地下观光游乐园的制作方法

文档序号:5174410阅读:290来源:国知局
专利名称:地下观光游乐园的制作方法
技术领域
本发明涉及一种观光游乐设施,特别是涉及以冰雪为主的冰雪观光游乐和以农业为主的观光农业设施。
随着人们生活水平的提高,对观光游乐的需求与日俱增,特别是以自然景观为主题的项目更是倍受人们的青睐。但是不论是冰雪游乐还是自然景观的观光游乐,目前的状况是仍然依赖于自然条件,冬天,而且还需是冬季冷源丰富的地区才能有冰雪类的观光游乐项目。而植物类的项目更是季节性很强,春天只能观春色,秋天也只能看秋景,受自然气候、时间、地点的制约性很强,无法满足人们随时随地对冰雪和季节性植物类的观光游乐需求。
本发明的目有是提供一种不受时间和地点限制的地下观光游乐设施,四季提供冰雪、动植物和食用菌类的观光游乐景物,以满足人们随时随地进行观光游乐的需求。
实现本发明目的关键在于冷、热能源的廉价获得和高效利用。本技术廉价获取冷、热能源的方法之一是开发利用地下土壤或岩石具有储存冷、热的功能,在地下深处建造一种由介策材料纵横上下叠置并留有均匀空隙的冷热转换装置,通过该冷热转换装置的传递作用,可将天然冷热、低谷电所制冷热或工业炉余热等天然和或再生冷热源贮存进介质材料四周深层的土壤、岩石及介质材料中,从而能使廉价冷热源得以贮存,或对地下的环境温度得以低成本的人为调整。本技术高效利用上述冷、热源的方法是在贮存冷、热的土壤或岩石之外仍有一层厚的土、石、炉碴或矿碴等导热性能差的隔热层与外界隔离,从而能使所贮自然冷、热源能贮存至反季节时应用;能将夜间低谷电源所制冷、热源贮存至白天用电峰值期或更长时期内应用在地下游乐园的地下室壁外贮存和调节地下室温度的土壤或岩石与外界之间也有如前所述的隔热层与外界相隔离,使调节好的地下室室温易于保持,从而达到高效应用能的目的。
地下贮存冷、热的方法是在地下深处建造条状长洞,在长洞的底部纵向设通风道并在末端与主洞相通,通风道与主洞之间用土层相隔。主洞内满置留有均匀空隙的介质材料,介质材料可以是卵石、块石或塑料袋内装有湿土、湿砂等,也可以是容器内盛装相变潜热材料。在洞首处将主洞与通风道用通风管引出地面后再将洞口厚土回填。自然冷能的贮存方法是在冬季的夜间,以自然冷空气为一传介质,用风机将其从通风道送入主洞末端,再经主洞内介质材料之间的空隙穿越整个主洞后从设在洞口的管道排出地面,连续送风使主洞内介质材料充分吸收冷源换出热源,直至排出气温接近送入气温时停止送风,留出一段时间让洞内介质材料以二传介质的作用再与洞壁内的土壤或岩石冷热交换,待到介质材料温度上升时可再行向其通风换热,如此可在夜间多次通风换热,白天气温回升时停止通风,留出整个白天时间让吸冷换热的介质材料与洞壁深层的土壤或岩石再行冷热交换。夜间气温下降时再如上述方法向洞壁贮冷,如此日复一日,可在整个冬季将大量自然冷能贮存到地下深层的土壤或岩石中。贮热的方法与贮冷相同,即以夏日白天的热空气或周年经太阳能集热装置集热升温的热空气为一传介质。除自然冷热外,还可将夜间低谷电转换成冷源或热源;将工业炉排气除去灰尘用前述设施和方法,将冷源和热源分别贮存于地下的土壤或岩石中。上述泠、热贮存是地下游乐园廉价开发能源的具体设施和方法。
其中地下冰雪园是在地下建造大空间的地下室,在地下室的室外土壤中,或隔土建造如前所述的冷热转换装置或在室壁与土壤之间建造不设通风道的条带状冷热转换装置,将两条或两条以上的该装置的末端或首端相通连接成一端进风另一端排风的一体或者上述两种装置同时设置。上述冷热转换装置既可以在地下室包括顶部和底部在内的四周全部设置,也可以根据当地气候等条件选择设置。为了更好地隔绝园内与外界的冷热交换,还可以在贮冷装置以外的土壤中设置一层隔热性能比土壤、岩石更好的隔热材料层。与前述地下贮冷的方法一样,将冬天的自然冷源或低谷电所制冷源经园外设置的冷热转换装置转贮进四周的土壤中,与此同时也可将外界冷源从园内空间的一端送入另一端排出直接向园内贮冷。当园内温度稳定在0℃以下时,利用天然冰雪或人造冰雪在园内建造冰雕、滑冰、滑雪等景物。在冰雪园的运作过程中,随时可将外界冷源或前述专门地下贮冷库所贮冷源送入园内或园外的冷热转换装置或园内空间进行贮冷调温,使园区内长期保持0℃以下园温。
在冰雪园内建造仿真景物。即在园底部建造沟状河槽,河槽内注入冰点温度低于园内最低温度的盐水,使“河水”保持液态。用冰雕造冰船,将冰船放入“河水”内划行可行减流动和倒影景观。冰船可以全部由冰雕造,也可以上水下或甲板以下是金属、木质或混凝土等非冰材料制造。在冰雪园内还可以用盐水塑造溪流、瀑布、喷泉等景物。
利用光缆传光时可将光和热分离的特性,用发光纤维做薄、细冰雕物的光源,既可避免热能对冰雕物的影响,又可以形成连续的线状光源。如仿真菊花冰雕,将发光纤维的透明包层加厚,并将发光纤维的外部线形做成与菊花舌状花瓣的纵向形状相一致,将其伸入带颜色的低温水中蘸水后再于0℃以下低温环境冻结,逐层蘸水逐层冻结,粗、厚处多蘸,细、薄处少蘸,最后经局部加工成仿真形状的带光、带色的花瓣。也可以用塑料等透明材料做成硬质的花瓣骨架、将发光纤维附着其上,然后再如上述方法向“骨架”外层蘸水结冰、成形。利用分叉传光束的光分配器,在花托处或花朵外将花瓣光纤与光分配器相连通。利用光纤做光源也可以花瓣内不设光纤,而将传光束设在花托或花芯处照亮花朵。利用光纤传光还可以将冰雕物做成设有“发光”纤维的无色体,光源外提供不同颜色的光,能使同一冰雕物发出不同颜色的效果。如同一花朵可通过光源的变换成为不同的颜色,或者是不同部位是不同颜色。利用发光纤维还可以塑造条线状的景观,如在冰雪园建造观光缆桥,用发光纤维做缆束光源。即用细钢丝做承重缆束,将发光纤维与细钢丝紧贴,用胶或细绳将两者合为一体。也可以将细钢丝和发光纤维同穿入一小孔经透明塑料管内,并向管内注水结冰。缆桥的桥面和护栏等既可用冰做成,也可以用透明度近似冰的塑料或玻璃等材料做成,而光源仍可用线状的发光纤维。发光纤维还可以直接编织成“鱼网”挂置于冰船上。地下冰雪园还可以设置耐寒的真实动物和植物景观,如企鹅、梅花等,其景物来源于动植物观光游乐园的生产地。
其动植物观光游乐园包括生产和观光两部分。其中动植物生产即是利用前述地下冷、热贮存和其它天然和可再生资源及一系列实施技术,解决地下温度、温差、湿度、光照、空气和病虫害防治等一系列生产因索,最终促成可四季随时生产出自然农业只能季节性生产出的各种植物、动物、食用菌等观光景物。将其再于观光园内重新组合,即可向游人提供包括极地动植物的观光景物。
以下结合附图进一步详细说明

图1是地下贮冷或贮热的冷热转换装置示意图;图2是地下室示意图;图3是地下冰雪园土木结构示意图;图4是植物循环栽培和流水生产时的环形栽培室示意图图5是可对植物根际湿度和氧气调节的栽培床示意图;图6是食用菌栽培箱示意图;图7是保温隔热管横断面示意图图8是水井中冷源和热源开发利用示意图;图9是地下水池冷热贮存示意图;图10是悬河河床以下自然冷热资源开发利用示意图;图11是地下自然冷热资源开发利用示意图;图12是海、湖、江、河、水库、水池等水中自然泠热源开发利用示意图;图13是江、河、溪等河床下的地下水、土所贮冷热源开发利用示意图;图14是换气装置示意图;图15是换气、除湿装置示意图。
图1中的101是建造于地下深处的长洞,该长洞可以是从山脚向山体内挖出的;也可以是平地下先挖斜堑沟或竖井后再于底部向地下控出的;还可以是地面下先控出长深沟,在沟底部先砌通风道104、隔土103和介质材料102后再将沟上部回填;还可以是自然无水的峡沟底部先顺峡沟如上述方法露天筑通风道、垒介质材料,然后再从峡沟两侧山顶取土回填,将回填土填足2-3米厚,并整平夯实后可再筑洞再回填,每层可多条,最上层更厚的土覆盖,如此还可在峡沟内顺便建成蓄水坝。洞的顶部可以是平直的,也可以是拱形的。104是洞底部与主洞末端相通的通风道。105可以是另一条通风道,当洞底部设有多条通风道时可将多条通风道设置成不同长度,并在道末端与主洞内的介质材料相通。设置多条通风道的作用在于可分段贮进或取出冷源或热源。103为主洞与通风道之间的隔土层,一起隔离洞与道之间的直接影响,二起贮存冷、热的作用。但当长洞末端与外界相通时,其上述通风道104、105和隔土103可设也可不设。当不设通风道时,其长洞的一端为进风口,另一端为排风口。102为主洞及设在主洞内的介质材料,其可以是卵石、块石;也可以是塑料袋内装湿土或湿砂后纵横堆叠而成;还可以是相变潜热材料。当水做介质材料时可以是淡水,也可以上盐水。其主洞内的放置方法可以是将水装入筒状的塑料袋内,在袋口外排出不少于10%的水和空气后将袋口密封,然后纵横叠置于主洞内,在洞的顶部亦需留出因水升降温体积膨大的空间,并且在顶部预留空间处顺洞长方向每隔数米设一挡风装置,以免进风或出风从空间处直通而过。此挡水装置可以是一边固定于洞顶部,另一端裹压于顶部塑料袋下的软质布,如塑料布等,也可以用顶部空间处无孔,而伸入塑料袋之间部分设孔的板每隔数米设置一个进行挡风。包括水在内的相变材料的放置方法还可以如上述方法先装塑料袋后再置通透气的箱框内,然后再将装有相变材料的箱、框纵横相错叠置于主洞内。也可将相变材料直接装入不发生化学反应的管内,或先装入同孔径的塑料袋并如前述方法封口后再装入塑料或导热性更好的金属管内。然后将其竖直排列,并使管与管之间留出通气空隙置于主洞底部,逐层叠置,在洞顶部不留出空隙。以相变潜热材料做介质材料时,可以是同一洞内一种材料,也可以同一洞内分段设置不同的相变材料,并按熔点温度的逐渐升高或降低的次序排列,用于贮热时,最高熔点温度略低于所贮热源温度;用于贮冷时最低熔点略高于所贮冷源温度,如此设置可将工业炉余热或低谷电所制冷热源等量大集中的冷热源逐段快速贮存进相变潜热材料中。也可以是多条洞中每洞设置一种,各洞设置不同熔点温度的相变材料,然后再将相邻两洞的末端或首端相通串联为一体,进出气不经通风道,从一洞首端的主洞送入冷风或热风,穿越多条洞后,再从最后一条洞的主洞口排出。上述多洞串联为一体的方法,也适用于非相变材料介质的应用。前述各种主洞的垂直面布置是,将多条主洞横向隔土平行或大致平行并列,垂直向高低相错布置。从底层洞的上部顺洞的纵向相隔数米向上方洞方向打小孔经孔并于上方洞的中下部位相通,小孔经孔的直径可大可小,以5-20厘米最为适宜。如此可将多条洞在垂直面上形成互通。贮热时先向最低处洞内贮存,利用其热空气比重轻向上移的特性,可使热空气经小孔向两洞之间的土壤深处换冷贮热,贮冷时则从最高处的洞内先贮冷,利用冷空气下移的特性同样向两洞之间的土中快速贮冷。取出冷源或热源时与贮进的方位正好相反。在最上层或靠近地面处的主洞内将小孔打出地面,可自动贮冷。上述冷热转换装置内设置相变潜热材料及多个装置互联互通的设置更适合于量大集中的冷热源贮存。如工业炉排气,首先除去灰尘后将高热排气送入熔点温度与排气温度相近的相变材料段或洞内贮热,经多段或多个装置的逐渐吸热贮热可将大部分热源贮存。最后温度相对较低的排气还可再送非相变材料介质的装置继续贮存,直到将余热基本贮尽。贮热后的排气可继续开发利用。即将其暂时贮存,待到夜间时用低谷电进行压缩排气对二氧化碳和氮气分离。或当即用非低谷电进行分离。在分离过程中,当排气压力增大气温升高时,可先将热源换出送贮热库,即冷热转换装置内贮存,待压缩气温度下降将二氧化碳液化分离出时,再将高压和相对低温的氮气膨胀降温,并将降温后的氮气也送地下贮冷库贮冷,贮冷后的氮气可暂贮特用。二氧化碳和氮气的利用方法是在后述的农业观光植物生产中,将植物栽培室的空气调节成高氮,高二氧化碳和低氧的状态。如此环境下进行植物栽培,既可提高光合率,又可抑制呼吸消耗,还可抑制病虫害的发生。
氮气资源开发利用的另一方法是配套或与用氧单位合建“压缩空气制氧”设施,在制取氧气的同时既可获得氮气资源,又可将制氧时的冷源或热源地下贮存。而地下贮存冷源又可反过来促成降低制氧成本。
二氧化碳和氮气资源开发利用的另一途径是在地下深处建造沼气发酵池,池壁外设置图2中208所示的调温床,池内还可再设换热器或换热管,利用前述地下贮热,将池温调控成沼气发酵的最适温度。将垃圾、秸杆和人畜粪便等沼气原料换入池内适温发酵,可廉价获得含30%左右二氧化碳的沼气。将沼气做为燃料燃烧后所产生排气又可同上述工业炉排气开发利用一样,可再次获得冷、热、二氧化碳和氮气资源的综合开发利用效果。因沼气发酵适温为60℃左右,为使沼气池热源高效利用,可在沼气池顶与地面之间的厚覆土中再设置一层面积大于沼气池平面的泡膜塑料保温层。还可以在建池时于沼气池四周隔土也设泡膜塑料保温层。为使泡膜塑料易于更换,还可将保温层建成夹层状,并设连通地面的通管,夹层内设泡膜塑料粒,需更换泡粒时将其从通管抽出或排出后,将新的泡粒再重新送入。地下沼气发酵池更适宜建造成条带状的长池,一端连续投料,另一端连续排渣。该地中沼气池的特点在于池顶厚土覆盖,进而池四周设保温层,可高度维持池温;地下贮热库可提供廉价热源;所产沼气在地下贮存冷、热的促成下可对综合资源高效开发应用。
图2中的201为建造于地面下,顶部有土层覆盖的,用于地下动、植物生产或观光游乐的场所——地下室。其顶部覆土厚度与当地年平均气温与地下室运作时的年平均气温之差成正比。如地下冰雪园和地下企鹅生产室的顶部就需更厚的土层覆盖,南方要比北方厚,以大于5米厚最为适宜。但并非一定要遵此规,总原则是覆土越厚贮能保热效果越好,但成本也高,具体覆土厚度可根据多方因素而定,最薄可顶部无覆土,仅将顶部以下建于地中,但以1-3米的覆土最为适宜。202为包括盖板、地板和墙壁的砖混结构。203为设在地下室壁内的调温床,即在墙面上先制成多条水平状隔离兼承放介质材料的带204,在相邻两带之间的端部相通成S状通道,然后在通道内放置介质材料,最后将通道与室内之间用导热性较好的塑料或金属薄板205相隔离。将外界冷源或热源以空气或水做一传介质,从S状通道的一端送入,贯穿S状通道内的介质材料,使其吸收源或热源后从S状通道的另一端排出。吸冷或吸热的介质材料可对室温进行调节。其中介质材料以水和其它相变材料最为适宜。206是塑料袋装水的介质材料,即将S状通道的高度做成略大于宽度的矩形或等于宽度的正方形槽状,其内放置直径略小于或等于槽宽的长筒状厚塑料袋,同S状通道一样使塑料筒状袋也成S状的一体,并在两端口处与管道相密接。同调温床进行换热调温时,可将冷水或热水直接通入塑料筒内;或保持塑料筒内的水不动,而从塑料筒与通道之间的空隙中通入冷、热风或冷、热水,使筒内水吸收冷或热后对室温进行调节。207是塑料管内装有包括水在内的相变潜热材料,其相变材料的选择原则是室内所需温度要与相变材料的熔点温度相接近。利用其液态蓄热,固态蓄冷的特性进行室温调节,或向壁外土中贮存冷、热。相变材料的设置和换热方法与前述地下贮存冷热时的方法相同,但一般情况下同一室内只选择一种相变材料。用水做介质材料时可以是淡水,也可以是盐水。将调温床设在室内的最大好处在于可拆开隔离板205随时更换床内介质材料;隔离板205的导热性强,易于冷、热传递,可对室温进行更快的调节。208是设在壁外的调温床,由于床内介质材料不易更换,所以多以卵石、块石等材料为介质。209为隔离带。210为隔离兼加固带。211为设在底部的调温床。212为设在顶部的调温床。同一室内在何处设置何种调温床可根据具体情况任意选择,既可多处设置,也可部分设置,还可以不设置。当室内不设调温床时,可通过向室内直接换气进行调温。213是设在顶部的通风管道。214是设在底部的通风管。
图3中的301是地下冰雪园的大空间地下室,其结构除室内需增设梁、柱扩大空间外,调温床的设置与图2所示的地下室相同。调温床203内的介质材料以冰点温度低于园内温度的盐水为宜。302是地下室四周隔土而建,包围冰雪园四周的面状贮冷隔热带。该带的通风构造与图2中的调温床构造相同,也即在一个平面内设S状的通道。图b是该通道的放大和组合图,其中303是内设卵石的贮冷道。而304则是内设泡膜塑料粒的隔热道。302贮冷隔热带有以下几种选择其一为只设贮冷道303,通过向道内介质材料送冷风贮冷可起到更大范围保持园温的作用。其二为只设隔热道304,即在隔热道内填充进泡膜塑料粒,如聚苯乙烯泡粒,可起到更高效益地隔离园内外冷、热对流交换的作用。该道的另一作用在于可随时抽排出道内泡粒后送冷风于空道内换热贮冷,如利用低谷电制取的冷源或冬季夜间的自然冷源贮冷后再送入泡粒隔热保温。其三为贮冷道与隔热道合并建成一体,即靠园区一侧为贮冷道303,而303以外层为隔热道304。此组合的优势在于贮冷与隔热互不影响,而且向303贮冷时大部分冷能贮存进靠向园区的土壤中,304隔热道则可隔阻内外冷热交换。其四为贮冷道303与贮热道304的任意组合,如园上方设置贮冷与隔热合为一体的双层道,而园四周则只设贮冷道或隔热道。其五为贮冷隔热道可以隔土多层设置,在低纬度地区设置多层道就更显其重要性。305是地面。306是地面与最上层贮冷隔热道之间的隔土,该隔土之内还可再设一层直接埋入地下的板状泡膜塑料隔热层。上述不论是粒状的还是板状的泡膜塑料隔热层,还是以卵石为介质的贮冷层,既可设也可不设,既可多设也可少设。当顶部覆土厚度大或当地年平均气温和地温低下时可少设或不设,相反可多设。冰雪园的底部也可设也可不设。图中307为设在园底部与植物栽培室相连通的观赏植物通道,设在园面以下的作用在于使栽培床置于园面下,栽培物正好于园面处,通道内可以是铺以铁轨,用轨道车载栽培植物,也可以是混凝土面,用非轨道车载栽培植物从栽培室运至冰雪园内。308是盐水“河”。309是“河水”上行驰的冰船。
图4中的a图是地下环形栽培室的平面示意图,图中401是环状的地下室,其平面结构可以是图中所示的两端圆弧形中间直线形,也可以是圆形、椭圆形、扁圆形等任何可循环的形状。其横断面构造和调温床的选择设置与图2所示地下室相同。402是具有隔离光、热的隔门,该门可以是设在室壁内的推拉门,也可以是设在顶部的卷门。403是土壤,其内既可不设任何设施,也可再造一般的地下室进行生产。环形室的作用在于将环形室内的室温在隔门的作用下通过调温床调控成不同的温度区段,在环形室底部设置相应的轨道,轨道上再设首尾连接成环,并在连接处的板面之间留有转弯和关门所需空间的平板轨道车。轨道车上设驱动设备和栽培床进行植物循环栽培,以此解决地下室植物栽培中的温差难题。其方法之一是用两道或两道以上隔门将整个环形室相隔成两段或多段,按照所栽植物一日中不同温度时段的时间比例,将整个环形室各段调控成不同温度的区段,驱动设备驱动轨道车一日内循环一周即可满足所栽植物的日温差需求。其二是将环瑚室整体建造成倾斜状,将相对高的一段设为光照区,利用热空气向高处流动的特性,可自然形成高处温度高而低处温度低的温差,加之隔门的作用可形成不同区段不同温度的高度模拟自然气候的环境,驱动轨道车定时定量或不断缓慢移动,一日内完成一个循环同样可解决日温差需求。上述方法是解决一日内的日温差的具体措施。在整个植物生产过程中不同生产阶段的不同温度需求则可通过调整区段内的室温而得以实现。
上述环形室还可用于整个生产阶段温差要求更大的多年生植物栽培,如牡丹、桃、蕨菜等,在整个生产周期内7℃以下的低温是必须需求。该环形室栽培上述植物的方法是按照所栽植物不同季节的必须时间比例,将环形室调控成相应的春、夏、秋、冬适温室,加强隔热门功能,在一个生产周期内完成一次循环。每日的日温差则通过前述的地下冷、热贮存及氮气资源和后述的各种冷热源及换气设施和方法,每日通过换气对室温调整一次,可直接或间接地解决日温差的问题。
图4中的b图是将多个环形室再互联成一个大循环体的栽培模式。图中401是小环形室。404是连通相邻两环形室的连通道。405是连通首尾端两环形室的长道。406是连通401与405之间的连通道。整体组合时每个小环形室的周长必须相等,连通道405的长度需大于小环形室的周长。所有连通道都设铁轨。举例说明栽培方法假设某栽培物为多年生需冷植物,最小需冷温度为7℃,最适生长温度为18-28℃,包括最少需冷期在内的整个生产周期为180天,其中最少需冷期为30天,则小环形室的数量必须是6个或以6为倍数的数量,即将其中一个小环形室的室温调控成7℃以下的低温室,将另外两个小环形室调控成7 18℃的类似早春、晚秋的过渡室,并分别与7℃冷环形室前后相连通。将其余3个调控成18-28℃的适温栽培室连接在两“过渡室”之间,如此排列组合后,每30天将首端小环形室内所栽植物牵引至405过渡道内,然后再将其余5个小环形室内植物逐一牵入前一环形室,最后再将过渡道内原首端植物牵至末端环形室内。30天后再重复上述循环,如此形成循环流水栽培。在整个栽培过程中,再根据不同栽培时段控制光照时间和强度,在光、温控制下可促成随时生产出任何季节的任何植物供冰雪园和农业观光园观光之用。上述栽培模式中的日温差仍按前述每日一次小循环得以解决;光照除人工光源外还可利用发光纤维可将光、热分离的特性,将发光纤维布置于植物的四周及枝叶间,利用电脑控制同步电机使太阳能收集器随时朝向太阳收集光和热,将所收集热源送前述地下贮热库贮存,而将所集光源通过发光纤维送地下室植物栽培之用。在阴雨天或夜间则可利用人工光源通过发光纤维向地下室提供光源。利用发光纤维做光源可用于包括地下冰雪园、农业栽培和农业观光园等一切地下室应用,它的最大好处在于提供光源时不产生热量。除上述解决日温差方法外,利用前述工业炉排气资源开发中所开发的二氧化碳和氮气资源,将地下室的空气成分调控成二氧化碳1%左右,氮气94%左右,氧气5%左右,在促进光合作用和抑制病虫害发生的同时还可抑制植物的呼吸消耗,是解决植物日温差需求的另一途径,上述栽培模式也可不设轨道,用一般的车轮上设平板、设床进行同样方法的栽培。关于上述栽培中的栽培床和除湿方法将在以后逐一介绍。
图5是可人为控制根际温度和氧气的栽培床示意图。图中501是外箱。可以是塑料或混凝土预制箱。502是外箱内壁的保温层,可以是泡膜塑料。保温层内侧还可以再套一层与箱体尺寸符合的塑料袋以防水渗入保温层。503是调温层,层内设有介质材料,该介质材料可以是前述塑料管内装有包括水在内的相变材料,也可以是将冷水或热水直通入层内;还可以是导热和贮热强的金属球。504是内箱。503是支承内箱的支承。511是设在底部的通风或通水管。512是设在箱另一端上部的通风或通水管。调节根际温度的方法是选择熔点温度与根际最适温度相近的相变材料装塑料管内竖直立于箱四周,装塑料管或袋内均匀置箱底部,同前述地下室壁调温床的调温方法一样,需降温保根温时,将冷水或冷空气从箱的一端送入另一端排出,使相变材料从液态吸冷凝固为固态,需升温保温时则将热水或热空气送入调温层内,使相变材料从固态吸热熔化为液态。利用其相变潜冷或法潜热可在较长时间内保持根际恒温。当用水直接调温时,调温层内不再设其它介质材料,直接将冷水或热水送入调温层内,待水温上升或下降到控温范围以外时,将原水排出,再送入温度适宜的泠水或热水,或在原水内再注入更冷或更热的水使水温恢复至保温所需状态。当用金属球或石等做介质材料时,通入泠、热水或冷热空气向介质材料调温。至此即可用于无土栽培。水培时箱顶设定植板,定植板即起定植作用,也起隔阻箱内外冷热交换作用;固体基质栽培时,可对基质和基质水的营养水起到调温作用。图5所示的是土壤栽培。即506是长宽与内箱内径相同,板面均匀设有通气小孔的通气板,507是支撑通气板并相隔出通气层的支柱,513是通气层。508是设在通气层内的通气管,通气管另一端设在箱外并与通气设备相接。509是小卵石或砾石。砾石与通气板之间设一层无纺布。砾石之上再设小砾石、粗砂,粗砂之上还可再设一层无纺布。无纺布上再装栽培土510。为增强栽培土的透气性,可增加有机肥;可增饲少量蚯蚓;还可以掺以少量的沙。根际供氧的方法是在栽培室外设一密封的水箱,水箱顶部留出一层无水层,在水中设一组换热器、水箱内再设两条通风管,其中进风管的端头伸至箱底水中,排风管的端头设在箱上部无水空间内,进风管另一端与压力风机或自动控制压气箱相接,排风管的另一端与栽培床通气管相接,中途管道或埋入地下保温,或外裹保温材料隔热保温。通过水箱内的换热器将水温调整至与栽培床根际所需温度相同,然后将一般空气或富氧气体除杂或消毒无菌处理后送入上述水箱底部,调温和增温后再送入栽培床通气层内,在一定压力的作用下调氧气可穿过栽培土排出床外,从而可对土壤中提供足够的氧源,规模生产时还可以在栽培室外设一储气箱或储气室,用自动控压设备将调温调湿的气体送入箱或室内,使其自动保持一定压力。用管道将压力气体通向栽培床可自动定压供气。同时各栽培床还可通过设在床外的控制开头调节供气量。
上述土壤栽培床还可以在地面挖坑或挖槽状长坑,除外箱后,将栽培床置地面下土坑内进行调温调氧栽培。或者仅设调温设施控温栽培;或者仅设供氧设施增氧栽培,该方法既适合地面保护地栽培,也适用于露天栽培。
图6是食用菌栽培箱示意图。a图是栽培箱横断面示意图,图中601为栽培箱体。602为箱檐。603为代料培养基。604为用培养基延箱料结合处压出的档水图,作用在于在培养基表面打孔补水时挡住补水不从箱、料结合处渗漏下。605为透明塑料盖板。606为盖板边缘,其宽度小于箱檐。607为设在盖板上的接种杯及塞于杯内的棉塞。608为盖板上的接种孔及贴于接种孔的胶布。盖板的厚度以不易变形,注射器针头能穿透为度。接种杯和接种孔可任选一种,根据栽培品种可在盖板上纵横均匀设置。盖板可以是图中所示的紧贴料面的凹形。也可以是平直形,使盖板与料面之间形成一空气层或紧贴料面。栽培方法是将培养料装箱后压实,并用模具在表面压出四周挡水圈。之后加盖盖板,并在盖檐与箱檐搭接处用胶布密封,最后在接种孔处加塞棉塞或贴封胶布后即可进行灭菌。在接种后的培养过程中,若发生病菌可用注射器穿透盖板向病菌部位注药灭菌,拨出针头后用透明胶带封贴注射口。以香茹栽培为例举例说明箱栽法。假设香菇在出菇阶段于10℃催蕾、15℃出菇、25℃养菌的条件下其各阶段所需时间比例为1∶3∶2。则将六个栽培面积相同的地下室组成一条流水循环生产线,其中将一室调控成10℃的催蕾室,将三室调控成15℃的出菇室,将两室调控成25℃的养菌室。或者按整个生产线总栽培面积的1/6、1/2、1/3分别调控成催蕾、出菇、养菌室。在菌料培养好并转色的栽培箱的料面上先盖一催蕾板。该板可以是木板、塑料板或泡膜塑料板,或者是将泡膜塑料板与塑料薄板合为一体,板面纵横向均匀打有透明通孔。相邻两孔中心之间的距离不小于孔径直径的两倍。板面长宽各小于箱内径长宽,其差值为大于孔径,小于两孔径中心之间长度减去孔径长度之值。将催蕾板一角紧靠栽培箱一角覆盖于料面后,送10℃催蕾室低温适光催蕾,由于透孔处菌料马上接受低温和光照刺激,所以能促成菌蕾在透孔处先产生。菌蕾生成、催菌完毕后再将栽培箱送15℃出菇室适温、适光出菇栽培。采菇后将培养基均匀打出细孔,然后将水份补充,营养补充和PH调节三者合一配成补充液后按量注入料面,在挡水圈的作用下,补充液能均匀地顺细孔渗入培养基中。补液后的栽培箱再送25℃的养菌室无光养菌。养菌完成前将催蕾板也送养菌室升温。养菌完成后将催蕾板的一角紧靠栽培箱上次尚未相靠的另外三角中的任意一角。然后再进入下一次的催蕾、出菇、补液、养菌的循环流水栽培。上述栽培方法也可以不设催蕾室,养菌完成后,直接送出菇室在温差、光照和催蕾板的作用下先催蕾、后出菇栽培。上述不同温度和不同光照的流水生产模式也适用于植物栽培和动物饲养的应用。
图6中的b图是专为观光农业园布景的栽培箱平面示意图。图中609为与a图中602相同的箱檐。610是与箱檐等高的凸出体。凸出体之外则是A字型的凹状栽培箱或栽培槽,611是A字型用于盛料的栽培槽。盖板是小于箱檐外径,大于箱壁内径的三角状平直透明塑料薄板。618是盖板檐搭接于箱檐处并用胶布密封。盖板也可以是A字型凹状的。612是盖板上的接种杯或接种孔。上述凸凹相间的造型箱也适用于其它字母,汉字和非字状的其它任何平面造型的应用。其栽培方法与a图所示的矩形箱不同之处在于当栽培槽较窄时可不设挡水圈;当栽培金针菇时,箱槽需加深,料面与箱檐之间留有5-10厘米的挡菌槽。其它栽培方法与前述方法完全相同。当a图或b图所示的栽培箱栽培银耳时,料面装至箱檐,平直盖板上设接种孔、贴胶布,不揭盖板直接出耳。
图6中的c图是立体造型栽培箱示意图。图中613是箱檐。614是凸状箱底。615是培养基。616是凸状盖板。617是盖板檐。该箱装料时需做一与盖板造型相同的模具,并在其顶部开一装料口。装料时将模具与箱檐夹住,从顶部装料口向其内装料并压实,最后将装料口处用弧状压板压成圆弧形,拆去模具加盖盖板即可进入灭菌阶段。出菇后补液则需料面打孔后加盖盖板或模具于水中浸泡。栽培金针菇时亦需做一底部与盖板造型相同的凸状放射型的挡菇栅栏板。其它栽培方法与前述相同。
食用菌栽培中的地下室功能和构造;冷、热能源的来源与前述植物栽培完全相同。生产过程中的换气、除温、调温的方法与资源见后述。利用前述冷热贮存,四季生产出各式各样的食用菌。将各种食用菌拼成不同颜色、不同造型的景观,是地下观光农业的重要组成部分。
图7中的701是保温隔热管。702是塑料外管。703是塑料内管。704是隔离内外管的支柱。705是塑料泡粒。该管的作用在于隔离内外冷热交换传输冷、热水或风。其构造也可以不设支柱704,将泡膜塑料直接制成管状,并在泡膜塑料管上,单独外套或内套塑料或金属管,或内外都套塑料或金属管都可达到保温目的。该管的用途之一是传输高山上的冷空气。即自山顶至山底顺山坡在地面下挖出一条沟,在沟底砌出一条通风道,也可用该管或用混凝土预制管、陶瓷管等铺出一条通风道,然后用土回填沟。在石质地段或跨越河流、建筑等地下无法挖沟的地段则用该管露天与两端地下通风道连通。用同样的方法通将通风道从山底引至生产应用地。由于地下本身冬暖夏凉,该管又能隔热,所以在应用地用抽风机从管道中可抽得高山冷空气用于热季降温应用。其用途之二是将一条该保温管、另一条导热性强的金属管并列,并在一端连通,将连能端伸入江、河、湖、海、水库、水井等深处,热季将外界空气从金属管送入,从该管排出即可降温获得冷空气;冬季又可如法获得热空气。用途之三,可用于其它需保温隔热的场合。
图8中的a图是自然水井天然冷、热源开发应用示意图。图中801是水井。802是图7所示的保温管或者是一般管。803是金属管,可以是直管,也可以是图示的S状管。水井中冷源或热源的提取方法是将外界热空气或冷空气从金属管802送入,经井水换热后从通风管802排出的空气即可得以降温或升温。将所获冷或热空气经前述地下管道送至应用地可进行降温或升温。当向井中取冷或取热至水温高于当时的最低气温或低于当时的最高气温时,还可将自然冷空气或热空气经该设施送入井内进行人为的贮冷或贮热。也可在热季过后不需冷源时将当时的热空气通入井中向井水及井壁的土壤预贮热源。以使冬季能取得比自然井中更高更多的热源。在向井中贮热时既可用白天的自然热空气为热源,也可用太阳能集热装置所集的热空气、热水或其它热源送入井中贮存。为使所贮热源不从井口散失,可用桶状或帽状的塑料袋套在井口,将袋四周埋入井口周围的土中。如此既可阻止热气外散,冷气侵入,又可用桶状或帽状袋缓冲并保持井内常压。同样,当冬季水中热源的大部分用尽时也可通入冷空气向水及土中贮冷。为不使贮冷贮热相互影响,也可同一井只取、贮冷源,或只取、贮热源。804是设在金属管水中段内的另一管,作用在于可随意取出不同深度的冷或热源。805是冷凝水积水箱,在箱内装有抽水管可随时抽出冷凝水。当井深不宜抽出冷凝水,或不设置积水箱时,在进出管的地面端用换热器将两管连通,并将换热器置水箱内,环状管道上设通风设备,用同一空气循环换冷,将冷源转贮进地上水箱后再于水箱内再设另外的换热器换出冷源,如此可解决换冷时的冷凝水或冷凝霜的问题。但为解决循环空气因温度升高而膨胀增压,温度降低减压问题,在循环管道上再引出一细管,细管的另一端接一装有半袋空气的塑料、橡胶等软质袋,以此平衡循环空气的压力。上述解决冷凝水的方法,适应于以后所有水中换冷的设施中,在以后的叙述中不再重复。
图8中的b图是打于无水或低水位处的旱井,图中806是旱井。807是保温管或一般管。808是金属管。809是接于金属管上的另一通管。810是井口的散热、集冷池。811是埋于池口的桶状塑料帽。该帽只在井内外需隔热时才设置,池水需冷却时则不设此帽。与天然井不同之处在于井中主要冷源或絷源并非来自地下渗出水,即井水。而是人为向旱井内灌水至井口的池底以上,利用夜间气温下降时冷却池内水,使冷水自然下沉,逐渐冷却逐渐下沉,可将夜间的冷源自动贮存,白天气温升高时可如前述方法换出冷源应用。待到夜间时再行冷却贮冷。为使有限的水能贮存更多的冷能,可向水内加盐并混合均匀,因盐水在低温状态下比淡水的比热大,因而可贮存更多的冷源。在向旱井灌水前还可将孔经与井孔相同的厚塑料袋先套于井壁,袋口埋于池外的土中,如此可降低井壁防渗水建造标准。其它人为向井内贮冷或贮热;池口加帽状袋等与前述自然井的方法相同。为使旱井口的散热集冷池810更快散热集冷,还可将其建造于地面以上,将池体用金属制成更能提高导热性。上述所贮冷热源除生产应用外,室内安装换热器,将冷水或热水经换热器转换,冬天可取暖,夏天可降温。或者直接将室内空气送井内循环换热更为经济实用。上述旱井也可在高水位地区应用,即打出水井后集中将大部分井水抽出,然后再放入如前述塑料长袋并加水,直至将袋内水引至井口上池内。
图9是利用地下水池贮存利用冷热资源的结构及应用示意图。图中901是建于地下土中的地中水池。水池内装有淡水或盐水。902是设在水也内的换热器或换盐管。903是从池顶通出地面的通水管或道。904是建在地面下的散热集冷池,池底斜向中心,在最低处与通水道903相通。上述即为地下贮存冷热的基本构造。其自然的贮存与应用方法与图8所示的旱井的方法相同。为使地面散热集冷池904能在夜间更有效地散出热能吸收冷能,可将其建造于地面以上,使其悬空四周散热。905虑线所示即为悬空建池时的地面线。911是支柱。为使缺水地区减少水蒸发,可用导热性强的金属桶或其它具有换热器功能的金属组管等散热集冷。图中906虑线所示即是该选择时的金属管。907则是金属桶。当冬季向池内水中及池壁土中贮冷时,既可用盐水液态贮冷,也可用淡水或盐水结冰贮存更多的冷能。当以冰状贮冷时,可通过向换热器902送冷风或冷盐水贮冷。当地上水池904结冰后再向地下水池901换热结冰时,为降低因水结冰体积膨胀的压力,可在附近配套建一旱井908。909是连通旱井与地下水池的排水管。910是旱井上的散热池。当冬季地上池自然结冰时可在冰上打孔排水减压。当地下池贮冷冰层加厚,打孔排水困难时可将旱井内水位降低自比地下池901或通水道903稍高的液态状水位,继续向地下池换热结冰直到将池内水全部冻结。保持旱井不结冰或上部结冰后打孔排水减压即可解决地下池因结冰增压的问题。除上述方法外还可象露天自来水管一样于地下挖坑,将通水管909引入坑内设开关或压力阀自动排水。换出冷源应用时井或坑内保持高水位以补充地下池901,使其长期处在水、冰相接触状态。
利用地中保温隔热特性建池贮存冷热的方法除上述方法外,还可将池建于地下深处,池顶以上不设水池而厚土覆盖。通过设在池水中的换热器人为贮进、换出冷、热,如夜间送冷风贮存自然冷源或用低谷电制冷贮冷,白天取出冷源应用;或白天送自然热风或其它热源贮热,夜间或短期内取出应用;或冬季长期贮冷,夏季长期贮热。池内水压变化亦可用管引出地面得以平衡。也可在山内建洞,洞口厚土回填,洞内注水设换热器如上述方法贮冷贮热。
还可将地下池建成池口露天的一般水池。池内也设一组或多组换热器。在露天水池自然或强制贮存冷或热时,为了减少热源的散出或侵入,可做一平面尺寸稍大于池面的双层网,在网面均匀用绳将两网之间的距离控制在设计所需的等距状态,然后将粒经大于网孔的泡膜塑料粒装入网内,封口后置于池面水中,泡膜塑料粒在水中可自动均匀分布,可起到隔热作用。当不需隔离水与外界冷热时,将网拉至池外。池面大时可用绳索于池四同拴住网,池面更小时可将泡膜塑料粒装在一个比池面更大的网袋或塑料袋内直接投入池面,同样泡粒可自动均匀覆盖池面。该方法最适用于前述旱井及浅水池904应用。降低池或井内水位,加厚泡粒的覆盖厚度可用于贮存与自然温度温差更大的冷能或热能,如低谷电转换成冷源或热源的贮存利用。
另一方法是在池面覆盖一双层塑料膜,两膜之间也用塑料膜粘接成同双层网一样的扁平等距状态,双层塑料膜的两端各设通孔,膜四周固定于池面外四周,使池内外不通气。当池内需与外界隔热时,用风机或其它机械将泡膜塑料粒送入或吸入双层塑料膜内,使其均匀布于水面上,既隔热也隔气。当无需隔热时再将泡粒排出,排出泡粒后还可进行太阳能集热;也可将双层塑料膜不固定于池面外,而是直接投入水中;或也用绳索简单拉固防其风吹移动;还可将装有泡粒的塑膜同日光温室卷草帘一样一边固定,另一边用绳拉动于水面上将其卷起,双向设绳,当池面需隔热时,从固定边的对面用绳拉又可将其重新覆盖于水面,池面大时可分块覆盖。还可以将水面露天的池或井的水位降低,使水面与地南距离不小于需保温的泡粒厚,然后将泡粒直接投入水面并装至与地面平,最后在池或井面用网或塑料膜或防水而将泡粒覆盖并固定。池或井内若满贮冰时,为使快速贮冷,还可在池外建散热浅水池,用盐水向池内换热器贮冷,浅水池散热。或者将池或井内水部分或全部排出,从底部或中部逐层注水通冷风,夜间结冰,白天如上述隔热。平衡池内水压的方法与前述方法相同。当池面较大,泡膜塑料不装入双层网或双层塑料膜中时也可用泡膜塑料板直接覆盖于水面,或者泡膜塑料板与粒混合而用。当池内长期贮存冬季冷能时,在池上方的壁外墙与土之间还可再设一层泡膜塑料;或者在池面四周的地面下埋一层泡膜塑料隔热保冷。
利用地下水池和水井以电源、特别是低谷电源为能源进行冷或热能的贮存时,既可在前述水池和水井中贮存,更适合将水池或水井建于地下深处,池口或井口密封,顶上厚土覆盖。池或井内也设换热器或换热管。在池或井底部设电热原件,接上电源线并引出地面。还可在池内增设探温器,并将探温器导线也引出地面与自动控制器相接通。地上接通电源即可向池水或井水自动贮热。同样也可在地上设置制冷设备,将其蒸发器引入地下水池或水井的上部,或上下均布。在制冷设备与水池或水井之间段,将连通蒸发器的管道外设隔热保温层。在水池或水井内也设探温器并引入制冷设备中。接通电源同样可自动贮冷。还可将制冷设备的蒸发器和冷凝器分别引入隔土的两个池或井中,在设有蒸发器的贮冷池或井中设探温器,泠凝器还可前段设水中,后段裸露空气中。接通电源制冷贮冷的同时,也可在设有冷凝器的水中贮热,一举两得。为在有限的容积内贮存更多的冷能或热能,可在贮热池或井中的水中再增设高熔点的相变材料介质,即如前述“冷热转换装置”中的设置一样,将相变材料装入塑料管或袋内。直接置水中,或设架分层置架上,或置框内叠放均可。在贮冷池或井内,当贮存0℃左右的冷源时可用盐水,当需结冰贮存更多更冷的冷源时盐水淡水均可。解决因结冰或水温变化水压增加的问题,既可用前述方法,也可在池或井内设一根或两根管并引出地面,在一根管上正向安装排气压力与设计压力相府的压力阀,即当水中正压接近设计压力时,压力阀自动开启排气或排水减压;在另一根管上还可反向安装与设计负压相府的压力阀,即当水中负压接近设计负压时,阀门自动打开吸气增压。当水中结冰排水时,装有压力阀的管需从池或井底部隔土引出地面。水池或水井顶部与地面之间的土中还可设一层泡膜塑料隔热层。上述水中设电热元件、蒸发器、冷凝器、相变材料或带阀排气或排水管的设施和方法也适用于前述自然井、旱井、地中水池和露天水池的应用。
另一冷热贮存方法是从山体的侧面横向向山体内挖出长洞,将洞内用混凝土浇注并依洞做成水池。在水池及洞的上方垂直或斜向上打出通出山体外的一条或多条通孔或通洞,在通孔或通洞的地面口处再建散热集冷水池或水桶。山内水池内设置换热器或换热管,还可根据需要选择设置电热元件或制冷蒸发器、探温器。或者电热元件和蒸发器同时都设,应用时选择。水池内也可设前述的排水管、控压自动阀或如图9所示的配套旱井910及排水管909等。在水池或通出山体的通孔或通道内还可设一层与其结构尺寸相同的,用较厚塑料膜制成的隔水袋,将塑料袋覆于壁上可大大降低防渗漏建筑标准,特别是在土山中打出的小孔径通孔或通洞内,甚至仅覆以塑料袋就可向袋内装水传导冷热。通孔或通道内也可以套塑料管或金属管等通管,既加固也防漏水。将池内管道、电源线或探温器导线等引出山外后洞口厚土回填。向水池、通孔、通道及散热集冷池内注入淡水或盐水。在散热集冷池也设置前述泡膜塑料保温设施,如前述调整散热集冷池或桶的水位,即可如前述方法,贮存、取出自然或再生冷热源。
为使自然热源或温度更低的自然冷源能自动贮存,可将山内水池建在高出山体最低处的山体内,在低于水池底部的山坡或山下设置太阳能集热器,将集热器底部的通水管与山内水池的底部接通;将集热器顶部的通水管与山内水池的顶部或顶部以上的通水孔、洞相接通,顶部散热地高度覆盖保温,如此即可利用热水上浮、冷水下沉的原理自动向山内水池贮热。同样,在低于水池底部的背阴山坡或山脚处设置密封裸露的散热集冷水箱或多条金属管并联为一体的密封状散热集冷器,从山内水池底设较粗的通水管与其相通,并在通水管上设阀门,在散热集冷箱或器上再设排水开关,如此即可进行自动集冷。即当冬季由设在水池上方的散热集冷水池将山中水池中的水集冷至4℃以下,所集冷水不能下移时,可开启设在山中水池以下的散热集冷器或水箱的通水阀门,使4℃左右的水注入其内,在夜间低温时使箱或器内水进行散热集冷,所集低于4℃的冷水与山中水池中相对热的水形成自动循环,当白天气温升高,水箱内水温将升至4℃以上时,可关闭阀门阻止水流通,或在水箱上覆盖保温隔热材料阻止水箱吸热,晚上时再重复集冷,直至将山内水池及水池以上通洞或通孔内的水从上至下逐层冻结。在山内水冻结时排水减压的方法与前述方法相同。上述贮冷方法也可用盐水液态贮冷,利用盐水液态贮冷更有利于池上部通水道或通水孔向四周土壤或岩石内贮存冷能。为使更快地集热或集冷,可设置多个上述集热或集冷装置,集热与集冷既可在不同水池内单独进行,也可同一水池内设置集热和集冷两种装置,依需要任意选择。
图10是高于地面的悬河河床下土壤中所储自然冷热源开发利用的示意图。图中1001是河槽下土壤。1002是河堤。1003是河水及河床。1004是顺河流方向挖出的渗水孔。可以是在枯水季节从河床下挖而建,也可以用无开挖地下打孔技术从地面向下打出。当挖土筑道时可用卵石或块石垒成,道中心处用较大的卵石,外围逐渐用中、小卵石、砾石、砂筑成,以防泥土渗入堵塞通道。当机械打出可不设任何材料;也可用管壁打有小孔的管送入做支撑;还可以抽干孔内水、用风机送入泡膜塑料粒满塞孔内以防壁土下掉堵孔。1005是连通纵向孔的横向孔道。不论纵向还是横向孔,均需有坡度以利排水。1006是建造于堤外地下的蓄水池。1007是设在池内的换热器。当河内水或地下水经渗水孔渗出流入蓄水池时自然地将地下冷热能源带出,经池内换热器换热,夏天可获得冷源,而冬天则可获得热源。换冷或换热后的池内水排出再行蓄水。也可将池中排水管关闭使成密封状,用水泵将池内抽成真空负压,强制向渗水孔四周吸水。当渗水孔高于地面时,也可将蓄水池建造于堤外的地面上,有利于自动排水。图中1008即是建于堤外地面上的蓄水池。1009是连通堤内外的引水管。1010是池四周覆土,作用是隔热保温。渗水孔也可建于地面以下,1011即是建于地面以下的纵横渗水孔。1012是排水管。可将管引至低于蓄水池的地方排出地下,也可用抽水机抽出。1013是地上蓄水池排水管,在排水管设开关,可控制地下水渗出。
图11是平地下的地下冷热源开发利用示意图。图a中1101是地面。1102、1103、1104和1105分别是与图10中完全相同的渗水孔、蓄水池、换热器和连通多条渗水孔的横向连通孔。1106是从蓄水池通向河道的自动排水管,在该管上设有开关控制排水。1107是河水。1108是河槽。该设施的冷、热源的收集、提取的原理和方法与图10所示的完全相同。区别在于该设施的适用范围更广、特别适宜在高水位地区及稻田下应用。在枯水季节将池中水抽出浇地还可循环应用水资源。图b是将渗水孔和蓄水池建于河流与地面之间高差小或需获取地下更深处冷热源的应用。图中1109是通向河流的带阀排水管。1110是强制抽水管。c图是附近无排水河溪的平地、凹地、沼泽地、稻田等地下冷热开发利用的另一实施例。与上述a、b图所示的不同之处在于没有向河流排水的排水管。池内仅设换热器,抽水管1111和散热管1112。d图是利用强制抽出蓄水池内水于地成进行循环贮存或提取冷热的示意图。1113是田埂。1114是两田埂之间的地下土。贮冷的方法是在冬季地冻以前将蓄水池内水或其它水源抽至地上两田埂之间的田内,使散热吸冷的水自然下渗或池内负压吸渗再反回池内,循环抽水、渗水,并使渗水孔1106和1102与地上存水面上下对应。如此可在1115所示的范围内贮的比自然贮存更低的冷源。冷源的取出及热源的贮进和取出方法与之相同。该方法也适宜于鱼池底的地下实施。
图12是海、湖、江、河、水库、水池等水中冷热源开发利用的示意图。图中1201是水面及水。1202是金属换热管,可以是直通管或纵向S状。1203是保温管。同前述井下设置一样,可以在金属换热管的不同部位设置多条保温管(1210)以用于选择不同深度水中的不同冷、热源。1204是通风设备。用通风设备从1202送入热空气即可从1203的出口提到降温后的冷空气从1202管抽空气则可换出热源。1205是冷凝水积水箱,水箱内设有抽水管或潜水泵,当有积水时可用抽水设备抽出。当落差大不易抽出或不该积水箱时,再于岸上设水箱1206,水箱内设换热器1207将进风管与出风管联通,由风管或出风管处再设调气袋1208。水箱内再设换热器1209即可固定空气循环换冷或换热,可避免冷凝水的产生。上述水中冷、热源亦可用一般水管或保温水管和抽水机将冷水或热水抽至水池1206中,再由换热器用空气将冷源或热源换出;保温输送应用地;或直接将冷水或热水保温输送应用地。
图13是河床下的地下冷热源开发利用示意图。a图是纵剖面示意图。b图是横剖面图。图中1301是河床。1302是河床下隔土渗水孔。1303是渗水孔下端的集水池。1304是集水池内的换热器。1305是连通集水池与河道的排水管,管上设有控制排水的开关。其地下冷热贮存、提取的原理和方法与前述图10所示的相同。
以上水中提取冷、热源的方法既可以如前述以空气为介质换出应用;也可以用保温管将水直接抽出应用。既可以就地应用;也可以于地下建通道或管道,利用地下冬暖夏凉的地温环境及覆土隔热保温的特性将冷、热水或空气远距离传输应用。还可以用保温车载前述装有相变材料的箱运至冷源或热源地,利用水中抽出的冷、热风或水将相变材料固化蓄冷或液化蓄热后再运至应用地或中转地应用。
图14是换气装置示意图,1401是水箱,箱内装有淡水或盐水。1402是设在水箱内的换热器或换热管,两端通出箱外。1403是连通两箱内换热器的连通管。该换气装置由上述多个内设水和换热器的箱串联为一体,并在串联体内的各箱内再设一组与上述完全相通的换热器1404,并使两组换热器一组在上一组在下,即可进行最基本的换气。即将需换的热季冷空气或寒季热空气从串联体一端的其中一组换热器送出,与此同时从串联体另一端的另一组换热器送入室外空气,如此形成一进一出的换气,换出气中的冷源或热源逐箱贮存入箱中的水中,而换进气则再逐箱吸收水中冷源或热源。为使水中冷、热源自动循环,换出冷空气时从箱内上部管换出,而换进的热空气则从下部管换入。为使换入的空气达到调温所需温度,在其换入气的排出端设两个水箱X和Y,每个水箱内也设两组换热器,其中一组换热器与串联体中的换热器再串联为一体,并在连通处增设一引出管1407。另一组换热器则与该装置以外的冷、热源相接通。举例说明其应用方法。假设外界气温是30℃,需换气场所的气温是20℃,而该场所最适温度需求则是15℃。换气兼调温的过程是将20℃的换出空气首先从a箱中的上方换热器送入,经a、b、c和图中未示出的d、e等全部箱后从末端箱排出,与此同时将外界30℃热空气从末端箱的下方换热器送入,经a箱后再引入y箱。此前用y箱内另一组换热器1406接通前述地下所贮冷源或其它冷源,将y箱水温调在15℃以下。引入y箱的空气在15℃以下冷水中进一步降温。在较长时间的大量换气过程中,随时调节y箱水温可达到整个换气完成时场所内的气温也达到所需的要求。同样需升温时则于X箱进一步调温。该装置内设盐水更适合于冰雪园换气应用。
为使同一装置对温度不同的多个场所换气时,或于外界白天气温高和晚上气温低换气时的部分冷源或热源得以保存或换出,可在每两箱的连接处的每组换热箱的连通管1403处再向串联体两端方向各设两组支出管1408和1409,该两组支出管可根据其换气场所、调温冷热源和当地气候等多方因素或全设,或只在进气方向设,或选择某段或某两箱之间设置。设置支出管的作用在于换出或换入的空气可从任意段或某一设定段排出或进入。如白天换气时的外界气温为30℃,而晚上换气时的气温则是20℃,白天换出低温空气时于20-30℃之间箱内所贮冷源可在夜间换气时跨越该段,暂时贮存以利第二天30℃气温时换气利用。该支出管的增设,对两个以上温差较大的换气场所利用同一换气装置先后换气时节能效果更佳。在两组换热器的两箱连接管1403处再设一连通管1410并设开关,该管的设置与支出管共同作用可将外界冷、热源从任一箱或任段的一组换热器送入,经该管后从另一组换热器排出,从而达到调节箱内水温或储存外界冷、热的作用。所有引出管道及两组换热器之间的连通管(1410)上都设有开关,即图中T型所示。引出管可以如图中1411所示各管独立设置,也可以如1412所示连为一体再设一总管,或仅对支出管连为一体单独设总管。
图15是换气、除湿装置示意图。该装置是图14所示装置重新组合,强化除湿功能的集换气和除湿为一体的又一装置。其中1501、1502、1503、1504、1505和1506与图14中的1401、1402、1403、1404、1408和1409的结构、功能和应用方法完全相同。不同之处在于上述一箱设有两组换热器的水箱多箱串联为一体后,两组串联体再并联为一整体。图中1507是从两组串联体相对应的纵向连通管1503处再横向连通的并联管。其连通原则是其中一组换热器1502和连通管1503在箱的上方,而另一组则是在箱的下方。1508是顺纵向将各个横向连通管1507再连通的纵向连通管,两条连通管的连通处为四个方向互通,并在横向连通管1507的连通处的两侧各设一开关。为方便说明,图中A1A2、B1B2、C1C2和D1D2表示纵向四组串联的换热器或换热管。换气的方法与图14所示装置相同,即从A1A2组送出排气或送入进气,而从B1B2组送入进气或送出排气。C1C2和D1D2两组也可单独动行进行换气。在每两组的一端还可再设如图14所示的x、y箱进行进一步调温。
该装置除湿的方法是先将AB组串联水箱的水温调节成依次降低的状态。同时将CD组水温也调节成依次降低的状态,并较AB组相对应的水箱再降低一级,如b1与a1箱,c1与b2箱同温。举例说明,将AB组水箱从a1箱到最后箱从30℃起每箱降低5℃,在最后第8箱降至-5℃;将CD组水箱的水温从25℃起每箱亦降5℃,在最后第8箱降至-10℃。打开连通第8箱末端横向连通管1507中的两个开关。关闭其它连通管1507的所有开关。将28℃的湿热气体从C组或D组的a2水箱中的换热管送入,穿越该组内所有水箱后再通入A组或B组第8箱,并同样穿越该组8个水箱后从a1箱排出。如此形成被除湿气体在C组或D组水箱内气温逐渐降低,湿气中的水份冷凝成水过到除湿目的。进入A或B组后再逐箱升温,待排出该装置时恢复28℃气温。若需进一步调温需降温时选择分支管1506的适温段,直接排出,需升温时可通过调节a1水箱水温或a1水箱以外再设如图14所示的x、y箱进一步调温。水箱内的水温变化是CD组水箱水温依次逐渐升高,而AB组水箱的水温则是依次逐渐降低。连续通气除湿,当AB组的水温普遍降低至低于CD组水温时,改变送气方向,从A或B组中的换热管送入,从C或D组排出。当多次转换换气方向,AB与CD组水箱内水温相差不大时,可通过非通气除湿的另外两组换热器或管,用另外冷或热源对各组各箱水温再进行一次调整,使两组水箱的水温再恢复设计的温差。该装置用于除湿时,当水温需调至0℃以下时,箱内水可以是冰点温度低于水温的盐水,也可以是淡水。但因水在液态下因温度和比重不同可上下自动循环,更宜于将气体的冷、热源储下,将水内的冷、热源换出。但水的特性是4℃时比重最大,水箱内因此有上热下冷或上冷下热的两种状态,为了便降温或升温的换气始终保持从箱内低水温或高水温区通过,使箱内水形成自动循环,可在水温4℃左右的两箱之间设置图中1509所示的转换管,即将两箱内两组换热器在连通管1503处交叉设两个连通管1509并各设一开关,在两条转换管1509与连通管1503连通处的中间也各设一开关,如此打开1509管上的开关,关闭1503管上开关,即可使C组换气在此处转入D组,或D组转入C组,从而达到上述目的。该转换管也可以在其它两箱之间设置。解决冷凝霜的方法有三,其一是快速通入热水或热气使霜快速溶化后排出;其二是在该装置以外再设一空箱,并在空箱内设水管与该装置中各箱相通,用抽水机将两组水箱中同温水抽至空箱内,然后再向抽水后的水箱内换热器,通热水或气化霜排水,除霜后再将原水送回。其三为通入盐水使霜化入水中排出,但通入盐水浓度需保证霜水淡化后不结冰。
上述换气、除湿装置也可以每箱只设一组换热器。当每箱只设一组换热器时,箱内介质可以是水;也可以是包括水在内的其它相变材料还可以在0℃以上水中再增设熔点温度与该箱水温相近的其它相变材料,并将其装入塑料管内竖排于箱内水中。
上述水中或土中冷热源及前述高山冷空气的开发,主要用于地下观光及生产场所的调温和换气所用。当上述从土中或水中所换出的冷或热源的温度达不到生产所需时,可利用前述地下所贮冷、热进一步调温。而二氧化碳和氮气资源的开发和调温、调氧、栽培床、环形及流水生产室、换气、除湿设施则针对地下特殊环境,解决所有生产及运作因素的具体设施和方法。综合作用的结果可达到本技术提出的最终目的。
权利要求
1.一种地下观光游乐园,其特征在于所述的用于该园冷、热贮存的冷热转换装置是建造于地下深处,顶部有厚土或厚石覆盖。其长洞(101)内设有介质材料(102)。
2.根据权利要求1所述的冷、热转换装置,其特征在于1)所述的该装置设有与主洞末端相通的通风道(104);2)所述的通风道为多条,最长通风道在主洞(102)末端与主洞相通,其余则在主洞(10)的中间段与主洞内介质材料相通;3)所述的主洞及介质材料(102)与通风道(104)、(105)之间为隔上(103);4)所述的该装置由多个隔土或隔石联通为一组,相邻两装置于末端或首端互连成S状一体;5)所述的S状装置仅设主洞及介质材料(102),其S状装置的两端分别设进风管和排风管;6)所述的该装置由水平高度不同的多个组合为一整体。顺该装置纵向每隔数米上下两装置之间小孔洞相通;7)所述的该装置顺主洞(102)纵向,每隔数米在其主洞(102)中上部位直向上或斜向上打出小孔洞与外界相通;8)所述的介质材料(102)是卵石、块石、塑料袋装土、塑料袋装砂或相变潜热材料中的任意一种;9)所述的多种相变材料在同一洞内分段依其溶点温度依次升高或降低的顺序设置;10)所述的每个主洞(102)内设置一种相变材料,多个主洞内各设置不同的相变材料,并依其溶点温度逐渐升高或降低的次序依次由同主洞一样的结构连通为一串联组;11)所述的地下冷热贮存和工业燃烧排气中的余热、二氧化碳、氮气资源的综合开发,或工业制氧是联合进行的;12)所述的沼气发酵池是建造于地中,顶部有厚土覆盖;13)所述的沼气池壁设有调温床(208);14)所述的沼气池内设有换热器或换热管;15)所述的沼气池四周或顶部设有保温层;16)所述保温层的介质材料是泡膜塑料板或泡膜塑料粒;17)所述保温层的结构为夹层状;18)所述的用于地下所贮存冷或热的能源是低谷电。
3.一种地下观光游乐园,其特征在于所述的冰雪游乐园建造于地下深处,顶部有厚土或厚石覆盖。其园内设有连通园外泠源的换热管,及通向外界的换气管,园内设有冰雕、滑雪场或滑冰场等冰雪观光景物或游乐场所。
4.根据权利要求3所述的地下冰雪游乐园,其特征在于1)所述的游乐园(301)壁外设有调温床(208)、(212)、(211);2)所述的游乐园(301)壁内设有调温床(203);3)所述调温床(203)、(208)、(211)、(212)是单独设置或任意组合设置的;4)所述的调温床(203)内的介质材料是淡水或盐水;5)所述调温床(203)内的盐水是装在两端设有进水管和排水管的长塑料袋内;6)所述的冰雪园(301)四周外隔土于土壤中设有一道或多道贮冷隔热带(302);7)所述的贮冷隔热带(302)是以卵石为介质的贮冷带(303);8)所述的贮冷隔热带(302)是以泡膜塑料粒为介质的隔热带(304);9)所述的贮冷隔热带是由贮冷带(303)和隔热带(304)叠为一体的贮冷隔热带(302),贮冷带(303)朝向冰雪园(301);10)所述的冰雪园(301)顶部贮冷隔热带(302)与地面之间的上壤之间埋有一层泡膜塑料板;11)所述冰雪园的底部隔土单独或组合设有贮冷带(303)或隔热带(304);12)所述冰雪园(301)底部设有通往植物栽培场所的通道(307);13)所述的连通道(307)的底部铺有铁轨;14)所述冰雪园(301)底部设有模拟河槽和河水(308);15)所述的河水(308)为冰点温度低于园内最低温度的盐水;16)河水(308)上设有由冰雕造的冰船(309);17)所述的冰雪园内设有瀑布、瀑布水为盐水;18)所述的冰雕观光物内的光源是发光纤维;19)所述冰雪园观光缆桥中的缆束光源是发光纤维。
5.一种地下观光游乐园,其特征在于所述的农业观光游乐园建造于地下深处,顶部有厚土或厚石覆盖,园内设有连通园外冷源或热源的换热管道;设有连通外界的换气管道;设有植物栽培床或食用菌栽培箱。
6.根据权利要求5所述的农业观光游乐园,其特征在于1)所述农业观光游乐园或观光物生产室设有调温床(208)、(211)、(212)或(203);2)所述调温床(208)、(211)、(212)、(203)是单独或任意组合设置的;3)所述的园或室顶部与外界之间土壤中设有贮热隔热带(302);4)所述的植物栽培、动物饲养或食用菌栽培流水生产线是由多个不同室温和光照的地下室(201)组成的;5)所述的流水生产线中不同温度和光照的地下室的组合比例是与所栽培或饲养物完成一次生产或完成整个生产的时间内,不同生产阶段所需不同温度和光照的时间比例相同,不同温室的排列次序与所栽培或饲养物的温度需求顺序一一对应;6)所述的环形栽培室(401)内设有两道以上保温推拉门或卷帘门(402);7)所述的环形室(401)内由保温门(402)相隔出的各区段的室温各不相同,最高与最低温段相对应;8)所述的环形室(401)的平面形状是圆形、扁圆形,椭圆形或两端弧形中间直线形中的任意一种;9)所述的环形室(401)是一端高一端低的整体倾斜状;10)所述的环形室(401)的底部铺有与环形室相应的环状铁轨,铁轨上设有若干个平板轨道车,并在两车板面之间留有间隔距离后互连成与环形室相对应的环状;11)所述的环状平板车上设有驱动设备;12)所述环形室(401)顶部设有电源线,用“电辫”与平板车上电机相通;13)所述的大循环流水生产线是由多个等周长的环形室(401)隔土相建组成,相邻两环形室(401)之间由构造与环形室(401)相同的弧状连通室(404)相通,首端环形室与末端环形室之间由长连通室(405)相通;14)所述环形流水线首末端之间的小环形室(401)与长连通室(405)之间由连通室(406)相连通;15)所述环形流水线中各小环形室(401)的室温排列是,依照所栽培植物不同生长期所需不同温度,从低温到高温,从高温再返回低温的依次逐级升、降温的环状布置的;16)所述不同室温小环形室(401)的组合比例与所栽培植物不同生长期所需时间比例相同的;17)所述的栽培床由外箱(501)与内箱(504)套装而成,外箱(501)内壁设有保温层(502),保温层(502)与内箱(504)之间的空隙内设有用于调湿的介质材料(503),外箱(501)一端的底部设有通向介质层的换热管(511),另一端的上部设有相应的用于通风或通水的换热管(512);18)所述的介质材料(503)是塑料管内装有溶点温度与根际最适温度最为接近的相变材料;19)所述的介质材料(503)是水;20)所述的介质材料(503)是熔点温度为20-25℃的相变潜热材料;21)所述的内箱(504)底部设有与其内径相同,板面均匀打出通气孔的通气板(506),板与内箱底部之间用小支柱(507)隔出一通气层,通气层内设有连通箱外的通风管(508),通气板(506)上面覆盖有一层无纺布;22)所述的无纺布上覆盖有一层由小卵石、砾石、粗砂组成的透气层(509),透气层(509)上覆有栽培土(510);23)所述的栽培床是于地面下挖出矩形坑或带状槽,坑壁或槽壁覆盖塑料套,套内设保温层(502),介质层(503)和内箱(504);24)所述的栽培床是于地面下挖出矩形坑,坑底部设有通气板(506),通气板与坑底部留有通气层并设有通气孔(508),通气板上覆无纺布,其上再覆卵石、砾石(509),以上再回填栽培土;25)所述的食用菌栽培箱(601)的四周设有箱檐(502),配套设有平面尺寸大于栽培箱(601)内径,小于箱檐(602)的透明薄塑料盖板(603),盖板檐(606)与箱檐(602)相错搭接并用胶布或胶纸贴封;26)所述的箱内栽培料(603)在料面与栽培箱(601)内壁结合处用栽培料压出凸起圈(604);27)所述的盖板(605)为凹状,其形状与料面和料面以上的栽培箱(601)壁及箱檐(602)的造形相同,板檐(606)略小于箱檐(602);28)所述的盖板(605)为平直状;29)所述的盖板上纵横均匀设有多个杯状接种孔(607);30)所述的盖板上纵横均匀设有多个孔状接种孔(608);31)所述的栽培箱的箱内设有一个或多个与箱檐(609)相平的凸起(610);32)所述的栽培槽(611)是平面字体状或艺术造型状;33)所述的栽培槽(611)内的料面与箱内凸起(610)和箱檐(609)等高为一整体平面;34)所述的栽培箱的底部(614)为高出箱檐(613)的凸起状,箱内栽培料(615)与盖板(616)亦为相对应的凸起状;35)所述的催蕾板是长宽小于栽培箱内径,板面均匀设有通孔;36)所述催蕾板面通孔的两孔之间距离大于两倍孔径;37)所述催蕾板面长宽小于栽培箱内径的差值为大于板面通孔孔径,小于两孔之间非通透部分的最短距离;38)所述催蕾板是塑料板,泡膜塑料板、木板、塑料板的一面粘有泡膜塑料板,或木板的一面粘贴有泡膜塑料板中的任何一种;39)所述的换气装置是由多个水箱(1401)内装有淡水或盐水,水箱内纵向设有换热器或换热管(1402),并引出箱外用连通管(1403)分别将多个水箱(1401)串联为一体,串联体水箱(1401)内分上下层还设有与换热器(1402),连通管(1403)相同的另一组前后串联的换热器(1404);40)所述串联体的两水箱(1401)之间的连通管(1403)处各设有通向串联体两端的分支管(1408)和(1409);41)所述的串联体前端水箱(1401)的两组换热器(1402)和(1404)的引出管上再各设有单独的水箱(X)和(Y),其内分别设有与(a)箱连通的换热器(1402)和(1404),水箱(X)和(Y)内还分别设有独立的换热器(1406);42)所述的(a)箱与(X)箱和(Y)箱的连通管(1403)外设有支管(1407);43)所述的两组换热器(1402)和(1404)箱外连通管(1403)之间设有横向连通管(1410),并在其管上设有开关;44)所述的换气、除湿装置是由多个水箱(1501)内设有淡水或盐水,水箱(1501)内纵向设有换热器或管(1502)并引出箱外,用多个连通管(1503)将多个水箱(1501)串联为一体,串联体水箱(1501)内还设有与换热器(1502)和连通管(1503)完全相同的另一组换热器(1504),两组换热器(1502)和(1504)在水箱(1501)内分上下布置;45)所述的两水箱(1501)之间的连通管(1503)上各设有分别通向串联体两端的分支管(1505)的(1506);46)所述的串联体水箱两组并列,其中一组水箱(1501)中的两组连通管(1503)与另一组横向用连通管(1507)相通,在横向连通管(1507)的中部由纵向连通管(1508)纵向相互通,在横向连通管(1507)的互通处的两边各设有一个开关;47)所述的每组串联体的两连通管(1503)之间设有互为交叉的交叉连通管(1509)并在连通管(1503)和交叉连通管(1509)上各设一个开关;48)所述的两组并列串联体内每个水箱(1501)内只设有一组换热器(1502),箱内介质材料是水、盐水、或者是水或盐水中再设有用塑料管内装有溶点温度为0℃以上的其它相变材料;49)所述的保温隔热管(701)由外管(702)和套于其内的泡膜塑料管(705)组成;50)所述的保温隔热管内设有内管(703),内管(703)与外管(702)之间均匀设有隔离柱或隔离带(704),两管之间的空隙内装有泡膜塑料粒(705);51)所述的高山自然冷空气的获得方法是顺山坡地下控沟至山底及更远,沟内筑通风道或设保温隔热管(701),其管或道上用土回填,用抽风机从山下从山上抽取冷空气;52)所述的保温隔热管(701)是露天设置的;53)所述的保温隔热管(701)用于水中换热;54)所述的保温隔热管(701)的隔热材料是泡膜塑料粒。
7.一种水池或水井中贮存和提取冷热能源的设施和方法,其包括水池或水井,换热器或换热管,风机或水泵,其特征在于所述的换热器或换热管设在水池或水井的水中,水中换热器或换热管,用管道引出水池或水井外,用保温管或地下通道再引至应用地,引出管道上接有风机或水泵。
8.根据权利要求7所述的水中冷热贮存、提取的设施和方法,其特征在于1)所述的井是天然井(801);2)所述的井是旱井(805);3)所述的旱井(805)是建在高水位的地下,井壁套有塑料袋;4)所述的旱井(805)在井口地面下建有散热集冷浅水池(810);5)所述的浅水池(801)建在地面以上;6)所述的旱井(805)内壁自下而上套有孔径与井孔相同的塑料袋;7)所述的井中换热管(803)或(808)的水中段内设有一根或多根与其相通的分支管(803)或(808);8)所述的井中换热管,(802)、(807)、(803)或(808)是保温隔热管;9)所述的水池是建于地下土中的地中池(901),池顶部建有通水道(903),通水道上建有散热池(904);10)所述的散热池(904)建于地面以上;11)所述的地中水池(901)顶部以上建有通水道(906),其上部设有与其互通的散热桶(907);12)所述伸出地面的水池(904)、通水道(906)或散热桶(907)是金属制成的;13)所述的水池或旱井是建造于地下,顶部有厚土覆盖;14)所述的水池是池口裸露的露天水池;15)所述的顶部有土覆盖的水池或旱井,其覆土中设有一层面积大于水池或旱井平面尺寸的泡膜塑料层;16)所述的露天水池或建于地面以下的散热水池,其池四周的地面下埋有一水平布置的宽带状泡膜塑料圈;17)所述的露天水池或建于地面下的散热水池的池四周地面下设有一垂直布置的宽带状泡膜塑料圈;18)所述的水池外隔土建有深度深于水池的旱井,水池底部横向设通水管与旱井相通;19)所述的水池或旱井的底部横向设通水管,隔土水平或斜向上,或先水平后垂直向上引出地面或地下坑中,引出通水管或设开关或设自动控压阀门;20)所述的水池是向山内横向挖洞,洞内建水池洞口厚土回填;21)所述的山中水池的顶部以上山体内建有一条或多条,上通出地面,下与水池相通的通洞或通孔;22)所述的水池、水井或通道内水与壁之间设有与其结构尺寸相的塑料袋;23)所述的通洞或通孔露出地面处设置有散热集冷水池或水桶;24)所述的水池、旱井或建于山中洞内水池在山体外低于池底处设有封闭式的水箱,水箱的顶部与水池的底部管道相连通;25)所述的连通水池与水箱的管道上设有阀门;26)所述的水箱为金属箱;27)在水地或水井外的低于水池或水井的地面上设置太阳能集热器,太阳能集热器底部管与池或井的底部相通,上部管与水池、水井或水池以上通水管、道中的水相通可自动循环集热、贮热;28)所述的水池中换热器底部设有一积水箱并与换热管相通,积水箱内设有引出地面的排水管或潜水泵;29)所述的水池或水井外设有一保温水箱,水箱内设有两组换絷器,一组连通输气管,另一组的两端与引出水面的换热管连通成封闭的循环管,在循环管上接有风机;30)所述的循环管上引出一细管,细管上接有装有半袋空气的软质调压袋;31)所述水面露天的水池或旱井的水面上覆有一层塑料膜或防水布;32)所述水面露天的水池或旱井的水面上覆有一层泡膜塑料粒或泡膜塑料板;33)所述的泡膜塑料粒或板上再覆有一层塑料膜、网或防水布;34)所述的露天水面上覆盖有一双层网、双层塑料膜或双层防水布内装有泡膜塑料粒的保温层;35)所述的装有泡粒的双层网、膜或布的一端固定于水池的一边,另一端上设两组拉绳,一组引至固定边,另一组引至固定边对面;36)所述的覆盖于水面装有泡粒的双层塑料膜、双层防水布、单层塑料或单层防水布的四周密封固定于池面外四周;37)所述的密封膜或布与水面之间设有排气管引出池外,管上设有开关或自动控压阀门;38)所述的大塑料袋或大网袋内装有泡膜塑料粒直接置露天水面上;39)所述的水池或水井的底部设有接有电源线的电热元件;40)所述的水池或水井的水内上部或上下均布有由池或井外制冷设备引入的蒸发器;41)所述的水池或水井内设有探温器与池外控温器相通;42)所述的水池或水井内设有由地面制冷设备引入的冷凝器;43)所述的冷凝器的前段,设在池或井的底部,后段引出地面空气中;44)所述制冷设备的蒸发器和冷凝器分别安装在两个盛水容器中;45)所述的用于水池或水井人为贮存冷热的能源是低谷电;46)所述的用于水池或水井人为贮存冷热的能源是工业余热或工业余冷;47)所述的水池或旱井中的水是盐水。
9.一种开发利用地下冷热源的设施和方法,其特征在于;在地面以下隔土建有长条状内空或内设介质材料的渗水孔;渗水孔的一端建有蓄水池,在蓄水池连通渗水孔的对应端设有引出地下,带有开关的排水管或抽水泵,蓄水池内设有引出地下的换热器或换热管。
10.根据权利要求9所述的设施,其特征在于1)所述的渗水孔(1004)是建在高出地面以上悬河河床(1003)以下土中的;2)所述的渗水孔(1102)是隔土建于平地下的;3)所述的渗水孔(1302)是隔土建在低于地面以下的江或河床以下的;4)所述的蓄水池内设有抽水管;5)所述的强制向地下贮存冷或热的方法是关闭排水管开关,抽出蓄水池全部或部分水使其形成负压,在渗水孔内负压作用下可将渗水孔上方地面或江河中含有冷能或热能的水吸入上中贮存冷或热;6)所述的土壤中所贮冷源或热源的提取方法是;携带有地下冷源或热源的地下水经渗水孔集积于蓄水池内,再经蓄水池内换热器换出,提取冷源或热源的地下水再经排水管自动排出或抽出后再行蓄水,如此不断取出地下冷、热源;7)所述强制取冷或取热的方法是关闭排水管开关,使蓄水池内封闭,利用设在蓄水池的抽水管将水全部或部分抽出,使蓄水池内形成负压,以此将地下水强制吸出至蓄水池后,再经池内热管换出冷源或热源;8)所述的从蓄水池换热器或管中换出的冷源或热源是从设在地下的通风道输送至应用地的;9)所述的从蓄水池换热器或换热管中换出的冷源或热源是从保温隔热管输送至应用地的;
11.一种水中冷热源的开发应用方法,其包括通风管和风机,其特征在于所述的通风管(1202)与(1203)的一端互通并伸入到水(1201)中深处,在通风管(1202)的水(1201)外段接有风机(1204),由风机(1204)将自然空气送入通风管(120),经水(1201)深处换热即可从通风道(1203)换出比送入空气更冷或更热的空气。
12.根据权利要求11所述的水中冷热源开发方法,其特征在于1)所述的通风管(1203)是管壁设有保温层的保温管,换热后的空气从深水处经该管可保温排出;2)所述的从通风管(1203)换出的冷或热空气是以设在地下的通风管道输送至应用地的;3)所述的地下通风管道的壁外设有保温材料隔热层;4)所述的从通风管(1203)换出的冷或热空气是从设在地上的保温隔热管输送至应用地的;5)所述的通风管(1203)是金属管,兼有换热器功能;6)所述的通风管(1202)的水中段的不同水深部位设有一条或多条保温隔热管(1210)引出水面;7)所述的通风管(1202)与(1203)水中最低处设有一积水箱(1205)并与通风管相通,积水箱内设有抽水管或潜水泵引出水面,当通风管内有冷凝水生成时,可自动流入积水箱(1205),待积水多时用抽水机将积水抽出;8)在堤或岸上的地上或地下设有水箱或水池(1206),其水中设有换热器(1207),换热器的进出口分别与管风管(1202)和(1203)的两端连通,水箱(1206)内还设有另一组换热器(1209),两端连通的环状通风管用管内限定空气向水中降温换取冷源时可避免冷凝水的生成,换出冷源经换热器(1206)转换至水中后,再由换热器(1209)换出保温输送至应用地;9)所述的通风管(1202)与(1203)水外端分别与间壁式换热器相通;10)所述的环状通风管水上段设有一装有部分空气的软质气袋(1208),并用细管相通,气袋(1208)可自动调节环状管内因温度变化而产生的气压变化。
全文摘要
本发明公开了一种地下观光游乐园技术,其开发利用地下土壤和岩石具有贮存冷热和隔热保温的双重特性,在地下建造一种冷热转换装置,可将天然和可再生冷热贮存于土壤或岩石中,在地下建造观光游乐场所和动、植物生产场所,利用地下所贮冷热,江、河、湖、海水中所贮冷热及直接利用自然和可再生资源,可将地下场所的温度等必需因素人为、低成本地任意调控,从而可在地下建造不受时间、地点限制的四季冰雪园和动植物观光游乐园的目的。
文档编号F03G7/04GK1337553SQ0012219
公开日2002年2月27日 申请日期2000年8月5日 优先权日2000年8月5日
发明者李海泉 申请人:李海泉
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