[实用新型]一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，可使景观、足球、高尔夫等不同场合草坪坪床具有冬季保温的特性，属于草坪建造技术领域。 

背景技术

在冬季低于5℃的气温条件下，冷季型草坪也会进入休眠状态，植物芽的生长和新叶的发生逐渐停止，草坪冠层的叶片在霜和冷空气的作用下逐渐枯黄，草坪草受到低温胁迫失绿枯死，土壤结冰板结，草坪刚性有余而弹性不足，严重影响草坪的景观质量和固土防沙的生态功能。因此，需要对草坪植物生长的环境温度进行人为调控。 

一般草坪都种植在露天的开放环境中，空气温度难以调控，但土温可以通过坪床中的控温系统来调节。大量研究也证实土温对草坪植物生长的影响比气温更为重要。目前冬季草坪坪床加热的手段主要有太阳能集热器水加热、坪床埋设地热线加热和覆膜技术，太阳能集热器和地热线的铺设管路较多，投入成本较高，且地热线直接采用电加热，是对高品位能源的浪费，而覆膜技术虽然成本不高，但日常维护的揭膜、覆膜工作较为繁琐。中国发明专利ZL200410017187.2提出，在运动草坪的底层铺设坪床托盘，形成贯通的温控空间，空调系统或水循环控温系统的管道均匀分布在草坪四周，对草坪底部的空间网络实施温度调节。中国发明专利ZL200410017186.8利用体育运动草坪原来的排水管道系统，连接空调系统的冷、热空气，对草坪的坪床根际层土壤温度进行调控。中国发明专利申请CN2011100540275排水管道的端口与空调系统的出风口相连接，空调系统的气流通过排水管道壁上的孔进入蓄排水板中连通的凹凸空间，在坪床下形成控温层，气流透过无纺布的空隙进入根际层，调控根际层的温度。上述方法均利用了空调系统的气流，而对于面积更大的场合或没有空调系统的场合则难以方便地实施，无法达成冬季草坪保温常绿的目的。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，从草坪浅层土壤中吸取热量，通过该装置将热量传给草坪根际层，保证根际层的温度，延长草坪冬季的功能期。该技术充分利用了自然环境中不同层区土壤间的浅层地热能，投入成本较低，后续维护工作很少，运行可靠性高，工作寿命长，同时摆脱了对空调或排水系统的依赖，适用场合范围更加宽泛，使用更加灵活方便。 

本实用新型采用如下技术方案： 

一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，其特征是：在草坪坪床根际层下安装利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，该装置安装在草坪坪床根际层下，包括插入草坪浅层土壤7中的蒸发段1、在草坪根际层5下铺装的冷凝段2、绝热段3及绝热段外的保温层4；冷凝段2水平铺装或者倾斜铺装在草坪坪床根际层5下，冷凝段2的下端与绝热段3的上端连通；绝热段3的下端与埋于土壤中的蒸发段1上端连通，蒸发段1管路长径比为5~2000，蒸发段1与坪床的倾角为10~90°，且下端封闭，使该装置内部形成连通且密闭的空间，对密闭空间抽取真空并充注液体工作介质； 

通过蒸发段1内的液体介质从草坪浅层土壤7中吸收低品位地热能，汽化成为蒸汽，经过绝热段3，传递到冷凝段2，并释放热量，蒸汽介质遇冷凝结为液体并经绝热段3重新流回蒸发段1，如此反复循环，从而有效实现对草坪坪床根际层的控温，保证坪床植被6的常绿，延长冬季草坪功能期。 

进一步，冷凝段层厚为1~20 cm。 

进一步，绝热段与蒸发段的垂直总长度为3~10 m，其中蒸发段的垂直总长度为1~5m。 

所述的一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，其特征是：所述控温装置内充注的工作介质是烷烃、烯烃及其卤代物等低沸点有机工质中的一种或若干种的混合物；也可以是水、氨、丙酮、甲醇、乙醇或乙二醇。 

所述的一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，其特征是：所述蒸发段、绝热段和冷凝段材质可以是铜、铝、钢等金属材质，也可以是塑料、PVC等非金属材质；所述蒸发段、绝热段和冷凝段可以是光管、内肋管、内槽道管、内螺纹管、外肋管、外槽道管或外螺纹管，也可以是内有吸液芯的管。 

所述的一种利用浅层地热能的草坪保绿控温装置，其特征是：所述蒸发段和冷凝段可以是管式结构，即由单根或多根直管、绕翅片管、螺旋管、蛇形管外加翅片或多根直管套翅片等形式单一或组合使用；单管截面为圆形、椭圆形、方形或矩形；翅片形状为圆形、方形、矩形或外螺纹绕翅形；也可以是板式结构，即在复合平板上胀出流道；还可以是方形或矩形扁平容器状结构。