本發(fā)明涉及一種表面的灌溉、排放和/或加熱系統(tǒng)，包括：

-槽(215)，由容納于地面中的坑洞(excavation)中的防水護(hù)套(214)限定；

-水格(201)，位于所述槽(215)內(nèi)，包括至少一個(gè)入口模塊(202)和至少一個(gè)出口模塊(203)；

-外儲(chǔ)水器；

-一個(gè)或多個(gè)入口(260)和出口(261)連接裝置，將所述水格(201)連接到所述外儲(chǔ)水器；

-排放土壤，用以填充所述槽；

其特征在于，所述至少兩個(gè)模塊中的每個(gè)都包括不可滲透的主管道(204)，從所述主管道中露出一系列可滲透的導(dǎo)管(205)，其中，所述導(dǎo)管位于所述主管道的相同水平面上。

背景技術(shù)：

強(qiáng)烈地感受到需要具有用于有效地加熱地面的系統(tǒng)，用于運(yùn)動(dòng)場和用于農(nóng)業(yè)及工業(yè)目的。

例如，在運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中，例如足球場，由于草坪操場的加熱，雪和冰以有效的方式融化，以使地面即使在冬季期間也可用。而且，在冬季期間加熱防止了通常由結(jié)霜而引起的對(duì)草皮的損壞。

存在可加熱的足球場，其中，加熱主要以埋地電纜為基礎(chǔ)。其他的埋地加熱設(shè)備包括使熱水在其中循環(huán)的管道的系統(tǒng)。再一次，提出了熱水或蒸汽加熱解決方案。

埋地電纜的系統(tǒng)具有必須使用大量的較高能量的缺點(diǎn)。因此，此解決方案從能量的觀點(diǎn)來看并不是非常有效的，并且其特別昂貴。

水介導(dǎo)的熱的使用無疑允許非常靈活地選擇能量源。然而，與電纜的使用相比，其具有與從管道泄漏的危險(xiǎn)和需要具有挑戰(zhàn)性的維護(hù)相關(guān)的嚴(yán)重缺點(diǎn)。

由于土壤底層中并非必須損失熱的事實(shí)，基本上是由于雨水的重量流失的作用，也會(huì)存在非常大的能量消耗。另外，基于電纜或熱水在其中流動(dòng)的管子的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致土壤的不均勻加熱，這反映在草皮的不均勻生長中，其中，草在電纜或管子處很茂盛，而在其他點(diǎn)處不太茂盛，具有獨(dú)特的“波狀”生長。

除了能通過節(jié)能系統(tǒng)均勻地加熱土壤的問題以外，在操場中強(qiáng)烈感受到的另一問題與排放相關(guān)。

美國專利第3.908.385號(hào)公開了一種埋在操場下方的管道的系統(tǒng)，其是部分透水的，以促進(jìn)天然草坪操場的排放。該系統(tǒng)包括位于夯實(shí)底土上的不透水膜，其由在其中埋有排放網(wǎng)絡(luò)的砂填充層覆蓋，并在頂部上包括草皮。排放網(wǎng)絡(luò)的一些管道是流體可滲透的，并允許通過重力排出?？墒咕W(wǎng)格具有空隙，以例如在大雨期間實(shí)現(xiàn)通常由重力而出現(xiàn)的排放。

wo96/25035公開了一種埋在表面下方的管道網(wǎng)格，其中，一系列平行的管道連接到與其垂直并位于其頂部上的一系列導(dǎo)管，其中，所述導(dǎo)管是透水的。來自導(dǎo)管的水通向管道，其通過重力排出，或者在必要時(shí)，在真空的幫助下排出。在一個(gè)實(shí)施例中，一些管道具有雙重功能，即，其可與排放系統(tǒng)斷開并基本上閉環(huán)地連接，或者為了導(dǎo)管的滲透性也與鍋爐連接，使得同樣引入熱水，其然后將通過排放系統(tǒng)流出，且其將部分地回到鍋爐。

再一次，強(qiáng)烈地感受到對(duì)能夠不浪費(fèi)水地對(duì)土壤灌溉的需要。

再一次，強(qiáng)烈地感受到對(duì)這樣的地面加熱系統(tǒng)的需要，其從能量觀點(diǎn)來看是有效的，并且其允許對(duì)由用于工業(yè)應(yīng)用的可再生能源產(chǎn)生的能量的使用增到最大。

本發(fā)明的目的是提供這樣一種系統(tǒng)，其允許具有均勻加熱的表面，并且在優(yōu)選實(shí)施例中具有適當(dāng)?shù)呐欧?，其特征在于，在?jié)能和遏制水消耗方面，對(duì)環(huán)境的強(qiáng)烈尊重。

本發(fā)明的概要

本發(fā)明的目的是一種用于土壤的灌溉、排放和/或加熱系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括：

-槽，由容納于地面中的坑洞中的防水護(hù)套限定；

-水格，位于所述槽內(nèi)，包括至少一個(gè)入口模塊和至少一個(gè)出口模塊；

-外儲(chǔ)水器；

-一個(gè)或多個(gè)入口和出口連接裝置，將所述水格連接到所述外儲(chǔ)水器；

-排放土壤，用以填充所述槽；

其特征在于，所述至少兩個(gè)模塊(兩個(gè)相交的梳狀物(comb))中的每個(gè)都包括不可滲透的主管道，一系列可滲透的導(dǎo)管通過接頭連接到主管道，其中，所述導(dǎo)管與所述管道大約垂直并位于相同的水平面上，以形成梳狀物，其中，裝配為產(chǎn)生所述水格的所述至少兩個(gè)模塊是平行的且相對(duì)的，即，主管道是相互平行的，并且入口模塊的導(dǎo)管插入可在出口模塊的導(dǎo)管之間獲得的空間中。因此，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，每個(gè)模塊可表示為梳狀物，其中，導(dǎo)管代表其齒，并且主管道代表基底。形成本發(fā)明的水格的至少兩個(gè)模塊、梳狀物入口模塊、以及梳狀物出口模塊定位為，使得梳狀物入口模塊的齒插入與其在側(cè)面相接的梳狀物出口模塊的齒。在所述至少兩個(gè)模塊中，模塊的所述導(dǎo)管一直延伸至相對(duì)模塊的主管道。

從說明書和以下附圖中，本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見。

附圖的簡單說明

圖1示出了水格的水平截面；

圖2示出了本發(fā)明的水格已經(jīng)定位于其中的土壤的垂直截面；

圖3示出了外儲(chǔ)水器的透視圖；

圖4示出了外儲(chǔ)水器的頂視圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的灌溉、排放和加熱的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明的詳細(xì)說明

本發(fā)明的灌溉、排放和/或加熱系統(tǒng)包括：

-槽，由容納于地面中的坑洞中的防水護(hù)套限定；

-水格，位于所述槽內(nèi)，包括至少一個(gè)入口模塊和至少一個(gè)出口模塊；

-外儲(chǔ)水器；

-一個(gè)或多個(gè)入口和出口連接裝置，將所述水格連接到所述外儲(chǔ)水器；

-排放土壤，用以填充所述槽；

其特征在于，所述至少兩個(gè)模塊(兩個(gè)相交的梳狀物)中的每個(gè)都包括不可滲透的主管道，一系列可滲透的導(dǎo)管通過接頭連接到主管道，其中，所述導(dǎo)管與所述管道大約垂直并位于相同的水平面上，以形成梳狀物，其中，裝配為產(chǎn)生所述水格的所述至少兩個(gè)模塊是平行的且相對(duì)的，即，主管道是相互平行的，并且入口模塊的導(dǎo)管插入可在出口模塊的導(dǎo)管之間獲得的空間中。

圖1示意性地舉例說明了由兩個(gè)模塊(入口模塊2和出口模塊3)組成的水格1的水平截面。所述模塊2和3中的每個(gè)都包括主管道4，一系列導(dǎo)管5通過接頭6連接到主管道4，其中，所述導(dǎo)管5與所述主管道4大約垂直并位于相同的水平面上。所述導(dǎo)管5沿著所述主管道4的長度交錯(cuò)。所述主管道4是不透水的。所述導(dǎo)管5是透水的。裝配為產(chǎn)生水格的所述模塊位于單個(gè)水平面上，并且它們是平行的且相互相對(duì)的。即，模塊定位為，使得主管道4是相互平行的且入口模塊2的導(dǎo)管5插入可在出口模塊3的導(dǎo)管5之間獲得的空間中。即，入口模塊2和出口模塊3定位為，使得梳狀物的齒(其中，梳狀物代表模塊)與其在側(cè)面相接的梳狀物的齒交錯(cuò)。

所述主管道4具有開口端7，并且相對(duì)端8是封閉的。一旦裝配在水格中，入口模塊2的主管道4的開口端7便處于與出口模塊3的主管道4的開口端7沿直徑相對(duì)的位置中。

在本發(fā)明的水格1、201中，導(dǎo)管5、205與從相同主管道4、204露出的其他導(dǎo)管5、205不相交，與從屬于另一模塊的主管道4、204露出的導(dǎo)管5、205也不相交。導(dǎo)管5通過接頭6連接到主管道4，并且該導(dǎo)管與相同主管道4或其他主管道4在其他點(diǎn)也不相交。

所述主管道4優(yōu)選地由pvc等制成，并具有適合于待加熱的地面的延伸的直徑和優(yōu)選地采用該系統(tǒng)安裝于其上的地面的整個(gè)長度或整個(gè)寬度的長度。

所述導(dǎo)管5優(yōu)選地由pvc等制成，并且它們具有適合于待調(diào)節(jié)的地面的尺寸的直徑和滲透性。

通過實(shí)例(其中，該系統(tǒng)安裝于其上的土壤具有足球場的尺寸)，所述主管道4具有這樣的長度，即，在其整個(gè)長度上覆蓋地面，大約是100m，并具有在150mm至250mm之間的范圍內(nèi)的直徑，優(yōu)選地大約是200mm。所述導(dǎo)管5具有大約60m的長度，以及在60mm至100mm之間的范圍的直徑，優(yōu)選地大約是80mm。當(dāng)待覆蓋的區(qū)域是足球場的區(qū)域時(shí)，優(yōu)選地所述水格如上所述地由單個(gè)入口模塊和單個(gè)出口模塊形成。在此實(shí)施例中，所述主管道4中的每個(gè)具有優(yōu)選地從彼此以大約10米的距離露出的導(dǎo)管5，使得在梳狀物的兩個(gè)模塊(入口模塊、以及出口模塊，其是相互相對(duì)的區(qū)域)中，入口模塊2的導(dǎo)管位于離出口模塊3的導(dǎo)管大約5米的距離處。

在圖2中展示了地面的垂直截面，其中，已經(jīng)提出了本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)。包含水格201(其包括至少一個(gè)入口模塊202和至少一個(gè)出口模塊203)的槽215容納在地面中的坑洞中，并且該槽由覆蓋所述坑洞的底部和側(cè)壁的防水護(hù)套214限定。所述坑洞(由此所述槽215)具有適合于待實(shí)現(xiàn)的熱體制和灌溉體制的尺寸。特別地，所述槽215具有等于在其中待實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的表面積的表面尺寸，以及在30cm至150cm之間、優(yōu)選地在50cm至80cm之間的范圍內(nèi)的深度211。

所述防水護(hù)套214優(yōu)選地由pvc、聚乙烯等制成。

排放土壤優(yōu)選地由砂礫組成。在所述槽215中，在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，所述土壤的地層情況如下所述：浸在水中的砂礫層218、以及干燥砂礫層219，其中，干燥砂礫層219布置在所述砂礫層218和填充所述槽215的水位的頂部上直到溢流平面213，所述溢流平面213將砂礫層218與干燥砂礫層219基本上隔開，將所述槽中的水平面保持在所述溢流平面內(nèi)，從而保持所述干燥砂礫層219干燥。所述水格201位于所述砂礫層218內(nèi)。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述槽215的底部上，在所述砂礫層218下方，具有砂層216，并且所述水格201位于所述砂層216的頂部上?？蛇x地，在所述砂層216和所述水格201之間存在織物217，優(yōu)選地，非織造物。當(dāng)存在時(shí)，所述砂216和/或所述織物217執(zhí)行這樣的功能：防止可存在于砂礫層218中的銳石的可能邊緣在到達(dá)槽215的底部上的護(hù)套214時(shí)損壞該護(hù)套。

更加優(yōu)選地，粘土塊和/或粘質(zhì)土與槽215的底部上的所述護(hù)套214直接接觸。當(dāng)存在時(shí)，所述粘土塊和/或粘質(zhì)土用作所述槽215的底部的天然防水材料，優(yōu)化所述槽215的隔水。槽215中的水格201埋在砂礫層218中，其中，砂礫占據(jù)由組成所述水格201的模塊留下的空間。優(yōu)選地，所述砂礫具有從10mm到50mm的大小。在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，所述砂礫層218(由此所述水格201)，并且當(dāng)存在時(shí)，所述砂層216完全浸在水中。

在圖2的實(shí)施例中，在所述干燥砂礫層219的頂部上具有培養(yǎng)土壤層220。優(yōu)選地，所述干燥砂礫層219和所述培養(yǎng)土壤層220通過織物221彼此隔開。在圖2中例示的實(shí)施例中，草坪273位于所述培養(yǎng)土壤層220的頂部上。當(dāng)存在時(shí)，位于干燥砂礫層218和培養(yǎng)土壤層220之間的所述織物221執(zhí)行這樣的功能：防止根部從培養(yǎng)土壤通向下層砂礫層，以排除根部延伸直到溢流平面213，從而排除相同根部浸在水中。

在所述槽215的側(cè)壁上，在被稱為所述槽215的溢流平面213的平面處，具有至少一個(gè)溢流導(dǎo)管222的至少一個(gè)出口221。

而且，在相同側(cè)壁上，具有至少一個(gè)入口導(dǎo)管260的出口259和至少一個(gè)出口導(dǎo)管261的出口262，其中，所述入口導(dǎo)管260由插在入口模塊202的主管道204的開口207上的至少一個(gè)管道組成，并且所述出口導(dǎo)管261由插在出口模塊203的主管道204的開口207上的至少一個(gè)管道組成。所述入口導(dǎo)管和出口導(dǎo)管將水格連接至外儲(chǔ)水器。所述側(cè)壁上的所述出口221、259和262不改變所述槽的不滲透性，并適當(dāng)?shù)孛芊庖晕ㄒ坏卦试S導(dǎo)管的通過。

當(dāng)存在時(shí)，所述砂層216具有大約20cm、優(yōu)選地大約10cm、優(yōu)選地大約5cm的厚度。所述砂礫層218具有在10cm至50cm之間的范圍內(nèi)、優(yōu)選地大約30cm的厚度270。所述干燥砂礫層219具有在1cm至20cm之間的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在5cm至15cm之間、甚至更優(yōu)選地大約10cm的厚度271。當(dāng)存在時(shí)，所述培養(yǎng)土壤層220具有達(dá)到30cm、優(yōu)選地大約20cm的可變厚度。在由所述干燥砂礫層218占據(jù)的厚度271內(nèi)，所述溢流平面213位于所述砂礫層218的頂部上。

在本發(fā)明的系統(tǒng)中，所述水格與外儲(chǔ)水器水生連接(hydricconnection)。所述外儲(chǔ)水器(與所述水格和所述排放土壤形成幾乎封閉的培養(yǎng)水路，如下面最佳地描述的)是適合于加熱所述培養(yǎng)水的儲(chǔ)水器。優(yōu)選地，所述外儲(chǔ)水器通過貫穿其中的盤管(coil)來加熱所述培養(yǎng)水，其中，在所述盤管中，使來自熱電廠的技術(shù)熱水(technicalhotwater)循環(huán)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在圖3和圖4中在前視圖和頂視圖中分別表現(xiàn)了所述外儲(chǔ)水器380和480。所述外儲(chǔ)水器380和480是優(yōu)選地平行六面體形式的儲(chǔ)水器。所述儲(chǔ)水器包括外殼385、485，該外殼在其中包含結(jié)構(gòu)386、486，該結(jié)構(gòu)遵循其側(cè)面輪廓，從而在所述外殼385、485的側(cè)壁和所述結(jié)構(gòu)386、486的壁之間產(chǎn)生中空空間381、481。所述結(jié)構(gòu)386在底部上是敞開的，使得所述中空空間381、481與所述外殼的內(nèi)部體積直接連通。盤管382、482包含在所述中空空間381、481中。熱水在所述盤管382、482中循環(huán)，該水被稱為技術(shù)熱水，由熱電廠提供，其中入口管390通向盤管并且出口管391使技術(shù)水回到所述熱電廠。來自水格201的至少一個(gè)出口模塊205的至少一個(gè)出口導(dǎo)管361、461到達(dá)中空空間381、481；所述至少一個(gè)出口導(dǎo)管361、461以開口端結(jié)束于所述中空空間381、481中，可選地由閥控制。這允許被稱為培養(yǎng)水的水從布置在所述中空空間381、481內(nèi)的槽中的水格會(huì)聚。泵383、483位于所述外殼385的底部上，連接到離開所述外儲(chǔ)水器的至少一個(gè)入口導(dǎo)管360、460，以連接到所述水格1、201中的所述至少一個(gè)入口模塊2、202的開口端7、207。與所述盤管382、482接觸的所述培養(yǎng)水變熱，并且在所述泵383、483的幫助下，將所述加熱的培養(yǎng)水通過所述入口導(dǎo)管360、460插入所述水格的入口模塊中。

在比本發(fā)明的槽的底部更大的深度處，所述外儲(chǔ)水器位于本發(fā)明的系統(tǒng)位于其中的土壤附近，使得由出口導(dǎo)管收集的培養(yǎng)水通過自然下落而會(huì)聚在所述外儲(chǔ)水器中。

優(yōu)選地，所述熱電廠由可再生能源供給。在一個(gè)替代的和/或另外的實(shí)施例中，所述技術(shù)熱水來自鍋爐。

優(yōu)選地，所述盤管在20℃至50℃之間的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在30℃至45℃之間、甚至更優(yōu)選地大約35℃的溫度下從所述熱電廠接收技術(shù)水。

所述培養(yǎng)水在5℃至40℃之間的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在10℃至25℃之間、甚至更優(yōu)選地大約15℃的溫度下離開外儲(chǔ)水器并進(jìn)入所述水格。

所述外儲(chǔ)水器接收培養(yǎng)水并使其回到水格，在一個(gè)實(shí)施例中，該培養(yǎng)水也可用于灌溉布置在所述槽的頂部上的培養(yǎng)土壤。為此，為了允許培養(yǎng)條件的精細(xì)控制，所述外儲(chǔ)水器將包含合適的探針以監(jiān)測感興趣的成分的ph值和濃度。當(dāng)需求出現(xiàn)時(shí)，可在所述外儲(chǔ)水器中以適當(dāng)?shù)牧吭黾佣逊屎?或化肥，以隨后將它們插入土壤中。

操作方案

本發(fā)明的培養(yǎng)水在基本上閉合的回路中移動(dòng)。在圖5中示意性地例示了本發(fā)明的系統(tǒng)中的培養(yǎng)水的循環(huán)回路。

外培養(yǎng)水儲(chǔ)水器501通過插入包含在一個(gè)或多個(gè)入口模塊502中的主管道的開口端中的導(dǎo)管將水供應(yīng)到水格中，該一個(gè)或多個(gè)入口模塊存在于所述水格中。從所述一個(gè)或多個(gè)入口模塊502，水通向周圍的土壤504，由存在于入口模塊中的可滲透導(dǎo)管來調(diào)節(jié)所述通道。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，可簡單地認(rèn)為，存在于土壤504中的所有水經(jīng)由包含在所述水格中的一個(gè)或多個(gè)出口模塊503的可滲透導(dǎo)管重新進(jìn)入循環(huán)中。在大氣505中通過蒸發(fā)，通過槽的表面，僅失去所述培養(yǎng)水的通?？珊雎缘牟糠?。使水回到所述外儲(chǔ)水器501的所述出口模塊503受到相同的預(yù)加熱，該外儲(chǔ)水器將相同的水重新引入所述入口模塊502中。

土壤504不僅將水釋放至大氣505，而且從大氣505接收水，例如在降雨期間。當(dāng)土壤水504朝向大氣505的交換不平衡、以及土壤504中存在的水過量時(shí)，所述過量的水經(jīng)由溢流導(dǎo)管進(jìn)入儲(chǔ)水器506中。儲(chǔ)存包含在所述儲(chǔ)水器506中的水，并且其保持可用于未來的用途，例如，當(dāng)將出現(xiàn)對(duì)相反方向的不平衡時(shí)，恢復(fù)所述外儲(chǔ)水器501中的培養(yǎng)水的水平面。當(dāng)本解決方案對(duì)向于需要灌溉的運(yùn)動(dòng)或農(nóng)業(yè)培養(yǎng)土壤時(shí)，將用于灌溉的水從相同的外培養(yǎng)水儲(chǔ)水器收回，一旦該水到達(dá)土壤504，從而到達(dá)出口模塊503，其便將重新進(jìn)入系統(tǒng)。

如在圖5的方案和之前段落的描述中指出的，本發(fā)明的解決方案的培養(yǎng)水的特征在于，其包含在基本上封閉的回路中，其中，所述水從外儲(chǔ)水器通向槽并回到外儲(chǔ)水器，以再次重新循環(huán)。由槽表面提供系統(tǒng)的向外開口，并且存在于槽中的溢流開口調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的可能過量的水。

參考圖2和圖4，從所述至少一個(gè)入口模塊202的可滲透導(dǎo)管通向砂礫層218的培養(yǎng)水將槽215一直填充到溢流開口213的水平，從而覆蓋砂礫層218。存在于槽中、且通過所述至少一個(gè)入口模塊202連續(xù)地引入其中的培養(yǎng)水將通過出口模塊203的可滲透導(dǎo)管的通道作為其優(yōu)選的且唯一的出口路徑，通過該通道進(jìn)入導(dǎo)管261中并運(yùn)送到待加熱的外儲(chǔ)水器480的厚度481中。泵483使水從所述外儲(chǔ)水器通過導(dǎo)管460、260回到槽。所述外儲(chǔ)水器380、480位于土壤的比槽215的底部更大的深度處，使得通過導(dǎo)管261回到外儲(chǔ)水器的水憑借連通器原理回到那里。本發(fā)明的解決方案(提出了至少兩個(gè)模塊(入口模塊和出口模塊)的布置以獲得至少兩個(gè)相交的梳狀物的水格，其中，所述模塊浸在排放土壤中)允許通過入口模塊進(jìn)入的水會(huì)聚在出口模塊中，使槽充滿水，一直到溢流開口的水平面為止。這可能通過模塊的特殊構(gòu)造和布置以及本發(fā)明中提出的槽中的土壤的地層情況來實(shí)現(xiàn)。從能量的觀點(diǎn)來看，水選擇以進(jìn)入具有所述特征的系統(tǒng)的路徑，一旦其已經(jīng)散布在槽中并已經(jīng)滲入砂礫層，便通向出口模塊的可滲透導(dǎo)管。與必須上升至頂部上的干燥砂礫層相比，這因?yàn)樗鎏卣魇顾雎窂椒e極有利而出現(xiàn)。由于水格的優(yōu)化和所采用的地層情況的原因，培養(yǎng)水遵循使其均勻地分布在槽中的設(shè)定路徑，該路徑來自入口模塊的導(dǎo)管并指向出口模塊的導(dǎo)管。因此，本發(fā)明的解決方案令人驚訝地允許使槽在其每個(gè)點(diǎn)中具有均勻的溫度。當(dāng)由具有合適尺寸的僅一個(gè)入口模塊和僅一個(gè)出口模塊組成的水格對(duì)向待處理的整個(gè)區(qū)域時(shí)，有利地獲得此均勻性。均勻溫度下的槽將熱傳遞至位于水浸砂礫層的頂部上的干燥砂礫層。通過傳導(dǎo)以及通過由存在于槽中的水產(chǎn)生的水蒸汽的作用將熱傳遞通過所述干燥砂礫層。本發(fā)明的系統(tǒng)允許使培養(yǎng)土壤位于與周圍的夯實(shí)底土水絕緣的槽上，其中，在水中在受控且均勻的溫度下，所述槽充滿浸沒的排放材料，一直到被稱為溢流水平的水平面。

培養(yǎng)土壤下方的處于均勻溫度下的水的水平面確保了熱均勻地散布到相同的土壤。而且，培養(yǎng)土壤將具有非常好的排放能力，這完全是由于水平面總是由所述溢流開口控制的事實(shí)，溢流開口不允許水到達(dá)培養(yǎng)土壤下方的過量的且不希望的水平面。本發(fā)明的解決方案允許對(duì)存在于槽中的培養(yǎng)水的水平面的完全且精確的控制。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，沒有任何能耗的、通常基于連通器原理操作的溢流開口的所述系統(tǒng)，將能夠連接到泵的系統(tǒng)，以例如在持續(xù)大雨期間，也能夠確保在槽中維持適當(dāng)?shù)乃矫?。而且，培養(yǎng)土壤下方的包含水的槽的存在確保了土壤的持續(xù)且最佳的加濕。

本發(fā)明的系統(tǒng)允許，通過單個(gè)水格，同時(shí)管理土壤的排放和加熱，不需要用于一個(gè)或另一個(gè)功能的專用管道，或者不需要分隔水格的閥，當(dāng)適當(dāng)時(shí)，以使它們交替地用于排放或加熱功能。

由于水格和外儲(chǔ)水器組成基本上閉合的回路，所以本發(fā)明的系統(tǒng)確保了耗水量的遏制。

而且，本發(fā)明的灌溉、排放和加熱的系統(tǒng)允許可再生能源的最佳使用。實(shí)際上，土壤的溫度不僅由水提供，而且由不是非常熱的水提供。實(shí)際上，與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案(其中，熱水在布置于地面下方的盤管中循環(huán))相比，本文中描述的解決方案令人驚訝地允許，在保持在表面處期望的溫度恒定的同時(shí)，在比盤管中必須的更低的溫度下使用水。本發(fā)明的均勻溫度下的水的分布和存在于槽中的土壤的地層情況允許在比在現(xiàn)有技術(shù)中使用的溫度更低的溫度下利用水獲得表面的均勻加熱。

當(dāng)應(yīng)用于特別是太陽能能源的設(shè)備時(shí)，此方面確保了可再生能源的最大可用性。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，由熱泵在合適的溫度下提供存在于所述盤管中的技術(shù)水，所述盤管在外水源的厚度內(nèi)延伸。這種熱泵將使例如通過太陽能板或熱絕緣涂層獲得的熱水的用途增到最大，如下所述的。在另一實(shí)施例中，由所述可再生能源產(chǎn)生的熱水將能夠在最大生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存在熱井(thermalwell)內(nèi)，如下所述的，以隨后將其輸送至熱泵，例如在夜晚期間。

熱絕緣涂層：在建筑物的外壁上應(yīng)用具有合適厚度的一層或多層凸起的護(hù)套，其中，至少第一層具有面向待保護(hù)的壁的凸起。布置有通風(fēng)格，其使壁和護(hù)套之間的氣隙與外部空氣連通，并執(zhí)行使內(nèi)部壓力與大氣壓齊平的功能。因此，通過合適數(shù)量的耦接器，應(yīng)用了具有鋸齒狀輪廓的板，例如波紋鋁板，其中希臘回紋飾(greekfret)的背面面向護(hù)套，并且其中希臘回紋飾布置在水平方向上，以產(chǎn)生防止包含于其中的空氣的垂直運(yùn)動(dòng)(向上的流)的水平通道。將包含攜帶熱的流體的管道放在希臘回紋飾內(nèi)，理想地是，延伸通過由熱涂層涂覆的壁的全部或一部分的盤管。隨后，應(yīng)用熱焊接網(wǎng)格，其根據(jù)必要的厚度而成形，具有合適數(shù)量的耦接點(diǎn)，可選地在多種應(yīng)用中，對(duì)于幾厘米的一層，具有連續(xù)惰性基石膏(inert-basedplaster)(主要是基于沙子和混凝土，具有高導(dǎo)熱性)的粘附功能。于是，繼續(xù)進(jìn)行期望的修整、應(yīng)用顏色和具有適當(dāng)熱特性的涂層。在用于滿足需求的適當(dāng)高度的表面上，蜂窩狀的半透明支撐部的可能應(yīng)用將增強(qiáng)吸收功能。外層的合適尺寸和修整將促進(jìn)隔音。

為了詳細(xì)地描述熱涂層，參考文獻(xiàn)wo2010/143161。

通過對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)應(yīng)用隔熱涂層，在熱涂層中循環(huán)的攜帶熱的流體包括在存在于培養(yǎng)水源中的盤管中循環(huán)的技術(shù)水的全部或一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，包含攜帶熱的流體的隔熱涂層的管子(其由入射在隔熱涂層的表面上的陽光加熱)與下述熱的熱井連通，例如通過直接使流體滲入熱井中來實(shí)現(xiàn)；或者，將其直接引入加熱培養(yǎng)水源的水的盤管中。

熱井是用于壓碎成合適尺寸、可變體積和幾何形狀、由于預(yù)設(shè)表面/體積比能夠執(zhí)行能量儲(chǔ)存和/或能量交換的功能的惰性材料的容器。這種惰性材料可以是，例如，水浸砂礫或石頭，通常是本地的廉價(jià)材料，它們由于其物理化學(xué)特性而使組件具有與水的熱容量基本上相等的熱容量，與水相比，具有大約一半的比熱，但是大約是兩倍的密度。這些材料的另一重要特性是，與水的導(dǎo)熱性相比，它們具有更高的導(dǎo)熱性，優(yōu)選地大約是兩倍或甚至更高。

通過實(shí)例，熱井是混凝土殼體，例如，由一組振動(dòng)混凝土環(huán)組成，其制成是不可滲透的且密封的，在底部和蓋子上氣密地封閉。殼體中包含一塊可變尺寸(例如20-30mm)的惰性材料，具有使此材料對(duì)于水來說由于其更高的靜態(tài)特性優(yōu)點(diǎn)及熱偏移和良好的導(dǎo)熱性而優(yōu)選的高熱容量，以使通過熱橋向外的熱傳導(dǎo)增到最大，該熱橋由殼體的混凝土和包含于其中的惰性材料制成，該熱傳導(dǎo)使熱特性延伸至周圍物質(zhì)。

熱交換通過水滲入惰性物質(zhì)中而出現(xiàn)，優(yōu)選地在沿直徑相對(duì)的點(diǎn)中收回和釋放攜帶熱的液體，或者穿過惰性物質(zhì)產(chǎn)生攜帶熱的液體的彎曲路徑，并且優(yōu)選地憑借將具有較大尺寸的惰性物質(zhì)或間隔件(諸如，例如用于地面下通風(fēng)腔的模架)放置在下部或上部中來布置同質(zhì)化室。

重要的是，浸漬管和排放管都浸在熱井中的水平面下方，以保持回路閉合，從而減小或甚至消除重復(fù)循環(huán)泵所需的動(dòng)力?；芈肥怯纱双@得的連通器，不普遍地，使用傳統(tǒng)的用于用薄泥漿填塞重復(fù)循環(huán)泵的液壓技術(shù)。

憑借所包含的惰性物質(zhì)的特性和包含的混凝土的特性，所制造的物品提供了非常好的熱偏移，能夠在-50℃至250℃之間無問題地操作，其中極端溫度主要由通過使用合適的絕熱物質(zhì)降低攜帶熱的流體的凍結(jié)極限或升高其沸點(diǎn)的可能性來限制。

所制造的物品具有大約1.14kwh/(m³.k)的熱容量。因此，考慮5℃的溫度增量，本發(fā)明的系統(tǒng)提供了大約5.7kw/m³的理論功率。

為了詳細(xì)地描述熱井，參考文獻(xiàn)wo2011/143161。

一個(gè)或多個(gè)可再生熱源與熱井相關(guān)聯(lián)。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)隔熱涂層和/或一個(gè)或多個(gè)太陽能板、以及可選地?zé)峋c系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。由可再生能源加熱的攜帶熱的流體(也叫做技術(shù)水)將可選地流入熱井中，以將所述水的溫度水平保持得盡可能高。熱泵將技術(shù)水引導(dǎo)到對(duì)于引入存在于培養(yǎng)水源中的盤管所期望的溫度。

本發(fā)明的另一方面是一種用于加熱農(nóng)業(yè)表面和/或工業(yè)表面和/或運(yùn)動(dòng)表面的方法，包括：

-在地面中布置坑洞；

-用防水護(hù)套涂覆所述坑洞以產(chǎn)生槽，在所述槽的側(cè)壁上布置溢流開口；

-將包括至少兩個(gè)模塊(入口模塊和出口模塊)的水格在相對(duì)于所述溢流開口的較低位置中定位在所述槽內(nèi)，其中，每個(gè)模塊包括不可滲透的主管道，位于所述主管道的相同平面上的一系列可滲透導(dǎo)管從主管道分叉；

-用排放土壤填充所述槽；

-可選地，將混凝土倒在所述排放土壤的頂部上。

本發(fā)明的系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)的且生態(tài)的解決方案，易于執(zhí)行，并且需要少的維護(hù)，允許通過單次干預(yù)和單個(gè)水格來有效地響應(yīng)于三個(gè)關(guān)鍵需求：培養(yǎng)土壤的灌溉、排放、加熱。本發(fā)明的系統(tǒng)的安裝快速且廉價(jià)，僅需要淺的坑洞。在槽中使用均勻分布的水確保了土壤的均勻加熱，防止通過具有電纜或管道的普通加熱系統(tǒng)觀察到的波狀生長。而且，槽的存在(其中，槽適當(dāng)?shù)亟^緣)防止了熱泄漏到嚴(yán)格必要區(qū)域的外部。

而且，相對(duì)于溢流開口所處的水平面位于更高水平面的砂礫的存在，確保了多數(shù)將是干燥的砂礫的存在。此干燥砂礫，通過由于下方的熱水的原因而升溫，將用作散熱器，進(jìn)一步優(yōu)化了本系統(tǒng)的加熱效率。

這些模塊，由于它們也包括透水部分，易于管理并需要很少的維護(hù)，任何泄漏，當(dāng)它們也應(yīng)出現(xiàn)時(shí)，實(shí)際上并不會(huì)整體上在系統(tǒng)中帶來任何問題。

與利用在現(xiàn)有技術(shù)中描述的可滲透導(dǎo)管的解決方案相比，除了在本說明書的之前段落中已經(jīng)提到的好處以外，包括主管道和以梳狀物方式布置的導(dǎo)管的模塊的放置提供了以下好處：

-主管道和導(dǎo)管布置在相同平面上便于安裝；

-在安放步驟中，它們不會(huì)帶來土壤沉降的問題：槽底部很平整，一旦已經(jīng)布置模塊和排放地層情況，便可能通過使用輥?zhàn)拥仁贡砻嫦鲁粒O(shè)定所使用的材料的強(qiáng)度。而且，隨著時(shí)間的流逝不會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步的下沉問題；

-不需要在接合點(diǎn)的水平面處放置增強(qiáng)板塊，因?yàn)槎ㄎ挥谏匙雍蜕暗[之間的接合點(diǎn)利用了圍繞它們的材料的阻尼效果，從而使井能夠耐受應(yīng)力；

-充滿排放材料的槽中的水，與通過溢流開口獲得的相同水平面的控制系統(tǒng)一起，除了確保其恒定的濕度以外，進(jìn)一步為土壤確保了非常好的排放能力。在槽中的水平面下降過多的特殊氣候條件下，總是提供了通過進(jìn)入設(shè)置在設(shè)備附近的儲(chǔ)水器中而恢復(fù)該水平面的可能性。

在一個(gè)實(shí)施例中，從周圍建筑物的屋檐收集的雨水也將能夠并入所述儲(chǔ)水器中。

本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)際上是一種封閉系統(tǒng)，其中，僅通過蒸發(fā)而出現(xiàn)水到大氣的傳遞。該封閉系統(tǒng)防止了產(chǎn)品(諸如在土壤上使用且可能以其他方式污染地下水的堆肥或化肥)分散到周圍環(huán)境中，例如通過溢出而分散。

本發(fā)明的系統(tǒng)自身適合于多種應(yīng)用。特別地，第一種應(yīng)用是在運(yùn)動(dòng)場中。對(duì)于這些應(yīng)用，諸如，例如足球場、草地網(wǎng)球場，在砂礫層和培養(yǎng)土壤的頂部上播撒草皮的種子，或者替代地，布置適合于隨后在其上播撒草皮的種子的草皮或此外人造草皮。

在這些應(yīng)用中，合適的隔熱涂層和/或太陽能板將能夠應(yīng)用在相鄰的結(jié)構(gòu)(例如更衣室或健身房)上，以使設(shè)備的能量效率增到最大。

另一種應(yīng)用是用于培養(yǎng)土壤。本發(fā)明允許對(duì)特定作物的需水的精細(xì)控制，并且憑借加熱土壤的可能性，其也允許在過季時(shí)或在沒有本發(fā)明的解決方案時(shí)將不利于某些作物的氣候區(qū)域中培養(yǎng)。

本發(fā)明的解決方案(從水生的觀點(diǎn)來看，其是幾乎封閉的系統(tǒng))允許監(jiān)測并連續(xù)調(diào)節(jié)特定作物所需的養(yǎng)料-肥料。

方便地，對(duì)于由本發(fā)明的系統(tǒng)排放、灌溉和加熱的表面，覆蓋物(cover)將能夠與例如用于運(yùn)動(dòng)場的足球相關(guān)聯(lián)，或與溫室相關(guān)聯(lián)，以保持一定的加熱度，并且當(dāng)期望時(shí)，如其將在下面看到的，也在環(huán)境中。

而且，本發(fā)明適合于工業(yè)應(yīng)用。在此實(shí)施例中，干燥砂礫層是最表面的層。溫室例如將能夠建造在這種土壤上方。干燥砂礫層的表面將是可步行的表面，將植物的盆保持在其上的工作臺(tái)將能夠在該表面上放在適當(dāng)距離處。由于從底土和覆蓋物發(fā)出的熱的原因，在寒冷季節(jié)期間，該實(shí)施例允許以非常低的能量消耗而使環(huán)境處于高于外部的溫度下。不僅如此，水通過干燥砂礫層的蒸發(fā)也將在溫室內(nèi)確保一定程度的濕度。

而且，考慮到對(duì)于平方米的表面(已經(jīng)在該表面下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的系統(tǒng))的非常高的容量，另一實(shí)施例提供了具有低于10cm(例如，2-4cm)的厚度的砂礫層，增強(qiáng)混凝土將倒在其上方。所述表面將形成工業(yè)倉庫的地面，具有非常有利的用于加熱的能量成本，并且其也可唯一地取決于可再生能源。實(shí)際上，普通的輻射采暖地面通常在28℃至32℃之間的范圍內(nèi)的溫度下工作，同時(shí)通過本發(fā)明的解決方案，可能通過在22℃至26℃之間的范圍內(nèi)的溫度下工作而實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。增強(qiáng)混凝土覆蓋物的存在阻止了水蒸發(fā)，從而避免在環(huán)境中形成濕度，其在此特殊情況中是不希望有的。