[发明专利]一种利用太阳能制冷给地下土体降温结霜和储水的技术

说明书

一种通过太阳能制冷给地下土体降温结霜储水的装置，如摘要附图所示，太阳能制冷设备蒸发段1，重力式热管2，重力式热管蒸发段冷凝液3，重力式热管冷凝段4，连接接头5，泵6，泵7，地面8，地下冷凝制水结构组件9，土壤18，冷凝液输出管19，通气通水管14的接入段20，回气管21，单向阀22，太阳能制冷设备蒸发段冷凝液23，重力式热管2的蒸发段24，冷凝液输出管25，重力式热管2的过渡段26，泵27，连接接头28，通气通水管29。

技术领域

本发明属于太阳能制冷领域，涉及一种利用太阳能制冷给地下土壤和空气降温的技术，具体为利用太阳能制冷给地下土体降温结霜和储水的装置，其中和冷凝液体连通的管道位于地下土壤中并通过对其周围的土体和空气降温将冷凝水用于周围土体储水的装置。

背景技术

地球表面虽然有其71%的表面积覆盖水。其实，地球上97.5%的水是咸水，只有2.5%是淡水。而在淡水中，将近70%冻结在南极和格陵兰的冰盖中，其余的大部分是土壤中的水分或是深层地下水，难以开采供人类使用。江河、湖泊、水库及浅层地下水等来源的水较易于开采供人类直接使用，但其数量不足世界淡水的1%，约占地球上全部水的0.007%，因此用地表淡水完全实现对地球表面土壤的浇灌是非常困难的事。

全世界陆地面积为1.62亿平方千米，占地球总面积的30.3%，其中约1/3(4800万平方千米)是干旱、半干旱荒漠地区，而且每年以6万平方千米的速度扩大着。而沙漠面积已占陆地总面积的20%，还有43%的土地正面临着沙漠化的威胁。

没有植物地带(年降水量100 mm以下，全年无降雨、降雨无周期性)，其面积占全球陆地的4.2%；指季节性地长草但不生长树木的地带(蒸发量比降水量大，年降水量在250 mm以下)，其面积占全球陆地的14.6%；半干地区有250-500毫米雨水，是可生长草和低矮树木的地带。

世界上现有耕地13.7亿公顷，但每年损失500万-700万公顷。在许多发展中国家，人口众多且增长迅速，而可供开垦的土地资源已十分有限，人与土地资源的矛盾日益突出。联合国环境规划署(UNEP)主持的一份新的研究报告中指出，过去的45年中，由于农业活动、砍伐森林、过度放牧而造成中度和极度退化的土地达12亿公顷，约占地球上有植被地表面积的11%。据UNEP统计，世界旱地面积32.7亿公顷，受沙漠化影响的就有20亿公顷，占61%之多。世界每年有600万公顷土地变成沙漠，另有2100万公顷土地丧失经济价值。在我国截至1996年10月31日全国有旱地73919.84千公顷（110 879.7万亩），占耕地总面积的56.8%。

最新研究表明，在未来温室气体高排放情景下，全球旱地面积可能会加速扩张，在本世纪末达到全球陆地面积的50%以上。

解决地球荒漠化最根本的问题就是解决土壤地下含水量的问题，一旦地表土壤附近含水量保持到能够满足地表植物对水的需求，则地表植被覆盖率的大幅提高将彻底改变地球表面的生态条件，同时地球表面“靠天吃饭”的土地耕种条件会大大改善。

到目前为止对于上述现状还没有切实可行的技术方案能够从根本上解决地下水资源的问题，而我们可以通过太阳能制冷技术改善地表附近的水环境以确保植物对水的需求，彻底改变干旱和半干旱地区因土壤缺水而导致的沙漠化或经济作物种植产量过低的现状，通过太阳能技术促使地球表面的绿色化水平大大提高的同时，使生态环境逐步恢复到更好的水平，同时依赖于太阳能制冷发展起来的绿色经济将进一步提高人类的生存条件和经济水平。

本发明就是为了解决地表可种植土壤的含水量而提出的技术方案，其源于以下原理：