本實用新型屬于民用航空技術領域，特別是涉及一種基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構。

背景技術：

在極端冰雪天氣條件下，公路、道橋、機場道面的積雪或結冰不僅會影響人們的正常出行，而且還會成為行車及飛行的重要隱患。近年來，在我國的北方和高原機場，由于跑道積雪已導致上百次航班被迫取消，數千航班延誤，數萬名旅客行程受到影響，從而給社會和經濟造成了嚴重影響。因此，機場道面的融雪化冰問題已成為目前迫切解決的難題之一。

目前，國內外常用的機場道面融雪化冰方法大致可分為清除法和融化法兩大類。清除法包括人工清除和機械清除，其中人工清除法的勞動強度大、費時費力、效率低、工作量有限；雖然機械清除法的速度相對較快，能完成較大工程量，但容易給機場道面帶來硬傷，因此對機場道面造成潛在的破壞。融化法分為化學融化法和熱融化法。其中熱融化法是近年來人們研究的熱點方法之一，其主要是將其他形式的能量(如電能、太陽能、化學能等)通過能量轉化設備轉化為熱能，達到融雪(冰)的目的。該方法主要包括地熱管法、流體加熱法、電熱絲法、紅外線管加熱法、導電混凝土法等，但這些方法存在施工復雜、熱源需求高、經濟效益低、能耗高、對道面及環境造成嚴重負面影響等諸多缺點，因此難以滿足高效率、低成本、無污染的綜合要求。近年來，人們已逐漸將相變儲能材料(PCMs)應用到建筑物的保溫中，并且起到了較好的效果。由于相變儲能材料可將多余的能量臨時儲存起來，在需要時通過相變潛能釋放能量，不受時間和地點約束，且可多次循環使用，是一種新型環保材料。將相變儲能材料與其他已有的融雪化冰方法結合起來，用于機場道面的融雪化冰，不僅效果很好，還可降低能耗、減少排放，綠色環保。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型的目的是在于提供一種基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構。

為了達到上述目的，本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構包括表面抗滑層、升溫層、基礎混凝土增強層、土基、封裝管道、相變儲能材料填充物和加熱電阻絲；其中表面抗滑層、升溫層、基礎混凝土增強層和土基從上至下依次設置；封裝管道水平埋設在升溫層中，內部充填有相變儲能材料填充物；加熱電阻絲設置在封裝管道的外圓周面上，并且兩端與電源相連。

所述的封裝管道呈S形等間距、均勻設置在升溫層中。

所述的加熱電阻絲呈螺旋狀纏繞在封裝管道的外圓周面上。

所述的表面抗滑層、升溫層和基礎混凝土增強層均由高強度水泥制成，

本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構可有效防止道面積雪和結冰，并且不需要連續通電工作，因此可以節省能源，并且除冰效果好，而且還可用作高速公路、高架道橋等道面結構。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構縱向剖面圖。

圖2為本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構上與圖1相垂直的方向剖面圖。

圖3為本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構中封裝管道安裝方法示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構進行詳細說明。

如圖1—圖3所示，本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構包括表面抗滑層1、升溫層2、基礎混凝土增強層3、土基4、封裝管道(5、相變儲能材料填充物6和加熱電阻絲7；其中表面抗滑層1、升溫層2、基礎混凝土增強層3和土基4從上至下依次設置；封裝管道5水平埋設在升溫層2中，內部充填有相變儲能材料填充物6；加熱電阻絲7設置在封裝管道5的外圓周面上，并且兩端與電源相連。

所述的相變儲能材料填充物6由正癸醇和正十八醇復合改性制成，相變溫度為5℃左右，當環境溫度低于5℃后，其發生相變，向外放熱，且可循環使用。

所述的封裝管道5呈S形等間距、均勻設置在升溫層2中。

所述的加熱電阻絲7呈螺旋狀纏繞在封裝管道5的外圓周面上。

所述的表面抗滑層1、升溫層2和基礎混凝土增強層3均由高強度水泥制成，并符合機場道面建設相關標準。

現將本實用新型提供的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構施工及使用方法闡述如下：

在施工過程中，首先按照機場道面施工標準進行土基4和基礎混凝土增強層3的施工，然后將相變儲能材料填充物6充填在封裝管道5的內部，并將加熱電阻絲7呈螺旋狀纏繞在封裝管道5的外圓周面上，之后將封裝管道5呈S形等間距、均勻設置在基礎混凝土增強層3的表面，然后在封裝管道5的間隙及頂部澆注水泥漿，待水泥漿固化后形成升溫層2，最后在升溫層2的表面鋪設表面抗滑層1，由此制成所述的基于相變儲能材料且能夠融雪除冰的機場道面結構。

在使用過程中，當外界溫度低于5℃，或表面抗滑層1的表面存在積雪或結冰時，首先組成相變儲能材料填充物6的相變儲能材料通過相變潛能而向外釋放熱量，該熱量將通過封裝管道5、升溫層2傳給表面抗滑層1而實現融雪化冰，這個過程不需要外界能量的輸入。當全部的相變儲能材料相變完成后，若表面抗滑層1的表面仍存在積雪或結冰，此時需要外界輸入能量，接通加熱電阻絲7的電源，利用加熱電阻絲7對相變儲能材料進行加熱，同時該熱量將通過封裝管道5、升溫層2而傳給表面抗滑層1，以進行進一步的融雪化冰，當相變儲能材料的溫度高于設定值時，斷開電源，由相變儲能材料繼續為表面抗滑層1提供熱量而融雪化冰，經過多次循環，直至表面抗滑層1上的積雪和結冰全部融化。在整個過程中，由于加熱電阻絲7不是持續加熱，而是間斷性的，因此可在一定程度上節省能源。同時，相變儲能材料屬于綠色環保材料，且可循環利用，因此能在一定程度上提高能源的利用率。