[發明專利]一種光纜式深層水體營養鹽循環漁業增產系統

有效

• 申請號: 201711324829.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107996464B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 方天成;朱昌平
• 申請（專利權）人: 河海大學文天學院
• 主分類號: A01K61/00
• 分類號: A01K61/00;A23L33/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一種光纜式深層水體營養鹽循環漁業增產系統，屬于漁業增產設備技術領域。它包括采光單元、導光通道、發熱單元和上升管道，導光通道由若干根光纖或封閉式中空采光管構成；采光單元包括至少一面透鏡和至少一面凹面鏡，將太陽光聚集并調整光束的發散度，使其發散角小于所述導光通道內壁的全反射角；上升管道包括若干根中空管，中空管的側壁上設有連接孔，引入導光通道的光纖或封閉式中空采光管；發熱單元包括吸光發熱體，吸光發熱體固定在上升通道中，所述導光通道一端連接采光單元，另一端連接在吸光發熱體上。該系統改變現有技術中將太陽能轉化為熱能后再進行輸送的方式，實現太陽能的最大轉化，轉化率可以達到40?50％。

技術領域

本發明屬于漁業增產設備技術領域，特別涉及一種光纜式深層水體營養鹽循環漁業增產系統。

背景技術

目前提取深層水體的營養鹽以帶動表層水體的生態產能成為了水體養殖技術的最新方向。目前出現的技術有以下幾種：在近海漁場海底建立筑坡，利用水平方向的潮海流轉化為上升流來獲得營養鹽；臺灣大學主導的通過水下注氣獲得氣液上升流的方式獲得營養鹽；杭州電子科技大學主導的水下發熱棒獲得高溫上升流來獲得營養鹽。其中第一種方案海里鹽柱的連續性并不好并且對流強度較弱容易被沖斷，由于水體營養鹽的深度約在500m深的水中，故而大型的深層供能水利項目施工成本及難度都非常高；第二種方案需要克服較大的水壓泵入深層水體耗能大的缺點；第三種方案中我國大都采取的電熱式水體發熱上升流推測需要600m電纜以及高強度的固定柱和300萬有效面積為500m²的上開流，此方案也是耗能耗資巨大。

再如專利文獻1：中國專利(CN201947781U)公開了一種淺海管道式海底營養鹽注氣提升裝置，該裝置從上至下依次設置有海面注氣裝置、氣體傳輸管道和營養鹽提升裝置。海面注氣裝置與氣體傳輸管道的一端連通，氣體傳輸管道的另一端與營養鹽提升裝置連通。海面注氣裝置包括氣泵系統和浮臺；氣泵系統包括空氣泵、流量控制閥和流量計，浮臺內部中空，形成儲氣室，營養鹽提升裝置包括海底氣室和多根營養鹽提升管道，海底氣室與多根營養鹽提升管道連通。該裝置采用注氣的方式將海底的營養鹽提升到海面，對于淺海地區，可以采用該裝置，但是針對深海，則不適用，原因是由于深海海水壓力大，因此注氣的設備功率大，耗能大，在成本投入方面較為昂貴。

專利文獻2：中國專利(CN203827876U)公開了一種差熱式海底營養鹽提升裝置，該裝置包括集熱裝置、波能轉換裝置、工質輸送裝置、深海給熱裝置及定位裝置，波能轉換裝置固定在集熱裝置下部，工質輸送裝置連通并固定在波能轉換裝置上，深海給熱裝置與工質輸送裝置連通。隨著波浪的起伏，通過波能轉換裝置中保溫缸筒內活塞的上下往復運動連續將從深海給熱裝置出來的低溫工質水輸送回頂部的集熱裝置內；同時迫使集熱裝置內被太陽能所加熱的高溫工質水通過保溫軟管輸送到深海給熱裝置里，從而實現連續循環工作。該裝置將光能以及水能直接轉換為熱能，然后傳輸至海底，對海底的海水進行加熱，從而使得營養鹽被上升的海水帶到海面，一方面由于光能以及水能轉換為熱能的效率低，利用率只有30％左右，大部分熱量散失掉了，導致海底營養鹽提升的效率比較低，達不到人們所期望的數值；另一方面由于海面風力較大，集熱裝置和波能轉換裝置的體積較大，因此風阻大，極容易被風吹翻，或被海浪打翻，整個裝置的安全穩定性較差。

專利文獻3：中國專利CN201210000180.4公開了一種利用太陽能和波浪能的海底營養鹽提升裝置，包括海面平臺、水下保溫導管和海底給溫裝置：海面平臺由上頂面和下底面組成，可壓縮塑料保溫水囊將海面平臺的四周包圍，形成一個密閉的空間，該密閉空間被中間的支撐板分成兩個腔室，兩個腔室之間互通；每個腔室的下底面上連接有水下保溫導管，海底給溫裝置將兩根水下保溫導管連通；海面平臺的上頂面設有太陽能吸收層，水下保溫導管的長度可根據實際需求確定。該提升裝置存在與專利文獻2同樣的缺陷，無法滿足人們想要達到的效果。

發明內容

1.要解決的問題