[發(fā)明專利]一種植物防霜方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310695318.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103688809A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡永光;鹿永宗;張西良;趙夢龍;趙臣;吳文葉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: A01G13/06
• 分類號: A01G13/06
• 代理公司: 江蘇縱聯(lián)律師事務(wù)所 32253
• 代理人: 戴勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害調(diào)控領(lǐng)域，具體涉及一種利用地?zé)徇M(jìn)行植物防霜的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

早春晚霜往往造成植物嚴(yán)重的凍害，致使植物生長或發(fā)育受到抑制。目前主要采用的覆蓋、灌水或煙熏等防霜方法，不僅防霜效果差，還會污染環(huán)境。日本專利JP01291729和JP06225650分別公開了在茶園和果園中使用的噴水防霜方法和裝置，不間斷地噴水消耗大量的水，且易造成澇害。美國專利US5244346和US4838761、日本專利JP2007000096和JP2000050749，均公開了利用高架風(fēng)機(jī)進(jìn)行農(nóng)作物防霜的方法，但這種通過擾動近地較大范圍逆溫層的防霜裝置，需要大功率的電機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動，使用能耗大。

土壤源熱泵技術(shù)是一種基于地球表面淺層地?zé)豳Y源，進(jìn)行冷熱能量轉(zhuǎn)換的技術(shù)，使用成本較低、清潔無污染。授權(quán)號ZL201220302046.5的實(shí)用新型專利，公開了一種基于土壤源的地埋管熱泵系統(tǒng)，應(yīng)用于建筑物的供熱和供冷；申請?zhí)?01010299695.X的發(fā)明專利，公開了一種太陽能與土壤源熱能結(jié)合的道路融雪系統(tǒng)，也采用熱泵技術(shù)將土壤熱量轉(zhuǎn)移到道路表面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種植物防霜方法及系統(tǒng)，使植物防霜節(jié)能無污染。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種植物防霜方法，其特征在于采用閉式循環(huán)土壤源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行植物防霜，具體包括以下步驟：

步驟一，垂直埋管的并聯(lián)式土壤換熱器(1)吸收土壤中的熱量；

步驟二，熱量經(jīng)循環(huán)介質(zhì)到達(dá)熱泵機(jī)組(10)，然后，傳輸?shù)降孛嫔系牡孛鎿Q熱管(2)和太陽能加熱被(11)；

步驟三，太陽能加熱被(11)?對循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行加熱，提高循環(huán)介質(zhì)的溫度；

步驟四，地面換熱管(2)和太陽能加熱被(11)中循環(huán)介質(zhì)與空氣進(jìn)行熱傳遞，把熱量傳遞到空氣中，提高植物生長區(qū)小氣候的溫度。

一種實(shí)施所述的植物防霜方法的系統(tǒng)，包括土壤換熱器(1)、地面換熱管(2)、一號集水器(3)、二號集水器(4)、一號分水器(5)、二號分水器(6)、一號水泵(7)、二號水泵(8)、板式換熱器(9)、熱泵機(jī)組(10)；其特征在于：還包括太陽能加熱被(11)；土壤換熱器(1)的出口端與一號集水器(3)的入口端連通；一號集水器(3)的出口端通過一號水泵(7)與板式換熱器(9)的冷端入口連通，板式換熱器(9)的熱端出口與熱泵機(jī)組(10)的熱端入口連通；熱泵機(jī)組(10)的冷端出口與一號分水器(5)的入口端連通，一號分水器(5)的出口端與土壤換熱器(1)中土壤換熱管入口端連通；每根地面換熱管(2)的出口端與二號集水器(4)的入口端連通，二號集水器(4)的出口端通過二號水泵(8)與熱泵機(jī)組(10)的冷端入口連通，熱泵機(jī)組(10)的熱端出口與二號分水器(6)的入口端連通，二號分水器(6)的出口端與每根地面換熱器(2)的入口端連通，太陽能加熱被(11)與植物生長區(qū)外的地面換熱管(2)連通；所述系統(tǒng)形成一個封閉循環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)有循環(huán)介質(zhì)。

所述的太陽能加熱被(11)是鋪設(shè)在植株行之間地面上的水袋。

所述的植物生長區(qū)內(nèi)的地面換熱管(2)布置在植株根部上方10-20cm處。

所述循環(huán)介質(zhì)可以為水。

本發(fā)明的工作過程如下：系統(tǒng)運(yùn)行時，垂直埋管的并聯(lián)式土壤換熱器(1)吸收土壤中的熱量，熱量經(jīng)循環(huán)介質(zhì)到達(dá)熱泵機(jī)組(10)，然后，傳輸?shù)降孛嫔系牡孛鎿Q熱管(2)和太陽能加熱被(11)；太陽能加熱被(11)?對循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行加熱，提高循環(huán)介質(zhì)的溫度；地面換熱管(2)和太陽能加熱被(11)中循環(huán)介質(zhì)與空氣進(jìn)行熱傳遞，把熱量傳遞到空氣中，提高植物生長區(qū)小氣候的溫度。

本發(fā)明具有有益效果。本發(fā)明以土壤和太陽作為熱源，熱能通過閉式循環(huán)土壤源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行植物防霜，實(shí)現(xiàn)植物防霜過程的節(jié)能減耗，減少對環(huán)境的污染，每年運(yùn)行費(fèi)用與其他能源相比節(jié)約40%左右，整個系統(tǒng)工作壽命長。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1?土壤換熱器，2?地面換熱管，3?一號集水器，4?二號集水器，5?一號分水器，6?二號分水器，7?一號水泵，8?二號水泵，9?板式換熱器，10?熱泵機(jī)組，11?太陽能加熱被。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

以茶園中的茶樹為例。