CN213603468U - 一种太阳能土壤增温装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种太阳能土壤增温装置，包括：树围组件，所述树围组件包覆在苗木的根系层的土壤周围；吸热组件，所述吸热组件设置在所述树围组件上并暴露在土壤外部，所述吸热组件通过吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而对所述树围组件进行加热增温。本申请利用设置在树围组件上的吸热组件吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而提高了苗木的根系层的土壤温度，促进了苗木的根系层的生长，进而提高了藏北高原地区苗木种植的成活率。

Description

一种太阳能土壤增温装置

技术领域

本申请涉及树木防护技术领域，特别涉及一种太阳能土壤增温装置。

背景技术

藏北高原的平均海拔在4500米以上，冬季寒冷漫长且风大，缺氧，干燥少雨，全年日照时数为2886小时以上，年平均气温低于5℃，冬季最冷月平均气温不足0℃，一年中6-9月份相对温暖，为生长季，植物生长有效积温为77℃，每年10月到次年5月为风雪期和土壤冻结期，年降水量仅为400毫米以上。

藏北高原严苛的环境条件使得树木在这个区域中难以生长，内陆常见的移植苗木的防护措施如：浇透水、支撑、风障、覆盖、遮阴、涂白和裹干等均不能起到完善的防护作用。同时，现有的针对藏北高原的移植苗木防护措施，一部分需要高科技设备，成本高，布设难，工程量大，不能满足大范围的养护需求，另外一部分防护材料施工繁琐，耗费人工，增加了防护成本。

实用新型内容

本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种太阳能土壤增温装置。

为实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：

一种太阳能土壤增温装置，包括：

树围组件，所述树围组件包覆在苗木的根系层的土壤周围；

吸热组件，所述吸热组件设置在所述树围组件上并暴露在土壤外部，所述吸热组件通过吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而对所述树围组件进行加热增温。

可选的，所述吸热组件包括：

第一密封层和第二密封层；

吸热层，所述吸热层设置在所述第一密封层和第二密封层之间并密封，所述太阳辐射通过所述第一密封层和第二密封层照射在所述吸热层上。

可选的，所述第一密封层和第二密封层为由玻璃制成的密封层。

可选的，所述吸热层为由吸热材料制成的吸热层，所述吸热材料包括蓝钛膜、黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层中的至少一种。

可选的，所述树围组件包括：

树围管，所述树围管沿所述苗木的根系层的外围铺设在土壤中；

所述吸热组件设置在所述树围管上并暴露在土壤外部。

可选的，所述树围管包括：

直管部，至少一个所述直管部间隔设置在所述苗木的根系层的外围，所述吸热组件密封在每个所述直管部中；

弯头部，所述弯头部位于相邻的所述直管部之间并与相邻的所述直管部首尾相接。

可选的，所述树围管为高分子管，所述高分子管包括聚氯乙烯管、硬质聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯管、聚乙烯管、交联聚乙烯管、三型聚丙烯管、聚丁烯管、工程塑料管、玻璃钢夹砂管、铝塑料复合管、钢塑复合管中的至少一种。

可选的，所述树围管的形状为矩形或圆形；

组成所述树围管的直管部的长度为厘米。

可选的，所述树围组件包括：

树苗箱，所述树苗箱将所述苗木的根系层连通土壤完全包覆；

所述树苗箱的顶部为开口结构，所述苗木通过所述开口结构栽植于所述树苗箱中；

所述吸热组件设置在所述树苗箱的侧壁上。

可选的，所述吸热组件的尺寸与所述树苗箱的侧壁的尺寸相同。

本申请的太阳能土壤增温装置通过在苗木的根系层的土壤周围设置树围组件，利用设置在树围组件上的吸热组件吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而提高了苗木的根系层的土壤温度，促进了苗木的根系层的生长，进而提高了藏北高原地区苗木种植的成活率，为苗木提供了特殊防护。

附图说明

图1是本申请实施例提供的太阳能土壤增温装置的整体结构示意图；

图2是是本申请实施例提供的吸热组件的结构示意图；

图3是是本申请实施例提供的树围管的结构示意图；

图4是是本申请实施例提供的使用树围管后土壤平均温度变化示意图；

图5是是本申请实施例提供的树苗箱的结构示意图；

图6是是本申请实施例提供的使用树苗箱后土壤平均温度变化示意图。

附图标记

1-树围组件，2-吸热组件，3-苗木，11-树围管，111-直管部，112-弯头部，12-树苗箱，21-第一密封层，22-吸热层，23-第二密封层。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

本申请提供一种太阳能土壤增温装置，如图1所示，包括树围组件1和吸热组件2，所述树围组件1包覆在苗木3的根系层的土壤周围，所述吸热组件2设置在所述树围组件1上并暴露在土壤外部，所述吸热组件2通过吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而对所述树围组件1进行加热增温，所述树围组件1作为传热介质对苗木3的根系层的土壤进行增温。

本申请针对藏北高原辐射强且土壤积温地的严苛环境条件，通过在苗木3的根系层的土壤周围设置树围组件1，利用设置在树围组件1上的吸热组件2吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而提高了苗木3的根系层的土壤温度，促进了苗木3的根系层的生长，进而提高了藏北高原地区苗木种植的成活率，为苗木3提供了特殊防护。

在本申请的实施例中，如图2所示，所述吸热组件2包括第一密封层21、第二密封层23和吸热层22，所述吸热层22设置在所述第一密封层21和第二密封层23之间并密封，所述太阳辐射通过所述第一密封层21和第二密封层23照射在所述吸热层22上。

可选的，所述第一密封层21和第二密封层23为由玻璃制成的密封层，当然，也可以其他透光材料，本申请在此不做限定。

可选的，所述吸热层22为由吸热材料制成的吸热层，所述吸热材料包括蓝钛膜、黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层中的至少一种，其中，蓝钛膜全称为太阳能选择性吸收真空镀膜，是利用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)技术，采用真空磁控溅射方法镀在金属基材上，蓝钛膜主要吸收5-25微米范围内可见光及红外线，是平板太阳能集热器的核心部件。

本申请通过将由蓝钛膜等吸热材料制成的吸热层22密封于玻璃制成的密封层内，从而吸收太阳辐射并转化为热能，利用清洁的太阳能实现了增温加热，不仅降低了成本而且方便实施。

在本申请的实施例中，如图3所示，所述树围组件1包括树围管11，所述树围管11沿所述苗木3的根系层的外围铺设在土壤中，所述吸热组件2设置在所述树围管11上并暴露在土壤外部。

具体的，所述树围管11包括直管部111和弯头部112，至少一个所述直管部111间隔设置在所述苗木3的根系层的外围，所述吸热组件2密封在每个所述直管部111中，所述弯头部112位于相邻的所述直管部111之间并与相邻的所述直管部111首尾相接。

可选的，所述树围管11为高分子管，所述高分子管包括聚氯乙烯管、硬质聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯管、聚乙烯管、交联聚乙烯管、三型聚丙烯管、聚丁烯管、工程塑料管、玻璃钢夹砂管、铝塑料复合管、钢塑复合管中的至少一种。

可选的，所述树围管11的形状为矩形或圆形或其他形状，组成所述树围管11的直管部111的长度为70厘米。

在一个具体的实施例中，所述树围管11包括四根70cm长的聚氯乙烯管，每根聚氯乙烯管呈半剖结构，由蓝钛膜密封于两块玻璃中间从而形成的吸热组件2密封在每根聚氯乙烯管内，四根聚氯乙烯管通过四根聚氯乙烯弯头相连接并形成正方形的树围管11。

本申请还提供一种树围管的使用方法，包括以下步骤：

步骤101、在目标地点开挖栽植穴，将苗木3栽植于所述栽植穴内；

步骤102、将本申请的树围管11放置于所述栽植穴内，并在所述树围管11的周围覆土，并将所述树围管11的吸热组件3暴露在土壤外部。

本申请的树围管11及其使用方法能够有效的提高苗木3的根系层的土壤温度，并且布设简单一易回收。

如图4所示，通过温湿度记录仪对本申请的树围管11进行监测，采样频率1次/小时，数据观测周期为2019年8月27日至2019年11月1日，得到所述树围管11的温度比较数据如表1所示：

表1

	对照温度/℃	PVC管内温度/℃	PVC增温土壤/℃
				8/27-9/10	15.47bc	19.19a	15.81b
9/11-9/25	11.60bc	14.79a	12.55b
				9/26-10/10	9.82b	11.99a	9.72b
10/11-11/1	3.56c	5.88ab	3.87c
				总平均值	9.43	12.22	9.79

由表1和图4可以看出，2019年8月27日至2019年11月1日，采用蓝钛膜的树围管11内温度总平均温度比对照高2.79℃。采用蓝钛膜的树围管11内土壤温度平均值为9.79℃，比对照高0.36℃。

在本申请的实施例中，如图5所示，所述树围组件1包括树苗箱12，所述树苗箱12将所述苗木3的根系层连通土壤完全包覆，所述树苗箱12的顶部为开口结构，所述苗木3通过所述开口结构栽植于所述树苗箱12中，所述吸热组件2设置在所述树苗箱12的侧壁上。

可选的，所述吸热组件2的尺寸与所述树苗箱12的侧壁的尺寸相同。

在一个具体的实施例中，所述树苗箱12四周的侧壁均由吸热组件2组成，所述吸热组件2包括由蓝钛膜等吸热材料制成的吸热层22以及由玻璃制成的密封层，所述蓝钛膜密封于玻璃制成的密封层之间，所述树苗箱12将所述苗木3的根系层连通土壤完全包覆。

本申请还提供一种树苗箱的使用方法，包括以下步骤：

步骤201、将苗木3整体移栽至本申请的树苗箱12内；

步骤202、将所述树苗箱12放置于目标地点，使得设置在所述树苗箱12的侧壁上的吸热组件2直接获取太阳辐射。

本申请的树苗箱12及其使用方法能够有效的提高苗木3的根系层的土壤温度，并且布设简单易回收。

如图6所示，通过温湿度记录仪对本申请的树苗箱12进行监测，采样频率1次/小时，数据观测周期为2019年8月27日至2019年11月1日，得到所述树苗箱12的温度比较数据如表2所示：

表2

	对照温度/℃	树箱对照/℃	蓝钛膜树箱/℃
				8/27-9/10	15.47bc	14.26cd	13.55d
9/11-9/25	11.60bc	10.51c	11.18bc
				9/26-10/10	9.82b	7.57c	9.40b
10/11-11/1	3.56c	5.10b	6.73a
				总平均值	9.43	8.91	9.85

由表2和图6可以看出，2019年8月27日至2019年11月1日，采用蓝钛膜的树苗箱12平均温度为9.85℃，比树箱对照平均温度高0.94℃。

本申请针对藏北高原的土壤积温低和新移栽苗木根系发育差的问题，通过在新移栽苗木的根系土壤周围设置包含由吸热材料的树围管11或树苗箱12，从而增加了苗木3的根系层的土壤温度，对促进苗木3的根系生长有明显促进作用，提高了藏北高原地区的苗木种植成活率，为植树提供特殊防护技术，同时，本申请技术方案使用的方法简单，易回收，对新移植苗木防护效果显著。

上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种太阳能土壤增温装置，其特征在于，包括：

树围组件(1)，所述树围组件(1)包覆在苗木(3)的根系层的土壤周围；

吸热组件(2)，所述吸热组件(2)设置在所述树围组件(1)上并暴露在土壤外部，所述吸热组件(2)通过吸收太阳辐射将太阳能转化为热能，从而对所述树围组件(1)进行加热增温。

2.根据权利要求1所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述吸热组件(2)包括：

第一密封层(21)和第二密封层(23)；

吸热层(22)，所述吸热层(22)设置在所述第一密封层(21)和第二密封层(23)之间并密封，所述太阳辐射通过所述第一密封层(21)和第二密封层(23)照射在所述吸热层(22)上。

3.根据权利要求2所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述第一密封层(21)和第二密封层(23)为由玻璃制成的密封层。

4.根据权利要求2所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述吸热层(22)为由吸热材料制成的吸热层。

5.根据权利要求1所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述树围组件(1)包括：

树围管(11)，所述树围管(11)沿所述苗木(3)的根系层的外围铺设在土壤中；

所述吸热组件(2)设置在所述树围管(11)上并暴露在土壤外部。

6.根据权利要求5所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述树围管(11)包括：

直管部(111)，至少一个所述直管部(111)间隔设置在所述苗木(3)的根系层的外围，所述吸热组件(2)密封在每个所述直管部(111)中；

弯头部(112)，所述弯头部(112)位于相邻的所述直管部(111)之间并与相邻的所述直管部(111)首尾相接。

7.根据权利要求5所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述树围管(11)为高分子管。

8.根据权利要求6所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述树围管(11)的形状为矩形或圆形；

组成所述树围管(11)的直管部(111)的长度为70厘米。

9.根据权利要求1所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述树围组件(1)包括：

树苗箱(12)，所述树苗箱(12)将所述苗木(3)的根系层连通土壤完全包覆；

所述树苗箱(12)的顶部为开口结构，所述苗木(3)通过所述开口结构栽植于所述树苗箱(12)中；

所述吸热组件(2)设置在所述树苗箱(12)的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的太阳能土壤增温装置，其特征在于，所述吸热组件(2)的尺寸与所述树苗箱(12)的侧壁的尺寸相同。

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