DE102017004049B4 - Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors - Google Patents

Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr-Mikroalgenphotobioreaktoren zur Anzucht von Mikroalgen, die den energetischen Wirkungsgrad dermaßen verbessert, dass ein kosteneffizienter Betrieb überwiegend mit erneuerbaren Energien ganzjährig und auch außerhalb von Gewächshausanlagen ermöglicht wird.The invention describes a modular device for controlling the temperature of tubular microalgae photobioreactors for cultivating microalgae, which improves the energy efficiency to such an extent that cost-effective operation, predominantly with renewable energies, is made possible all year round and also outside of greenhouse systems.

Description

[Beschreibung][Description]

Die Erfindung betrifft den Wärmetauschprozess einer modularen Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren zur industriellen Anzucht von Mikroalgen unter Ausnutzung des infraroten Anteils des Sonnenlichts, nachfolgend Rohr- PBR genannt, wobei ein modularer Rohr- PBR aus mindestens zwei identischen, miteinander gekoppelten Modulen besteht.The invention relates to the heat exchange process of a modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors for the industrial cultivation of microalgae using the infrared portion of sunlight, hereinafter referred to as tubular PBR, with a modular tubular PBR consisting of at least two identical modules coupled to one another.

Im Folgenden wird der Wärmetauschprozess eines Rohr- PBR- Moduls näher erläutert. Konventionelle Rohr- PBR bestehen zur Erzielung einer großen, der Sonnenlichteinstrahlung ausgesetzten Fläche aus einem mäanderförmig geführten, transparenten Rohr großer Länge, das einen geschlossenen Kreislauf einer wässrigen Mikroalgensuspension bildet, der von einer Druckpumpe angetrieben wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- PBR wird dieses Rohr zentriert innerhalb eines weiteren transparenten Rohrs geführt, nachfolgend Außenrohr genannt, wobei zwischen der Innenfläche des Außenrohrs und der Außenfläche des Innenrohrs ein Raum entsteht, der mittels einer fest angeschlossenen, druckgesteuerten Vakuumpumpe permanent auf ein voreingestelltes Grobvakuum evakuiert ist. Dieses Grobvakuum hat nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit, so dass die im Innenrohr strömende wässrige Mikroalgensuspension die im infraroten Anteil des Sonnenlichts enthaltene Wärmemenge zum großen Teil akkumulieren kann und nur ein geringer Wärmeverlust in Richtung Atmosphäre stattfindet.The heat exchange process of a tubular PBR module is explained in more detail below. In order to achieve a large area exposed to sunlight, conventional tubular PBRs consist of a long, meandering, transparent tube that forms a closed circuit of an aqueous suspension of microalgae, which is driven by a pressure pump. In the device according to the invention for temperature control of tubular PBR, this tube is guided centered within another transparent tube, referred to below as the outer tube, with a space being created between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube, which is permanently opened by means of a permanently connected, pressure-controlled vacuum pump a preset rough vacuum is evacuated. This rough vacuum has only a low thermal conductivity, so that the aqueous microalgae suspension flowing in the inner tube can largely accumulate the amount of heat contained in the infrared part of the sunlight and only a small amount of heat is lost towards the atmosphere.

Geht die akkumulierte Wärmemenge über den erforderlichen Wärmebedarf zum Wachstum der Mikroalgen hinaus, muss diese abgeführt werden, damit die optimale Wachstumstemperatur der Mikroalgen in der wässrigen Mikroalgensuspension nicht überschritten wird. Dies wird mittels Wärmetausch in Wärmetauschbehältern realisiert, durch die abschnittsweise das Innenrohr geführt wird. Die Wärmetauschbehälter werden vom Temperierungsfluid eines geschlossenen, von einer Druckpumpe angetriebenen Temperierungskreislaufs durchströmt, wobei die wässrige Mikroalgensuspension im Innenrohr aufgrund von Wärmetauschprozessen die überschüssige Wärmemenge an das Temperierungsfluid des Temperierungskreislaufs abgibt. Im Temperierungskreislauf ist ein Wärmetauscher eingebunden, der sich im Inneren eines externen Tanks für das Temperierungsfluid befindet, wobei die überschüssige Wärmemenge an das Temperierungsfluid abgegeben wird, das sich hierbei erwärmt.If the accumulated amount of heat exceeds the heat requirement required for the growth of the microalgae, this must be dissipated so that the optimal growth temperature of the microalgae in the aqueous microalgae suspension is not exceeded. This is achieved by means of heat exchange in heat exchange tanks, through which the inner tube is routed in sections. The temperature control fluid of a closed temperature control circuit driven by a pressure pump flows through the heat exchange containers, with the aqueous microalgae suspension in the inner tube giving off the excess amount of heat to the temperature control fluid of the temperature control circuit due to heat exchange processes. A heat exchanger is integrated into the temperature control circuit, which is located inside an external tank for the temperature control fluid, with the excess amount of heat being given off to the temperature control fluid, which heats up in the process.

Diese im Fluid gespeicherte Wärmemenge kann bei Bedarf, ebenfalls durch Wärmetauschprozesse, der wässrigen Mikroalgensuspension wieder zugeführt werden, wobei der Wärmetauschprozess in entgegengesetzter Richtung wie beim Wärmemengenüberschuss abläuft. Die für das Mikroalgenwachstum in einem Rohr- PBR erforderliche Prozesstemperatur wird in der Regel auf diese Weise durch den infraroten Anteil des Sonnenlichts gewährleistet, auch bei geringer Sonneneinstrahlung oder nachts. Reicht beispielsweise durch extrem dunkle Wetterlagen sowohl die Sonneneinstrahlung als auch die im Fluid des externen Fluidtanks gespeicherte Wärmemenge nicht aus, um die erforderliche Prozesstemperatur für das Mikroalgenwachstum zu generieren, wird dem Fluidtank Wärmeenergie durch eine elektrische Widerstandsbeheizung zugeführt, wobei die Möglichkeit besteht, günstigen Strom aus Überschusslagen bei Erneuerbaren Energien, beispielsweise Windenergie, zu nutzen. Der gut isolierte Fluidtank fungiert in diesem Fall als Energiespeicher für Strom aus erneuerbaren Energien. Der gesamte Temperierungsprozess kann elektronisch sensorisch gesteuert auf das optimale Wachstum der unterschiedlichsten Mikroalgenarten angewendet werden.This amount of heat stored in the fluid can, if required, be returned to the aqueous microalgae suspension, also by means of heat exchange processes, with the heat exchange process taking place in the opposite direction to that in the case of an excess amount of heat. In this way, the process temperature required for microalgae growth in a tube PBR is usually ensured by the infrared portion of the sunlight, even in the case of low solar radiation or at night. If, for example, due to extremely dark weather conditions, both the solar radiation and the amount of heat stored in the fluid of the external fluid tank are not sufficient to generate the required process temperature for microalgae growth, thermal energy is supplied to the fluid tank by electrical resistance heating, with the possibility of cheap electricity being used Excess locations for renewable energies, such as wind energy, to use. In this case, the well-insulated fluid tank acts as an energy store for electricity from renewable energies. The entire temperature control process can be electronically sensor-controlled and applied to the optimal growth of the most diverse types of microalgae.

[Stand der Technik][State of the art]

Generell lehnt sich die erfindungsgemäße modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr-Mikroalgenphotobioreaktoren an das in einer Reihe von Ausführungsvarianten vielfach zur Erzeugung von Prozesswärme aus Sonneneinstrahlung angewendete Funktionsprinzip von Vakuumröhrenkollektoren an. Diese bestehen aus evakuierten Glasröhren, in denen konzentrisch ein Rohr mit einer die Sonnenstrahlung absorbierenden Schicht angeordnet ist, durch die ein Wärmeträger strömt.In general, the modular device according to the invention for temperature control of tubular microalgae photobioreactors is based on the functional principle of vacuum tube collectors, which is often used in a number of design variants for generating process heat from solar radiation. These consist of evacuated glass tubes in which a tube with a layer that absorbs solar radiation is arranged concentrically, through which a heat transfer medium flows.

Das Statistische Bundesamt Deutschlands rechnet bei solarthermischen Kollektoren, die zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden, im Jahr mit einem mittleren Ertrag von 120 Watt/m2 (Quelle: Solarthermie - Wikipedia), wobei hier Zeiten ohne Sonneneinstrahlung (Nacht) und mit geringer Sonneneinstrahlung (starke Bewölkung) einbezogen sind.The Federal Statistical Office of Germany calculates an average annual yield of 120 watts/m 2 for solar thermal collectors used to support heating (source: Solarthermie - Wikipedia), whereby times without solar radiation (night) and with little solar radiation (heavy clouds ) are included.

In mitteleuropäischen Breitengraden liegt das Hauptproblem der industriellen Mikroalgenzucht in den starken Temperaturschwankungen (Sommer-Winter sowie Tag-Nacht), die dem relativ engen Temperaturfenster zur optimalen Anzucht vieler Mikroalgen entgegen stehen. Dem in einem Gewächshaus installierten großen kommerziell genutzten Röhren-PBR in mitteleuropäischen Breiten, der Roquette Klötze GmbH, fehlen technische Mittel zur Temperierung der Mikroalgensuspension sowohl zur Deckung des Prozesswärmebedarfs bei niedrigen Außentemperaturen als auch zur effektiven Kühlung bei hoher Sonnenintensität. Die Folge hiervon ist, dass ein Betrieb in kalten Jahreszeiten aus Gründen der Energieeffizienz nicht realisiert werden kann und es im Sommer bei hohen Gewächshaustemperaturen zu Kühlungsproblemen kommt, die personalintensiv durch manuelles Abspritzen der Kultivierungsrohre mit kaltem Wasser reduziert werden.In central European latitudes, the main problem of industrial microalgae cultivation lies in the strong temperature fluctuations (summer-winter and day-night), which oppose the relatively narrow temperature window for optimal cultivation of many microalgae. The large, commercially used tubular PBR installed in a greenhouse in central European latitudes, Roquette Klötze GmbH, lacks the technical means to control the temperature of the microalgae suspension, both to cover the process heat requirement at low outside temperatures and for effective cooling at high sun intensity. The consequence of this is that operation in cold seasons for reasons of energy gy efficiency cannot be realized and cooling problems occur in summer with high greenhouse temperatures, which are reduced by manually hosing down the cultivation pipes with cold water, which is labor-intensive.

In DE102009045851A wird ein Schlauch-Photobioreaktor beschrieben, der dadurch gekennzeichnet ist, dass ein transparenter oder transluzenter Schlauch aus einem äußeren Schlauch und einem koaxial verlaufenden inneren Schlauch zusammengesetzt ist, wobei ähnlich der erfindungsgemäßen modularen Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren zwei voneinander getrennte Kammern entstehen, von denen eine Kammer zum Transport der Mikroalgensuspension genutzt wird, die andere Kammer zum Transport eines Wärmetauschmediums zum Zweck der Temperierung der Suspension.In DE102009045851A a tube photobioreactor is described, which is characterized in that a transparent or translucent tube is composed of an outer tube and a coaxial inner tube, with two separate chambers being created similar to the modular device according to the invention for temperature control of tube microalgae photobioreactors, from where one chamber is used to transport the microalgae suspension, the other chamber to transport a heat exchange medium for the purpose of tempering the suspension.

Der wesentliche Nachteil des Schlauch- Photobioreaktors gegenüber der erfindungsgemäßen modularen Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren besteht in der energetischen Ineffizienz, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein ungehinderter Wärmeabfluss vom Außenrohr zur Atmosphäre stattfindet, da sich zwischen Innen- und Außenrohr kein wärmeisolierendes Medium befindet.The main disadvantage of the tube photobioreactor compared to the modular device according to the invention for temperature control of tube microalgae photobioreactors is the energetic inefficiency, which is characterized by the fact that there is unhindered heat dissipation from the outer tube to the atmosphere, since there is no heat-insulating medium between the inner and outer tube .

[Aufgabe der Erfindung][Object of the invention]

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die den energetischen Wirkungsgrad von Rohr- PBR dermaßen verbessert, dass ein kosteneffizienter Betrieb überwiegend mit erneuerbaren Energien ganzjährig und auch außerhalb von Gewächshausanlagen ermöglicht wird.The object of the invention is to create a device that improves the energy efficiency of tubular PBR to such an extent that cost-effective operation, predominantly with renewable energies, is made possible all year round and also outside of greenhouse systems.

Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with the features of the first claim according to the invention. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims.

Anhand von Zeichnungen wird die modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- PBR näher erläutert.The modular device for temperature control of tubular PBR is explained in more detail using drawings.

Es zeigen:

  • 1 den Längsschnitt durch das Rohr- in- Rohrsystem mit integrierter Vakuumpumpe
  • 2 den Querschnitt durch das Rohr- in- Rohrsystem mit integrierter Vakuumpumpe und Abstandhaltern
  • 3 den im transparenten Innenrohr fest angebrachten Verwirbler
  • 4 das Prinzip des Wärmetauschs des Rohr- PBR- Moduls
  • 5 die Rohrführung des Rohr- PBR- Moduls
Show it:
  • 1 the longitudinal section through the pipe-in-pipe system with integrated vacuum pump
  • 2 the cross-section through the pipe-in-pipe system with integrated vacuum pump and spacers
  • 3 the swirler fixed in the transparent inner tube
  • 4 the principle of heat exchange of tube PBR module
  • 5 the pipe routing of the pipe PBR module

Die 1 zeigt den Längsschnitt durch das Rohr- in- Rohrsystem, wobei zwischen der Innenfläche des transparenten Außenrohrs 3 und der Außenfläche des transparenten Innenrohrs 2 ein Raum 5 entsteht, der mittels einer fest angeschlossenen, druckgesteuerten Vakuumpumpe 6 permanent auf ein voreingestelltes Grobvakuum evakuiert ist.The 1 shows the longitudinal section through the pipe-in-pipe system, with a space 5 being created between the inner surface of the transparent outer pipe 3 and the outer surface of the transparent inner pipe 2, which is permanently evacuated to a preset rough vacuum by means of a permanently connected, pressure-controlled vacuum pump 6.

Die 2 zeigt den Querschnitt durch das Rohr- in- Rohrsystem mit integrierter Vakuumpumpe 6 und Abstandhaltern 4, durch die das von der wässrigen Mikroalgensuspension 1 durchströmte transparente Innenrohr 2 innerhalb des transparenten Außenrohrs 3 zentrisch fixiert wird.The 2 shows the cross section through the tube-in-tube system with integrated vacuum pump 6 and spacers 4, through which the transparent inner tube 2, through which the aqueous microalgae suspension 1 flows, is fixed centrally within the transparent outer tube 3.

Die 3 zeigt einen Längsschnitt durch das transparente Innenrohr 2 mit einem in seinem Innenraum positionierten Verwirbler 16, der aus schraubenförmig verdrehten Flachmaterial, beispielsweise Edelstahlblech, besteht und der die strömende wässrige Mikroalgensuspension 1 dermaßen verwirbelt, dass infolge möglichst viele Mikroalgen in den Bereich der Wandung des transparenten Innenrohrs bewegt werden und am Sonnenlicht partizipieren können. Im Verlauf des transparenten Innenrohrs 2 können mehrere Verwirbler 16 positioniert werden.The 3 shows a longitudinal section through the transparent inner tube 2 with a swirler 16 positioned in its interior, which consists of helically twisted flat material, for example stainless steel sheet, and which swirls the flowing aqueous microalgae suspension 1 in such a way that as many microalgae as possible get into the area of the wall of the transparent inner tube be moved and be able to participate in the sunlight. Several swirlers 16 can be positioned along the course of the transparent inner tube 2 .

Die 4 zeigt das Prinzip des Wärmetauschs des Rohr- PBR- Moduls ohne Mittel zur Befüllung, Entleerung, Nährstoffzugabe und Strömungserzeugung. Die Rohrbögen des transparenten Innenrohrs 2 sind innerhalb eines Wärmetauschbehälters 9 fest angebracht, wobei deren Außenflächen von einem Temperierungsfluid 13 aus einem Temperierungskreislauf 10 umströmt wird und es so zum Wärmetausch zwischen der wässrigen Mikroalgensuspension 1, dem transparenten Innenrohr 2 und dem Temperierungsfluid 13 aus dem Temperierungskreislauf 10 kommt und die durch Sonneneinstrahlung aufgenommene, über den Wärmebedarf der wässrigen Mikroalgensuspension 1 hinaus gehende Wärmemenge über das Temperierungsfluid 13 des von der Druckpumpe 11 angetriebenen Temperierungskreislaufs 10 mittels Wärmetauscher 12 auf das Temperierungsfluid 13 in einem isolierten Fluidtank 14 übertragen, dort gespeichert und bei Wärmebedarf der wässrigen Mikroalgensuspension 1 infolge ungenügender Sonneneinstrahlung mittels Wärmetausch in umgekehrter Reihenfolge auf diese rückübertragen wird, wodurch die Temperatur der wässrigen Mikroalgensuspension 1 konstant gehalten wird. Die Kopplung des Moduls innerhalb eines Modulverbunds von mindestens zwei identischen Modulen erfolgt über den Zulaufanschluss 18 und den Ablaufanschluss 19.The 4 shows the principle of heat exchange of the tube PBR module without means for filling, emptying, nutrient addition and flow generation. The tube bends of the transparent inner tube 2 are firmly attached within a heat exchange container 9, with a temperature control fluid 13 from a temperature control circuit 10 flowing around their outer surfaces, thus enabling heat exchange between the aqueous microalgae suspension 1, the transparent inner tube 2 and the temperature control fluid 13 from the temperature control circuit 10 and the amount of heat absorbed by solar radiation that exceeds the heat requirement of the aqueous microalgae suspension 1 is transferred via the temperature control fluid 13 of the temperature control circuit 10 driven by the pressure pump 11 by means of a heat exchanger 12 to the temperature control fluid 13 in an insulated fluid tank 14, where it is stored and when there is a heat requirement, the aqueous Microalgae suspension 1 is transferred back to this due to insufficient solar radiation by means of heat exchange in the reverse order, whereby the temperature of the aqueous microalgae suspension 1 is kept constant. The module is coupled within a module network of at least two identical modules via the inlet connection 18 and the outlet connection 19.

Die 5 zeigt die Rohrführung des Rohr- PBR- Moduls. Die Vakuumpumpe 6 und die Leitungsführung zur Verteilung des Vakuums sind nicht dargestellt. Die Rohrbögen 20 des transparenten Innenrohrs 2 sind innerhalb der mindestens zwei Wärmetauschbehälter 9 wasserdicht, die transparenten Außenrohre 3 vakuumdicht fixiert. Die Kopplung des Moduls innerhalb eines Modulverbunds identischer Module erfolgt über den Zulaufanschluss 18 und den Ablaufanschluss 19.The 5 shows the pipe routing of the pipe PBR module. The vacuum pump 6 and the lei ducts for distributing the vacuum are not shown. The tube bends 20 of the transparent inner tube 2 are watertight within the at least two heat exchange containers 9, the transparent outer tubes 3 are fixed in a vacuum-tight manner. The module is coupled within a module network of identical modules via the inlet connection 18 and the outlet connection 19.

BezugszeichenlisteReference List

11
wässrige Mikroalgensuspensionaqueous microalgae suspension
22
transparentes Innenrohrtransparent inner tube
33
transparentes Außenrohrtransparent outer tube
44
Abstandhalterspacers
55
RaumSpace
66
Vakuumpumpevacuum pump
99
Wärmetauschbehälterheat exchange tank
1010
Temperierungskreislauftemperature control circuit
1111
Druckpumpepressure pump
1212
Wärmetauscherheat exchanger
1313
Temperierungsfluidtempering fluid
1414
isolierter Fluidtankinsulated fluid tank
1515
elektrische Widerstandsheizungelectrical resistance heating
1616
Verwirblerswirler
1818
Zulaufanschlussinlet connection
1919
Ablaufanschlussdrain connection
2020
Rohrbögenpipe bends

Claims (5)

Modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren davon gekennzeichnet, dass eine wässrige Mikroalgensuspension (1) ein transparentes Innenrohr (2) durchströmt, dass innerhalb eines ebenfalls transparenten Außenrohrs (3) geführt wird, wobei mindestens ein Abstandhalter (4) für die Zentrierung des transparenten Innenrohrs (2) sorgt, der Raum (5) zwischen der Außenfläche des transparenten Innenrohrs (2) und der Innenfläche des transparenten Außenrohrs (3) mittels einer Vakuumpumpe (6) evakuiert ist und das transparente Innenrohr (2) mindestens einmal durch einen Wärmetauschbehälter (9) geführt wird, in dem die Außenfläche des transparenten Innenrohrs (2) vom Temperierungsfluid (13) aus einem Temperierungskreislauf (10) umströmt wird und es so zu einem Wärmetausch zwischen der wässrigen Mikroalgensuspension (1), dem transparenten Innenrohr (2) und dem Temperierungsfluid (13) aus dem Temperierungskreislauf (10) kommt, wobei die durch Sonneneinstrahlung aufgenommene, über den Wärmebedarf der wässrigen Mikroalgensuspension (1) hinaus gehende Wärmemenge vom Temperierungsfluid (13) des von der Druckpumpe (11) angetriebenen Temperierungskreislaufs (10) akkumuliert, mittels Wärmetauscher (12) auf das Temperierungsfluid (13) in einem isolierten Fluidtank (14) übertragen, dort gespeichert und bei Wärmebedarf der wässrigen Mikroalgensuspension (1) infolge ungenügender Sonneneinstrahlung mittels Wärmetausch in umgekehrter Reihenfolge auf diese rückübertragen wird, wodurch die Temperatur der wässrigen Mikroalgensuspension (1) konstant gehalten wird.Modular device for temperature control of tube microalgae photobioreactors, characterized in that an aqueous microalgae suspension (1) flows through a transparent inner tube (2) that is guided inside a likewise transparent outer tube (3), with at least one spacer (4) for centering the transparent inner tube (2), the space (5) between the outer surface of the transparent inner tube (2) and the inner surface of the transparent outer tube (3) is evacuated by means of a vacuum pump (6) and the transparent inner tube (2) passes through a heat exchange tank ( 9) in which the temperature control fluid (13) from a temperature control circuit (10) flows around the outer surface of the transparent inner tube (2) and heat is exchanged between the aqueous microalgae suspension (1), the transparent inner tube (2) and the Temperature control fluid (13) comes from the temperature control circuit (10), with the amount of heat absorbed by solar radiation, which exceeds the heat requirement of the aqueous microalgae suspension (1), being accumulated by the temperature control fluid (13) of the temperature control circuit (10) driven by the pressure pump (11), by means Heat exchanger (12) is transferred to the tempering fluid (13) in an insulated fluid tank (14), stored there and, when the aqueous microalgae suspension (1) requires heat due to insufficient solar radiation, is transferred back to it in the reverse order by means of heat exchange, whereby the temperature of the aqueous microalgae suspension ( 1) is kept constant. Modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren nach Anspruch 1 davon gekennzeichnet, dass durch Verbindung des Ablaufanschlusses (19) des transparenten Innenrohrs (2) der Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren mit dem Zulaufanschluss (18) des transparenten Innenrohrs (2) einer identischen Vorrichtung eine Rohr- Mikroalgenphotobioreaktor-Anlage auf modularer Grundlage entsteht, die mindestens zwei Module umfasst und beliebig erweiterbar ist.Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors claim 1 characterized in that by connecting the outlet connection (19) of the transparent inner tube (2) of the device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors with the inlet connection (18) of the transparent inner tube (2) of an identical device, a tubular microalgae photobioreactor system is created on a modular basis , which comprises at least two modules and can be expanded at will. Modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren nach Ansprüchen 1 und 2 davon gekennzeichnet, dass sich innerhalb des isolierten Fluidtanks (14) eine elektrische Widerstandsheizung (15) befindet, die das Temperierungsfluid (13) des Fluidtanks (14) zusätzlich erwärmen kann.Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors claims 1 and 2 characterized in that within the insulated fluid tank (14) there is an electrical resistance heater (15) which can additionally heat the tempering fluid (13) of the fluid tank (14). Modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 3 davon gekennzeichnet, dass die Innenfläche des transparenten Außenrohrs (3) halbseitig verspiegelt ist, wobei das Sonnenlicht auf das transpatente Innenrohr (2) fokussiert und die Lichtausbeute durch Sonnenlichteinstrahlung auf die Mikroalgensuspension (1) im transparenten Innenrohr (2) erhöht wird.Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors claims 1 until 3 characterized in that the inner surface of the transparent outer tube (3) is mirrored on one side, with the sunlight being focused on the transparent inner tube (2) and the light yield being increased by solar radiation on the microalgae suspension (1) in the transparent inner tube (2). Modulare Vorrichtung zur Temperierung von Rohr- Mikroalgenphotobioreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 4 davon gekennzeichnet, dass innerhalb des transparenten Innenrohrs (1) mindestens ein Verwirbler (16) aus schraubenartig geformtem Flachmaterial befestigt ist, durch den die strömende Mikroalgensuspension (1) verwirbelt wird, wodurch eine homogene Lichtaufnahme der Mikroalgensuspension (1) erfolgt.Modular device for temperature control of tubular microalgae photobioreactors claims 1 until 4 characterized in that within the transparent inner tube (1) at least one swirler (16) made of flat material shaped like a screw is attached, through which the flowing microalgae suspension (1) is swirled, whereby a homogeneous light absorption of the microalgae suspension (1) takes place.
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WO2011066903A1 (en) 2009-11-15 2011-06-09 Melchior-Lehmann, Monika Photo-bioreactor having artificial lighting
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