中，開放池和跑道池的結構簡單、能耗較低，但分光效果差，常出現(xiàn)表層細胞見光過強、內部細胞幾乎不見光的情況，整體光利用率低。而現(xiàn)有技術中，陣列式規(guī)?；馍锓磻髋囵B(yǎng)技術中的光生物反應器呈規(guī)則固定布置在地面上，隨著太陽高度角及方位角的變化，照射到光生物反應器有效養(yǎng)殖面上的光也會隨著變化，當太陽高度角或方位角較大時，在相鄰光生物反應器之間就會有漏光直接照射到地面上，大量光能損失掉，光的利用率降低。
[0003]例如:2013年9月11日公開的專利(名稱為:一種插板式微藻半干固態(tài)貼壁培養(yǎng)裝置，公布號為:CN103289888A))是用于規(guī)?；?、工業(yè)化培養(yǎng)微藻的光生物反應器，是將微藻固定在培養(yǎng)板上，通過布液管補充培養(yǎng)液以維持培養(yǎng)板上細胞的高效生長，并采用垂直陣列式布置培養(yǎng)板(光生物反應器)實現(xiàn)規(guī)?；B(yǎng)殖。由于此光生物反應器是固定在地面上的，所以隨著一天之中太陽位置的不斷變化，太陽高度較高時就會有太陽光直接照射在相鄰培養(yǎng)板之間部分的地面上，如圖1所示，造成大量的能量損失；而太陽高度偏低時，則相鄰培養(yǎng)板之間就會互相遮擋，僅培養(yǎng)板的上部才能接受到光照，如圖2所示，使整個培養(yǎng)板的養(yǎng)殖面受光不均勻，規(guī)模化培養(yǎng)中的整體分光效率偏低。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的實施例提供一種陣列式光生物反應器的分光方法，能夠解決由于光生物反應器有效養(yǎng)殖面分光效率低而導致的太陽光利用率低的技術問題。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用的技術方案是:提供一種陣列式光生物反應器的分光方法，包括如下步驟:
[0006]步驟一、將至少兩個光生物反應器前后平行，任意朝向，且以一定間距呈陣列式布置在水平面或斜面上；
[0007]步驟二、隨著太陽高度角和方位角的變化，至少調整所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角和方位角中的其中一個角度，使得太陽光投射到所述光生物反應器后所產生的垂直影長不小于此垂直影長方向相鄰光生物反應器底邊之間的間距。
[0008]所述垂直影長是指:當太陽光投射到所述光生物反應器的有效養(yǎng)殖面后，所述光生物反應器的上邊和底邊在地面上的投影之間的距離。
[0009]所述光生物反應器底邊是指:與光生物反應器其自身的有效養(yǎng)殖面共面的底邊。
[0010]進一步的，所述步驟二中，調整所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角:在所述光生物反應器的底部設有水平轉軸，所述光生物反應器可繞所述水平轉軸旋轉對光生物反應器有效養(yǎng)殖面仰角進行調整。
[0011]進一步的，測量所述光生物反應器與經(jīng)線之間的夾角，得到有效的太陽方位角；測量所述光生物反應器所在地面與水平面之間的夾角，得到有效的太陽高度角；將所述有效的太陽高度角和所述有效的太陽方位角錄入控制系統(tǒng)，根據(jù)不同時刻自動調整相應時刻的所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角。
[0012]進一步的，所述步驟二中，調整所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的方位角:在所述光生物反應器上設有豎直轉軸，所述光生物反應器可繞所述豎直轉軸旋轉對光生物反應器有效養(yǎng)殖面的方位角進行調整。
[0013]進一步的，測量所述光生物反應器所在地面與水平面之間的夾角，得到有效的太陽高度角；將太陽方位角和所述有效的太陽高度角錄入控制系統(tǒng)；根據(jù)不同時刻自動調整相應時刻的所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的方位角。
[0014]進一步的，所述步驟二中，同時調整所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角和方位角:在所述光生物反應器的底部設有水平轉軸，同時在光生物反應器上設有豎直轉軸，所述光生物反應器可繞所述水平轉軸和所述豎直轉軸同時旋轉，對所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角和方位角進行調整。
[0015]進一步的，測量所述光生物反應器所在地面與水平面之間的夾角，得到有效的太陽高度角；將太陽方位角和有效的太陽高度角錄入控制系統(tǒng)，根據(jù)不同時刻自動調整相應時刻的所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角和方位角。
[0016]進一步的，所述光生物反應器的擺放朝向為:南、北朝向，東、西朝向，東南、西北朝向，或西南、東北朝向。
[0017]進一步的，對所述光生物反應器的調整，可以單獨調整單個光生物反應器或聯(lián)動調整兩個以上光生物反應器，來實現(xiàn)光生物反應器的仰角或方位角調整。
[0018]進一步的，隨著太陽高度角和方位角的變化，實時地對所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角或方位角進行調整，或在某一固定時刻對所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角或方位角進行調整，或在某多個固定時刻對所述光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角或方位角進行調整。
[0019]進一步的，所述光生物反應器為用液體培養(yǎng)光生物的裝置或固定化光生物反應器，且所述光生物反應器可以為不同材質的光生物反應器。
[0020]本發(fā)明實施例提供的陣列式光生物反應器的分光方法，可根據(jù)養(yǎng)殖地點的太陽相對位置，即太陽高度角和太陽方位角，調整陣列式光生物反應器有效養(yǎng)殖面的仰角和方位角，使得太陽直射光照射到光生物反應器上后，所產生的垂直影長不小于此垂直影長方向相鄰光生物反應器底邊之間的間距，使直射光照無漏光到相鄰光生物反應器之間的地面上，從而無能量損失，提高光生物反應器有效養(yǎng)殖面的分光率，從而提高規(guī)?；B(yǎng)殖中的整體光利用效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為直射光能夠直接照射在相鄰光生物反應器之間的地面上的示意圖；
[0022]圖2為直射光照射到各光生物反應器上后，相鄰光生物反應器之間有遮擋的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例1的陣列式光生物反應器的布置示意圖；
[0024]圖4為對本發(fā)明實施例1中的陣列式光生物反應器的有效培養(yǎng)面的仰角調整示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例2的陣列式光生物反應器的布置示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例3的陣列式光生物反應器的布置示意圖；
[0027]圖7為對本發(fā)明實施例3中的陣列式光生物反應器有效養(yǎng)殖面的方位角調整示意圖；
[0028]圖8為本發(fā)明實施例4的陣列式光生物反應器的布置示意圖。
[0029]其中:
[0030]1、光生物反應器，2、水平旋轉軸，3、豎直旋轉軸，4、正常陰影，
[0031]5、直照漏光地面，6、遮擋陰影。
[0032]X、Y、Z表示坐標軸，其中，X、Y兩坐標軸生成的面為水平面，X、Z兩坐標軸生成的面為豎直面，X指向正東方向，Y指向正北方向，Z指向正上方；
[0033]各圖中的雙箭頭表示太陽光直射方向；
[0034]