技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用淺層地?zé)崮艿钠捍步ㄔ旆椒ǎ墒咕坝^、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)

草坪生長(zhǎng)受四季氣溫變化影響極大，在冬季低于5℃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，嚴(yán)重影響草坪的景觀質(zhì)量和固土防沙的生態(tài)功能。隨著人們生活水平的提高，希望草坪一年四季都能保持綠色的景觀和生態(tài)功能，特別是體育運(yùn)動(dòng)草坪對(duì)設(shè)計(jì)和建造的要求十分嚴(yán)格。在冬季氣候寒冷時(shí)，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，而四季常綠的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪不僅可以減少運(yùn)動(dòng)員的傷亡，充分發(fā)揮競(jìng)技水平，而且對(duì)觀眾的眼睛、視野有良好的作用。

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放環(huán)境中，空氣溫度難以調(diào)控，但土溫可以通過坪床中的控溫系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，因此，草坪的控溫技術(shù)一般都針對(duì)土壤溫度來進(jìn)行。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能集熱器水加熱、坪床埋設(shè)地?zé)峋€加熱和覆膜技術(shù)，太陽能集熱器和地?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壤溫度進(jìn)行調(diào)控。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN2011100540275將排水管道的端口與空調(diào)系統(tǒng)的出風(fēng)口相連接，空調(diào)系統(tǒng)的氣流通過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，氣流透過無紡布的空隙進(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)合或沒有空調(diào)系統(tǒng)的場(chǎng)合則難以方便地實(shí)施，無法達(dá)成冬季草坪保溫常綠的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用淺層地?zé)崮艿钠捍步ㄔ旆椒ǎ瑥牟萜簻\層土壤中吸取熱量，通過該方法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)崮埽度氤杀据^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。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用淺層地?zé)崮艿钠捍步ㄔ旆椒ǎ涮卣髟谟冢涸诓萜浩捍哺H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1、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的下端與埋于土壤中的蒸發(fā)段1上端連通，蒸發(fā)段1管路長(zhǎng)徑比為5～2000，蒸發(fā)段1與坪床的傾角為10～90°，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)；

通過蒸發(fā)段1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的常綠，延長(zhǎng)冬季草坪功能期。

進(jìn)一步，冷凝段層厚為1～20cm。

進(jìn)一步，絕熱段與蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為3～10m，其中蒸發(fā)段的垂直總長(zhǎng)度為1～5m。

所述的一種利用淺層地?zé)崮艿钠捍步ㄔ旆椒ǎ涮卣魇牵核鼋Y(jié)構(gòu)內(nèi)充注的工作介質(zhì)是烷烴、烯烴及其鹵代物等有機(jī)工質(zhì)中的一種或若干種的混合物；或者是水、氨、丙酮、甲醇、乙醇或乙二醇。

所述的一種利用淺層地?zé)崮艿钠捍步ㄔ旆椒ǎ涮卣魇牵核稣舭l(fā)段、絕熱段和冷凝段材質(zhì)為銅、鋁、鋼等金屬材質(zhì)或者塑料、PVC等非金屬材質(zhì)；是光管、內(nèi)肋管、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。