專利名稱：太陽能融雪系統的制作方法
技術領域：
:本發明屬于一種融雪裝置；特別涉及一種用于機場跑道、道路、橋梁融雪領域的利用太陽能儲能、高性能材料導熱融雪的太陽能融雪系統。
背景技術：
:目前，融雪技術主要有以下幾種:a.氯鹽類融雪劑技術:通過在路面上撒布化學藥劑來降低冰雪融點，使冰雪融化，進而清除積雪和積冰，是國際上較常用的一種路面除冰雪的手段。國內外常用的融冰雪劑主要有鹽類和醇類。在一定的環境條件下，撒布融雪劑可以有效清除道路冰雪，改善道路安全狀況，提高道路運輸效率。但是，醇類融雪劑的除冰雪效果受環境溫度影響較大，并具有反結冰現象。一旦環境溫度下降，被融化的積雪會再凍結成冰，且如果降雪量過大，融雪劑自身很難快速溶解、融化，使得路面更滑，交通安全更加堪憂，同時還導致綜合成本大幅升高。而絕大多數的鹽類融雪劑產品都存在腐蝕性，易腐蝕破壞道路結構和機動車輛，還會對土壤、水體和大氣等造成污染，破壞生態環境。b.機械除冰雪技術:機械除冰雪的原理是利用金屬銳器沖擊冰雪層，使其破碎后與地面分離，從而方便清理運輸。它有效率高、機動性強、使用成本較低的優點。但對交通影響大，最為突出的問題在于對路面、橋面、交通標線等路產設施的損壞。c.自應力破冰技術:該技術主要是通過在路面鋪裝材料內添加一定量的彈性顆粒材料，改變路面與輪胎的接觸狀態和路面的變形特性，利用彈性材料局部變形能力較強的特性，通過路面在外荷載作用下產生的自應力，使路面冰雪破碎融化，從而有效抑制路面積雪和結冰。此類技術中常用的彈性材料多為由廢舊輪胎加工而成的橡膠顆粒，不但可有效提聞路面的除冰雪能力，提聞道路安全性能和運輸效率，而且為廢舊彈性材料的回收利用提供科學、合理的新途徑，利于環境保護，節省資源。但是該方法只適合于長期結冰的低速道路，并且也只能起到破冰的作用，如果冰雪堆積達到一定厚度后將失去作用
發明內容
:本發明的目的在于克服上述的冰雪對道路交通的危害和目前除冰雪方法的弊端，提供一種太陽能融雪系統，利用可循環的綠色能源太陽能和地熱能，提高能源利用率，而且清潔環保，適合于機場、橋面和高速公路的長大縱坡等局部路段的融冰雪。本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種太陽能融雪系統，其特征在于:它包括地下熱交換系統、太陽能聚焦儲能系統、地源熱泵機組和融雪系統；所述地下熱交換系統包括地下保溫熱交換坑、導熱油管和水管路，地下保溫熱交換坑內壁盤繞導熱油管，地下保溫熱交換坑內縱向插裝水管，水管間相互連接成水管路；所述太陽能聚焦儲能系統由自動跟蹤光源式放大鏡、集熱箱和儲能倉組成，集熱箱的外部安裝自動跟蹤光源式放大鏡，集熱箱內安裝導熱油管，導熱油管相互連接成導熱油管路，儲能倉內裝有導熱油管，導熱油管相互連接成導熱油管路；集熱箱內的導熱油管路輸出端與儲能倉內導熱油管路的輸入端連接，儲能倉內的導熱油管路的輸出端與地下保溫熱交換坑內的導熱油管的輸入端連接，地下保溫熱交換坑內的導熱油管的輸出端與集熱倉內的導熱油管路的輸入端連接；所述地源熱泵機組包括蒸發器端和冷凝器端，蒸發器端的進水口與出水口分別和地下保溫熱交換坑內的水管路的輸出端和輸入端連接；所述融雪系統包括低凝點導熱油管路、熱交換器和熱管，低凝點導熱油管路平行鋪設在地表下面，低凝點導熱油管路的下方鋪設保溫層，低凝點導熱油管路之間固定平行排列的熱管，熱管的外部安裝熱管固定保護套管，熱管固定保護套管與保溫層固定，低凝點導熱油管路的輸入端和輸出端分別與熱交換器的一側的輸出端和輸入端連接，熱換器的另一側的輸入端和輸出端分別與地源熱泵機組的冷凝器端的輸出端和輸入端連接。本發明的優點和有益效果是:1、不會對道路的鋼筋、鋼纖維有任何腐蝕，不會對路面有剝蝕破壞，而且不會導致道路交通阻塞、中斷，工作機理保證了使用路面在結冰前期就起到抑制作用，對已結冰路面能徹底高效的清除。2、利用太陽能、地熱能等清潔能源作為融雪熱能，能耗小，運行管理費用低，成本低，可大量節省燃料，無二次污染。3、熱管具有高效換熱與高效熱質傳遞的特性，傳導率為實心鋁材的5000倍以上，每根傳導材料獨立工作，承壓能力是傳統導熱材料的10倍以上，每米溫差小于1°C，形狀可根據需要靈活彎曲。4、地源熱泵消耗IKwh的電量，可以得到4.7 5.0Kwh的熱量或者5.8
6.2Kwh的冷量，與傳統的冷水機組和空氣源熱泵相比，其效率要高出20 60%，運行費用僅為普通中央空調的40 80%。5、系統運行穩定安全，占地面積小，操作維護簡單，投資少，使用壽命長。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是熱管局部示意圖。圖3是地下保溫熱交換坑結構示意圖。 圖4是本發明的流程圖。其中:1-自動跟蹤光源式放大鏡，2-集熱箱，3-導熱油管，4-儲能倉，5-地下保溫熱交換坑，6-水管，7-地源熱泵機組，8-電能，9-高效板式換熱器， 10-保溫層，11-低凝點導熱油管，12-熱管，13-熱管固定保護套管，14-固定螺栓，15-地面層，16-找平層，17-鋼筋混凝土層，18-結構層。
具體實施方式
:實施例:如圖所示，一種太陽能融雪系統，將自動跟蹤光源式放大鏡I安裝在集熱箱2的外部，集熱箱2內安裝多根相互連通的導熱油管3，儲能倉4內也安裝多根相互連通的導熱油管3，集熱箱2內的導熱油管3的輸出端與儲能倉4內的導熱油管3的輸入端連接，在地下保溫熱交換坑5的內壁自上而下盤繞導熱油管3，地下保溫熱交換坑5內的導熱油管3的輸入端與儲能倉4內的導熱油管3的輸出端連接，地下保溫熱交換坑5內的導熱油管3的輸出端與集熱箱2內的導熱油管3的輸入端連接，形成循環導熱油管路，自動跟蹤光源式放大鏡I的聚焦點與集熱箱2內的導熱油管路3對應；一年四季的太陽能照射，通過太陽能自動跟蹤光源式放大鏡采取，將太陽能的熱量聚集到集熱箱內的導熱油管，加熱管內的導熱油，導熱油將熱量帶到地下保溫熱交換坑，熱交換坑將一年四季的太陽能熱量儲存，地下溫度升高，用于冬季需要路面、橋梁融雪的時候使用，熱量釋放后回到集熱箱繼續加熱；地下保溫熱交換坑5內縱向插裝多根水管6，各水管6之間相互連接成地下水管路，地下水管路的輸入端與地源熱泵機組7的蒸發器端的出水口連接，地下水管路的輸出端與地源熱泵機組7的蒸發器端的進水口連接，地下保溫熱交換坑中的水管吸收地下保溫熱交換坑內的導熱油管的熱量，將熱量帶到地源熱泵機組的蒸發器，接通電能8，開啟地源熱泵機組，將地下保溫熱交換坑內的熱量帶出，熱量釋放后水回到地下保溫熱交換坑內繼續吸收熱能；在路面的結構層18上方鋪設保溫層10，保溫層10的上方平行鋪設低凝點導熱油管11，低凝點導熱油管11之間固定多根熱管12，熱管12外部安裝熱管固定保護套管13，熱管12內盛裝導熱材料，熱管固定保護套管13通過固定螺栓14與保溫層10固定，避免因路面承重，造成熱管破損或斷裂；在低凝點導熱油管11及熱管12的上方填充鋼筋混凝土層17，鋼筋混凝土層上方為找平層16和路基表面層15 ；地源熱泵機組7的冷凝器端的水管路進水口和出水口分別連接高效板式換熱器9的熱水輸入端和輸出端，地源熱泵升溫電能驅動壓縮機，將水溫升高，COP值可達到5，產出高溫熱水，輸送到高效板式換熱器9，高效板式換熱器9將熱量帶出，熱量釋放后熱水回到地源熱泵機組7的冷凝器端繼續加溫；高效板式熱交換器9的另一側連接低凝點導熱油管11，通過高效板式熱交換器9升溫，加熱低凝點導熱油管中的導熱油，導熱油循環流動，將熱量傳遞給與低凝點導熱油管固定鋪設的熱管，溫度升高，這樣路面整體升溫，保證路面不結冰，并能夠把積雪、冰面融化，將融化的水排走，保證了路面順暢。利用本系統將常年的清潔能源太陽能和地熱能等儲存，轉化為熱能，通過設備轉換用于冬季路面、橋梁融雪，融雪效果極為明顯，能耗小，無二次污染，操作維護簡單，使用壽命長，對路面、橋梁沒有任何的損壞，具有夏季路面降溫、冬季提高路溫和融冰雪的多重作用，可以實現可再生能源利用和蓄能技術，達到更高的能源利用效率和環保效能。
權利要求
1.一種太陽能融雪系統，其特征在于:它包括地下熱交換系統、太陽能聚焦儲能系統、地源熱泵機組和融雪系統； 所述地下熱交換系統包括地下保溫熱交換坑、導熱油管和水管路，地下保溫熱交換坑內壁盤繞導熱油管，地下保溫熱交換坑內縱向插裝水管，水管間相互連接成水管路； 所述太陽能聚焦儲能系統由自動跟蹤光源式放大鏡、集熱箱和儲能倉組成，集熱箱的外部安裝自動跟蹤光源式放大鏡，集熱箱內安裝導熱油管，導熱油管相互連接成導熱油管路，儲能倉內裝有導熱油管，導熱油管相互連接成導熱油管路；集熱箱內的導熱油管路輸出端與儲能倉內導熱油管路的輸入端連接，儲能倉內的導熱油管路的輸出端與地下保溫熱交換坑內的導熱油管的輸入端連接，地下保溫熱交換坑內的導熱油管的輸出端與集熱倉內的導熱油管路的輸入端連接； 所述地源熱泵機組包括蒸發器端和冷凝器端，蒸發器端的進水口與出水口分別和地下保溫熱交換坑內的水管路的輸出端和輸入端連接； 所述融雪系統包括低凝點導熱油管路、熱交換器和熱管，低凝點導熱油管路平行鋪設在地表下面，低凝點導熱油管路的下方鋪設保溫層，低凝點導熱油管路之間固定平行排列的熱管，熱管的外部安裝熱管固定保護套管，熱管固定保護套管與保溫層固定，低凝點導熱油管路的輸入端和輸出端分別與熱交換器的一側的輸出端和輸入端連接，熱換器的另一側的輸入端和輸出端分別與地源熱泵機組的冷凝器端的輸出端和輸入端連接。
全文摘要
一種太陽能融雪系統，它的地下保溫熱交換坑內壁盤繞導熱油管，縱向插裝連接的水管；集熱箱外部安裝光源式放大鏡，集熱箱和儲能倉內安裝連接的導熱油管路，該導熱油管路與地下保溫熱交換坑內的導熱油管連接成循環油管路；地下保溫熱交換坑內水管路與地源熱泵機組蒸發器端連接；低凝點導熱油管路鋪設在地表下面，下方鋪設保溫層，低凝點導熱油管路之間固定熱管，低凝點導熱油管路與熱交換器的一側連接，熱換器的另一側與地源熱泵機組冷凝器端連接。本發明的優點是不會對道路腐蝕，不會對路面有剝蝕破壞，利用太陽能、地熱能，能耗小，運行管理費用低，節省燃料，無二次污染，占地面積小，操作維護簡單，投資少，使用壽命長。
文檔編號E01C11/26GK103147376SQ20131006330
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者劉云堂 申請人:天津百思特環保能源開發有限公司