專利名稱：一種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，可使景觀、足球、高爾夫等不同場(chǎng)合草坪坪床具有冬季保溫的特性，屬于草坪建造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在冬季低于5°C的氣溫條件下，冷季型草坪也會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，植物芽的生長(zhǎng)和新葉的發(fā)生逐漸停止，草坪冠層的葉片在霜和冷空氣的作用下逐漸枯黃，草坪草受到低溫脅迫失綠枯死，土壤結(jié)冰板結(jié)，草坪剛性有余而彈性不足，嚴(yán)重影響草坪的景觀質(zhì)量和固土防沙的生態(tài)功能。因此，需要對(duì)草坪植物生長(zhǎng)的環(huán)境溫度進(jìn)行人為調(diào)控。一般草坪都種植在露天的開(kāi)放環(huán)境中，空氣溫度難以調(diào)控，但土溫可以通過(guò)坪床 中的控溫系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)。大量研究也證實(shí)土溫對(duì)草坪植物生長(zhǎng)的影響比氣溫更為重要。目前冬季草坪坪床加熱的手段主要有太陽(yáng)能集熱器水加熱、坪床埋設(shè)地?zé)峋€加熱和覆膜技木，太陽(yáng)能集熱器和地?zé)峋€的鋪設(shè)管路較多，投入成本較高，且地?zé)峋€直接采用電加熱，是對(duì)高品位能源的浪費(fèi)，而覆膜技術(shù)雖然成本不高，但日常維護(hù)的揭膜、覆膜工作較為繁瑣。中國(guó)發(fā)明專利ZL200410017187. 2提出，在運(yùn)動(dòng)草坪的底層鋪設(shè)坪床托盤，形成貫通的溫控空間，空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)的管道均勻分布在草坪四周，對(duì)草坪底部的空間網(wǎng)絡(luò)實(shí)施溫度調(diào)節(jié)。中國(guó)發(fā)明專利ZL200410017186. 8利用體育運(yùn)動(dòng)草坪原來(lái)的排水管道系統(tǒng)，連接空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱空氣，對(duì)草坪的坪床根際層土壌溫度進(jìn)行調(diào)控。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN2011100540275排水管道的端ロ與空調(diào)系統(tǒng)的出風(fēng)ロ相連接，空調(diào)系統(tǒng)的氣流通過(guò)排水管道壁上的孔進(jìn)入蓄排水板中連通的凹凸空間，在坪床下形成控溫層，氣流透過(guò)無(wú)紡布的空隙進(jìn)入根際層，調(diào)控根際層的溫度。上述方法均利用了空調(diào)系統(tǒng)的氣流，而對(duì)于面積更大的場(chǎng)合或沒(méi)有空調(diào)系統(tǒng)的場(chǎng)合則難以方便地實(shí)施，無(wú)法達(dá)成冬季草坪保溫常緑的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，從草坪淺層土壤中吸取熱量，通過(guò)該裝置將熱量傳給草坪根際層，保證根際層的溫度，延長(zhǎng)草坪冬季的功能期。該技術(shù)充分利用了自然環(huán)境中不同層區(qū)土壤間的淺層地?zé)崮?，投入成本較低，后續(xù)維護(hù)工作很少，運(yùn)行可靠性高，工作壽命長(zhǎng)，同時(shí)擺脫了對(duì)空調(diào)或排水系統(tǒng)的依賴，適用場(chǎng)合范圍更加寬泛，使用更加靈活方便。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是在草坪坪床根際層下安裝利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，該裝置安裝在草坪坪床根際層下，包括插入草坪淺層土壤7中的蒸發(fā)段I、在草坪根際層5下鋪裝的冷凝段2、絕熱段3及絕熱段外的保溫層4 ；冷凝段2水平鋪裝或者傾斜鋪裝在草坪坪床根際層5下，冷凝段2的下端與絕熱段3的上端連通；絕熱段3的下端與埋于土壌中的蒸發(fā)段I上端連通，蒸發(fā)段I管路長(zhǎng)徑比為5 2000，蒸發(fā)段I與坪床的傾角為10、0°，且下端封閉，使該裝置內(nèi)部形成連通且密閉的空間，對(duì)密閉空間抽取真空并充注液體工作介質(zhì)；通過(guò)蒸發(fā)段I內(nèi)的液體介質(zhì)從草坪淺層土壤7中吸收低品位地?zé)崮埽蔀檎羝?，?jīng)過(guò)絕熱段3，傳遞到冷凝段2，并釋放熱量，蒸汽介質(zhì)遇冷凝結(jié)為液體并經(jīng)絕熱段3重新流回蒸發(fā)段1，如此反復(fù)循環(huán)，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪坪床根際層的控溫，保證坪床植被6的常緑，延長(zhǎng)冬季草坪功能期。進(jìn)ー步，冷凝段層厚為I 20 cm。進(jìn)ー步，絕熱段與蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為:TlO m，其中蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為
I 5m。所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述控溫裝置內(nèi)充注的工作介質(zhì)是烷烴、烯烴及其鹵代物等低沸點(diǎn)有機(jī)エ質(zhì)中的ー種或若干種的混合物；也可以是水、氨、丙酮、甲醇、こ醇或こニ醇。
所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段材質(zhì)可以是銅、鋁、鋼等金屬材質(zhì)，也可以是塑料、PVC等非金屬材質(zhì)；所述蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段可以是光管、內(nèi)助管、內(nèi)槽道管、內(nèi)螺紋管、外肋管、外槽道管或外螺紋管，也可以是內(nèi)有吸液芯的管。所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段和冷凝段可以是管式結(jié)構(gòu)，即由單根或多根直管、繞翅片管、螺旋管、蛇形管外加翅片或多根直管套翅片等形式単一或組合使用；單管截面為圓形、橢圓形、方形或矩形；翅片形狀為圓形、方形、矩形或外螺紋繞翅形；也可以是板式結(jié)構(gòu)，即在復(fù)合平板上脹出流道；還可以是方形或矩形扁平容器狀結(jié)構(gòu)。所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段可以垂直插入草坪深層土壤中，也可以傾斜一定角度插入；可以是單管、雙管或多管并行結(jié)構(gòu)，可以是T字形、エ字形、蛇形、螺旋狀、U形、V形、W形或類似形狀的彎節(jié)。所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述冷凝管2可以水平鋪裝在草坪坪床根際層下，也可以傾斜一定角度鋪裝；其上部放射狀支管可以是圓形、橢圓形、傘形、同心圓形、同心橢圓形、ロ字形、井字形、田字形、網(wǎng)格狀、山字形、蛇形、U形、V形、W形或類似形狀的彎節(jié)。對(duì)于上述的利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，插入草坪淺層土壤中的為蒸發(fā)段，在草坪根際層下土壤中鋪裝的為冷凝段，連接蒸發(fā)管和冷凝管的為絕熱段。當(dāng)冬季草坪坪床根際層土壌溫度低于淺層土壌溫度時(shí)，蒸發(fā)段吸收草坪淺層土壤中的低品位地?zé)崮芎螅軆?nèi)的液體介質(zhì)汽化，介質(zhì)蒸汽經(jīng)由絕熱段輸送至冷凝段，在冷凝段內(nèi)散熱給草坪坪床根際層的土壌后，冷凝為液體介質(zhì)，經(jīng)絕熱段流回蒸發(fā)段。這樣往復(fù)循環(huán)，就可以在零功耗、零運(yùn)動(dòng)部件的情況下，利用草坪淺層土壤的地?zé)崮芗訜崞捍哺H層，實(shí)現(xiàn)冬季草坪的保溫常緑。本實(shí)用新型可以獲得如下有益效果采用該裝置，充分利用了淺層土壤中的低品位地?zé)崮埽陨砹隳芎?，避免了高品位能源的浪費(fèi)，同時(shí)有效解決了冬季草坪坪床根際層的控溫問(wèn)題，可控制坪床根際層的溫度維持在4 8°C，對(duì)于冷、暖不同季型草種，可延遲或避免其休眠期的到來(lái)，實(shí)現(xiàn)了冬季草坪的常緑。與太陽(yáng)能集熱器水加熱相比，投入成本較低，易于實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)；與覆膜技術(shù)相比，沒(méi)有了揭膜、覆膜的繁瑣工作，同時(shí)本身無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行可靠性高，后續(xù)維護(hù)的工作量大大減少，基本沒(méi)有，工作壽命最長(zhǎng)可達(dá)30年以上。另外本實(shí)用新型可獨(dú)立運(yùn)行，也可模塊化組裝，避免了對(duì)原有空調(diào)或排水系統(tǒng)的依賴，適用場(chǎng)合和范圍更加寬泛，特別是面積更大或沒(méi)有空調(diào)或排水系統(tǒng)的場(chǎng)合，安裝使用也更加靈活方便。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說(shuō)明。圖I是實(shí)施例一-園林景觀草坪坪床建造結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例ニ——足球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床建造冷凝段結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是實(shí)施例ニ——足球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床建造整體結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖4是實(shí)施例三——高爾夫球場(chǎng)果嶺草坪坪床建造冷凝段結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實(shí)施例三——高爾夫球場(chǎng)果嶺草坪坪床建造整體結(jié)構(gòu)剖面圖；以上圖中1_蒸發(fā)段，2-冷凝段，3-絕熱段，4-保溫層，5-根際層，6_草坪植被，
7-土壌。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說(shuō)明。實(shí)施例一園林景觀草坪坪床建造結(jié)構(gòu)如圖I所示。該方法總體呈倒置傘形輻射狀結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際面積進(jìn)行模塊組合，包括垂直插入草坪淺層土壤7中的蒸發(fā)段I、在草坪根際層5鋪裝的冷凝段2、連接蒸發(fā)段I與冷凝段2的絕熱段3以及絕熱段3外包的保溫層4。蒸發(fā)段I為單根直管結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為2 m，長(zhǎng)徑比為100，其上部與絕熱段3的下部連通，絕熱段3的長(zhǎng)度為3 m，冷凝段2與坪床的傾角為10°，其下部與絕熱段3的上部連通，裝置內(nèi)形成密閉空間抽取真空并充注一定量液體工作介質(zhì)。該結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)段I內(nèi)的液體介質(zhì)從草坪淺層土壤7中吸收低品位地?zé)崮?，汽化成為蒸汽，?jīng)過(guò)絕熱段3，傳遞到鋪裝在根際層5的冷凝段2，并釋放熱量，蒸汽介質(zhì)遇冷凝結(jié)為液體藉由重力作用并經(jīng)絕熱段3重新流回蒸發(fā)段1，如此反復(fù)循環(huán)，可以保證坪床根際層的溫度維持在4飛で，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪坪床根際層的控溫，確保冬季景觀草坪常緑。該方法通過(guò)以下方式構(gòu)建首先，制作如圖I所示控溫裝置，I套標(biāo)準(zhǔn)模塊化裝置配套I塊或多塊標(biāo)準(zhǔn)草坪，并對(duì)管路內(nèi)部空間抽真空，充注一定量的工作介質(zhì)后封裝；其次，在要鋪裝景觀草坪的場(chǎng)地上選取合適的位置，向下打孔；然后，將該裝置蒸發(fā)段I和絕熱段3插入土壌中，確認(rèn)角度后，將士回填，并在孔ロ處將絕熱段3固定；之后將冷凝段2用土覆蓋鋪好，冷凝段2上方依次為坪床根際層5和草坪植被6。實(shí)施例ニ 足球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床建造結(jié)構(gòu)如圖2和3所示。本實(shí)施例中該方法依照標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)草坪尺寸(長(zhǎng)109 m，寬72 m)總體制作鋪設(shè)為多管路形式，冷凝段2水平鋪裝，具體布置方式如圖2所示，蒸發(fā)段I為蛇形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為3 m,長(zhǎng)徑比為100，垂直插入土壤中，絕熱段3長(zhǎng)度為3 m,坪床整體布置結(jié)構(gòu)剖面圖如圖3所示，其工作形式以及構(gòu)建方式與實(shí)施例一相同，可以保證坪床根際層溫度維持在5飛V。實(shí)施例三高爾夫球場(chǎng)果嶺草坪坪床建造結(jié)構(gòu)如圖4和5所示。本實(shí)施例中該方法根據(jù)高爾夫球場(chǎng)果嶺草坪高低起伏的特點(diǎn)，依照地勢(shì)總體制作鋪設(shè)為不同角度的主支管路結(jié)構(gòu)，冷凝段2的布置方式如圖4所示，蒸發(fā)段I為螺旋結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為2 m，長(zhǎng)徑比為70，與果嶺坪床垂直安裝，絕熱段3長(zhǎng)度為2 m,坪床整體結(jié)構(gòu)剖面圖如圖5所示，其工作形式以及構(gòu)建方式與實(shí)施例二相同，可以保證坪床根際層溫度維持在5飛。C。
以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例，不能因此即局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，對(duì)熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，舉凡運(yùn)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征在于在草坪坪床根際層下安裝利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，該裝置安裝在草坪坪床根際層下，包括插入草坪淺層土壤中的蒸發(fā)段、在草坪根際層下鋪裝的冷凝段、絕熱段及絕熱段外的保溫層；冷凝段水平鋪裝或者傾斜鋪裝在草坪坪床根際層下，冷凝段的下端與絕熱段的上端連通；絕熱段的下端與埋于土壌中的蒸發(fā)段上端連通，蒸發(fā)段管路長(zhǎng)徑比為5 2000，蒸發(fā)段與坪床的傾角為10、0°，且下端封閉，使該裝置內(nèi)部形成連通且密閉的空間，對(duì)密閉空間抽取真空并充注液體工作介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是冷凝段層厚為I 20 cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是絕熱段與蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為3 10 m，其中蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為f5m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段是光管、內(nèi)助管、內(nèi)槽道管、內(nèi)螺紋管、外肋管、外槽道管或外螺紋管，或者是內(nèi)有吸液芯的管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段和冷凝段是單根或多根直管、繞翅片管、螺旋管、蛇形管外加翅片或多根直管套翅片形式単一或組合使用；單管截面為圓形、橢圓形、方形或矩形；翅片形狀為圓形、方形、矩形或外螺紋繞翅形；或者是板式結(jié)構(gòu)，即在復(fù)合平板上脹出流道；或者是方形或矩形扁平容器狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述冷凝段上部放射狀支管是圓形、橢圓形、傘形、同心圓形、同心橢圓形、ロ字形、井字形、田字形、網(wǎng)格狀、山字形、蛇形、U形、V形或者W形狀的彎節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，其特征是所述蒸發(fā)段是單管、雙管或多管并行結(jié)構(gòu)，是T字形、エ字形、蛇形、螺旋狀、U形、V形、W形的彎節(jié)。
專利摘要一種利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置屬于草坪建造技術(shù)領(lǐng)域。在草坪坪床根際層下安裝利用淺層地?zé)崮艿牟萜罕＞G控溫裝置，該裝置安裝在草坪坪床根際層下，包括插入草坪淺層土壤中的蒸發(fā)段、在草坪根際層下鋪裝的冷凝段、絕熱段及絕熱段外的保溫層；該裝置內(nèi)部形成連通且密閉的空間，對(duì)密閉空間抽取真空并充注液體工作介質(zhì)；通過(guò)蒸發(fā)段內(nèi)的液體介質(zhì)從草坪淺層土壤中吸收低品位地?zé)崮?，汽化成為蒸汽，?jīng)過(guò)絕熱段，傳遞到冷凝段，并釋放熱量，蒸汽介質(zhì)遇冷凝結(jié)為液體并經(jīng)絕熱段重新流回蒸發(fā)段，如此反復(fù)循環(huán)。本裝置有效實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪坪床根際層的控溫，保證坪床植被的常綠，延長(zhǎng)冬季草坪功能期。
文檔編號(hào)A01G1/12GK202617764SQ201220194120

公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者馬國(guó)遠(yuǎn), 周峰 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)