[发明专利]热递送系统和方法

说明书

一种用于农业应用的热递送系统，该系统包括：具有交替的绝热段和传热段的管道，所述管道被构造成具有延伸穿过交替的绝热段和传热段的流体流动路径；以及流体推进装置，其构造成推动热容纳流体在所述流体流动路径内的流动。

技术领域

本公开涉及一种热递送方法和用于实施该方法的系统。

背景

目前，5％的覆盖全球的农业市场使用某种气候优化方法，主要是空气加热。其它百分之九十五不是如此，主要是由于大量的初始投资，每月高的能源利用帐单和大的环境占地面积。由于几个组合因素，传统的气候控制方法是次优的：需要两个完全独立的、基于空气的加热和冷却系统，高能源成本，严重的环境影响和缓慢的投资回收率。

根区加热是在农业(例如，温室)中直接为生长介质提供热而不是加热空气的有效技术。这种技术可为种植者提供以下益处：更快的生产、改善的质量的作物和节能以及低的环境占地面积。根区加热影响植物的生理、生长、生产力和质量的所有参数。此外，可以实现显著的能量节省。例如，如果根区温度保持在最佳，则温室中的空气温度可以降低5℃至10℃，从而降低农民的能量消耗和支出。这是可能的，因为对于实现良好的植物生长来说，根区温度比叶片温度更关键。

用于根区加热的一种可能的系统是直接的地源热交换器，其传递来自地源交换器的热以加热或冷却消耗者。

一般描述

根据本公开主题的第一方面，公开了一种用于农业应用的热递送系统，该系统被构造成具有管道，该管道具有交替的绝热段和传热段。

热递送系统构造成使流体流过管道，以用于使随流体容纳的热穿过管道的传热段的侧壁递送到其周围。管道被构造成具有延伸穿过交替的绝热段和传热段的流体流动路径。

热递送系统构造成与多个热消耗者结合使用，以便将热递送至该多个热消耗者。根据一个示例，每个传热段构造成邻近一个或多个热消耗者(例如，温室中的植物)布置。根据另一个示例，每个热消耗者构造成邻近一个或多个传热段布置。

传热段根据预定的布置沿着管道布置，使得每个传热段的位置对应于相应的热消耗者的位置，传热段邻近相应的热消耗者布置。

根据具体示例，热消耗者可以是一个或多个植物的根。根据其它具体示例，热消耗者可以是以下中的一个或多个：在水池中生长的鱼，畜牧业的地板的部分等。

在下文中在说明书和权利要求中，短语绝热段和传热段是指管道的段，使得传热段以与绝热段的侧壁相比时具有更高传热系数的侧壁为特征。段可以具有纵向形状。

术语农业是指耕种土壤、生产农作物和饲养牲畜并在不同程度上制备和销售所得产品的科学、技术或实践。术语农业还指水产养殖和畜牧业。

术语热指的是从较热主体自发传递到较冷主体的能量，并且可以具有正值或负值。正值构造成升高较冷主体的温度(即，加热)，并且负值构造成降低较热主体的温度(即，冷却)。

术语流体是指液体(例如，水)或气体。流体的特征可以在于高的热容量。

术语管道指的是一个或多个管、导管或被构造成促进流体在其中流动的任何其它封闭流体管线。

术语侧壁是指形成管道的一个或多个层，并且在管道的内表面与管道的外表面之间分开，管道的内表面界定流体流经的流动路径。

术语土壤是指由用于种植植物的碎裂岩石和/或生长介质组成的地球表面部分，并且与术语地面是可互换的。

根据本公开主题的第二方面，提供了一种用于农业应用的热递送方法，该方法包括以下步骤：

a.提供热递送系统，该热递送系统被构造成具有管道，该管道具有交替的绝热段和传热段；

b.推进热容纳流体在管道内流动，从而将随该热容纳流体容纳的热穿过管道的传热段的侧壁递送到其周围。