[實(shí)用新型]用于藻類培養(yǎng)的風(fēng)光互補(bǔ)高效節(jié)能LED光照系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820142244.3
• 申請日: 2008-09-27
• 公開（公告）號: CN201288983Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高建東;張曙光;劉朝輝;韓檬;劉漢橋;董珂;狄海燕;徐朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 天津渤海環(huán)保工程有限公司;天津泰達(dá)環(huán)保有限公司
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21S9/04;F21V23/00;F03D9/00;A01G9/20;F21Y101/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及照明燈技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于藻類培養(yǎng)用途的一種利用太陽能和風(fēng)能結(jié)合特定波長發(fā)光二極管的風(fēng)光互補(bǔ)LED光照技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的藻類培養(yǎng)用光生物反應(yīng)器大多采用傳統(tǒng)的光照系統(tǒng)，如自然光光照系統(tǒng)，盡管成本低廉，但存在光效利用率甚低、光照強(qiáng)度不易控制等問題；而白熾燈或熒光燈等人工光照系統(tǒng)，盡管光強(qiáng)可控，但其光效利用率不高，且還存在使用壽命短、節(jié)能效率差等問題。為此，一專利ZL200510126464.8公開了一種在微藻培養(yǎng)中應(yīng)用的功能性轉(zhuǎn)光膜，通過該轉(zhuǎn)光膜提高了傳統(tǒng)微藻培養(yǎng)光照系統(tǒng)的光效利用率，但微藻葉綠素含量提高效果不明顯(2.2％～15.5％)。另一專利JP2002315569報(bào)道了采用LED燈光照的藻類培養(yǎng)技術(shù)，增產(chǎn)效果明顯，但未采用高效節(jié)能的風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)。而專利ZL200410035485.4公開了植物專用的LED生態(tài)燈，可用太陽能電池板作電源，具有高效節(jié)能、長壽穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但該光照系統(tǒng)的應(yīng)用范圍只局限于植物栽培，特別是蔬菜大棚，且在使用過程中物種選擇性小，未考慮到風(fēng)能的利用。

另一方面，將最為綠色的太陽能和風(fēng)能綜合利用與高效環(huán)保長壽的LED燈照明結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用正日趨增多，比如應(yīng)用在路燈、廣告、家用照明燈等場合，但至今尚無出現(xiàn)用于藻類培養(yǎng)的風(fēng)光互補(bǔ)高效節(jié)能LED光照系統(tǒng)。在當(dāng)前化石能源緊缺、水資源污染嚴(yán)重、溫室氣體超量排放的情況下，積極利用太陽能和風(fēng)能，開發(fā)藻類凈化氮磷污水、減排二氧化碳同時(shí)聯(lián)產(chǎn)藻基生物燃料或保健品的培養(yǎng)工藝，特別需要風(fēng)光互補(bǔ)高效節(jié)能的LED光照系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適于藻類培養(yǎng)的風(fēng)光互補(bǔ)LED光照系統(tǒng)，以便同時(shí)利用用之不竭的太陽能和風(fēng)能以及適于藻類生長特定波長的LED燈，降低電能消耗，促進(jìn)藻類的光合作用，提高光效利用率，減少環(huán)境污染和光照系統(tǒng)維護(hù)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于藻類培養(yǎng)的風(fēng)光互補(bǔ)高效節(jié)能LED光照系統(tǒng)，包括太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制電路板、蓄電池、變壓器、整流器、恒流驅(qū)動電路、LED燈組等。其中，太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制電路板和蓄電池構(gòu)成24V直流供電系統(tǒng)；變壓器和整流器將220V交流電變?yōu)榈蛪?4V直流電構(gòu)成備用供電系統(tǒng)；恒流驅(qū)動電路與一組串聯(lián)LED燈組合到一塊線路板上，多塊線路板并聯(lián)封裝構(gòu)成藻類培養(yǎng)的光照系統(tǒng)。

前述的LED燈分為發(fā)射波長630nm～670nm的紅燈和發(fā)射波長430nm～470nm的藍(lán)燈兩種，每組串聯(lián)的LED燈可為全部紅色LED或全部藍(lán)色LED或上述兩者的組合，每組LED個(gè)數(shù)為20個(gè)～200個(gè)，LED燈組并聯(lián)的數(shù)目根據(jù)藻類培養(yǎng)所需的規(guī)模和光強(qiáng)進(jìn)行確定。

前述的線路板為銅基線路板、散熱鋁基線路板或加注變壓油的散熱油管式鋁基板。

前述的風(fēng)光互補(bǔ)控制電路板為蓄電池過載保護(hù)電路，參見ZL200710029753.5。

前述的恒流驅(qū)動電路為熱敏電阻或恒流驅(qū)動芯片

該實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)利用綠色的太陽能和風(fēng)能，符合當(dāng)前節(jié)能減排的社會需要；(2)采用特定波長的LED燈作為藻類培養(yǎng)的光源，具有高效節(jié)能、環(huán)保長壽、維護(hù)成本低等特點(diǎn)；(3)采用220V交流電作為備用電源，可以保證光照系統(tǒng)的連續(xù)工作；(4)可根據(jù)藻種的特性，選擇組合合適的LED燈。

附圖說明

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

將太陽能電池板的輸出端和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端通過風(fēng)光互補(bǔ)控制電路板連接到蓄電池上構(gòu)成低壓24V直流電源，同時(shí)將220V交流電通過變壓器和整流器變換為24V直流電，連接到蓄電池上用作備用電源，將恒流驅(qū)動電路(熱敏電阻)與一組發(fā)射波長630nm～670nm的紅燈LED串聯(lián)安裝在線路板上，將多個(gè)線路板并聯(lián)連接到蓄電池上，構(gòu)成了用于藻類培養(yǎng)的光電互補(bǔ)高效節(jié)能LED光照系統(tǒng)。將該LED光照系統(tǒng)應(yīng)用于葡萄藻(Botryococcus?braunii?357)的培養(yǎng)，與相同光強(qiáng)下的普通日光燈光照系統(tǒng)相比，葡萄藻生物量提高30％，葉綠素含量提高45％。