一种寒冷地区太阳能加热路面系统及施工方法

本发明属于属于道路交通和土木工程领域，尤其是涉及一种寒冷地区太阳能加热路面系统及施工方法。

背景技术：

1、目前对于道路积雪结冰，主要的处理方式有俩种，一是人工清理；二是使用融雪剂。人工清理效率低且不安全，对于道路本身来说也容易造成二次伤害。如果使用融雪剂，一般来说融雪剂含有大量的氯化物，会对道路路面进行腐蚀，混凝土钢筋等结构也会受到侵蚀，而且氯化物融于水中也会对周边的生态环境造成伤害，因此为了提高道路寿命且保护周围生态环境，需要采用新型的道路融雪方法，另外道路夏季高温也容易使路面产生裂缝破坏路面，车辆行驶道路摩擦力也会降低，高温路面也会让轮胎发生变形进而发生交通事故。

技术实现思路

1、本发明旨在解决目前高速公路冬季积雪和夏季高温路面容易开裂而导致的交通事故，而目前传统的机械除雪法容易对路面层造成损坏且大量浪费人力物力，而化学融雪法则容易严重腐蚀道路路面结构以及对周围环境造成破坏，问题。从而提供一种寒冷地区太阳能加热路面系统及施工方法，冬季实现对高速公路路面的积雪进行融化，减少除雪所耗费的劳动力和能源，也可以避免冬季使用除雪剂和夏季高温对道路和周边环境造成的损坏；夏季循环水吸收夏季路面的高温，将热能转化为电能。

2、为实现上述发明目的，本发明提供一种太阳能循环管道道路温度调节系统，所述道路包括路面层和路基层，所述路面层预设横向贯穿安装孔，安装孔中安装热交换管道，热交换管道连接两端的循环管道；路面层两侧的路基层中埋设有净水装置、蓄水水箱、恒温水箱、热循环泵和水循环泵，净水装置与道路的排水管道相接，净水装置通过管道连接储热水箱，储热水箱分别通过管道连接恒温水箱和循环管道一端，恒温水箱连接循环管道另一端，储热水箱和恒温水箱之间管道上设有热循环泵，恒温水箱和循环管道之间管道上设有水循环泵；道路两侧安装蓄电池组和太阳能发电板，蓄电池组和太阳能发电板相连，热循环泵和循环泵都与蓄电池组相连；温度传感器放置在热循环泵和恒温水箱之间的管道中，温度传感器连接热循环泵。

3、进一步地，还包括防压钢圈，所述防压钢圈设置在车轮通过位置的安装孔周围。

4、进一步地，所述热交换管道和两端的循环管道可拆卸连接。

5、进一步地，所述蓄水水箱和恒温水箱外侧都包覆保温材料。

6、一种采用上述的太阳能循环管道道路温度调节系统的太阳能循环管道道路温度调节系统施工方法，包括如下步骤：

7、步骤一，通过计算管道的吸热和散热面积，确定出道路融雪和散热所需的热交换管道个数、间距和埋置深度；

8、步骤二，在路面层1中预设横向贯穿安装孔；

9、步骤三，热交换管道插入安装孔中，热交换管道两端连接循环管道；

10、步骤四，路面层两侧的路基层中埋设有净水装置、蓄水水箱、恒温水箱、热循环泵和水循环泵，净水装置与道路的排水管道相连接；净水装置通过管道连接储热水箱，储热水箱分别通过管道连接恒温水箱和循环管道一端，恒温水箱连接循环管道另一端，储热水箱和恒温水箱之间管道上安装热循环泵，恒温水箱和循环管道之间管道上安装水循环泵；

11、步骤五，使用混凝土回填路基层和路面层；

12、步骤六，在路两侧安装太阳能发电板和蓄电池组，蓄电池组分别与水循环泵和热循环泵连接；

13、步骤七，装置安装完成后，对系统进行调试，确定功能完好。

14、进一步地，所述步骤二中在车轮通过位置安装孔周围预设防压钢圈。

15、本发明的太阳能热水循环管道道路融雪系统使用时先利用道路排水收集道路积水作为循环用水。装满恒温水箱和储热水箱后关闭净水装置管道，然后通过水循环的管道，在夏季时水流经管道散热段时一方面能吸收道路路面的热量，循环到储热水箱时为蓄电池组供电储能，与太阳能发电板一起为整个循环系统供能。另一方面能够防止路面由高温引起的开裂等问题，提高道路寿命。在冬季时也能通过提高恒温水箱里面的水温，使其在冬季时利用水循环管道融化道路积雪。也就是说，本发明的太阳能热水循环管道道路融雪系统不仅相较与现有技术更加安全、绿色、节能。还克服了现有技术在清理道路积雪时人工清理效率低且不安全，使用融雪剂会对道路及周围生态环境造成伤害等问题。

技术特征：

1.一种寒冷地区太阳能加热路面系统，所述道路包括路面层(1)和路基层(2)，其特征在于：所述路面层(1)预设横向贯穿安装孔，安装孔中安装热交换管道，热交换管道连接两端的循环管道(3)；路面层两侧的路基层中埋设有净水装置(4)、蓄水水箱(5)、恒温水箱(6)、热循环泵(7)和水循环泵(8)，净水装置(4)与道路的排水管道相接，净水装置(4)通过管道连接储热水箱(5)，储热水箱(5)分别通过管道连接恒温水箱(6)和循环管道(3)一端，恒温水箱(6)连接循环管道(3)另一端，储热水箱(5)和恒温水箱(6)之间管道上设有热循环泵(7)，恒温水箱(6)和循环管道(3)之间管道上设有水循环泵(8)；道路两侧安装蓄电池组(9)和太阳能发电板(10)，蓄电池组(9)和太阳能发电板(10)相连，热循环泵(7)和循环泵(8)都与蓄电池组(9)相连；温度传感器放置在热循环泵(7)和恒温水箱(6)之间的管道中，温度传感器连接热循环泵(7)。

2.根据权利要求1所述的一种寒冷地区太阳能加热路面系统，其特征在于：还包括防压钢圈，所述防压钢圈设置在车轮通过位置的安装孔周围。

3.根据权利要求1所述的一种寒冷地区太阳能加热路面系统，其特征在于：所述热交换管道和两端的循环管道(3)可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种寒冷地区太阳能加热路面系统，其特征在于：所述蓄水水箱(5)和恒温水箱(6)外侧都包覆保温材料。

5.一种采用权利要求1至4任一项所述的寒冷地区太阳能加热路面系统的寒冷地区太阳能加热路面系统施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种寒冷地区太阳能加热路面系统施工方法，其特征在于：所述步骤二中在车轮通过位置安装孔周围预设防压钢圈。

技术总结本发明提供一种寒冷地区太阳能加热路面系统及其施工方法，所述道路包括路面层和路基层，所述路面层预设横向贯穿安装孔，安装孔中安装热交换管道，热交换管道连接两端的循环管道，路面层两侧的路基层中埋设有净水装置、蓄水水箱、恒温水箱、热循环泵和水循环泵，道路两侧安装蓄电池组和太阳能发电板，在夏季时水流经管道散热段时一方面能吸收道路路面的热量，循环到储热水箱时为蓄电池组供电储能，与太阳能发电板一起为整个循环系统供能，在冬季时也能通过提高恒温水箱里面的水温，使其在冬季时利用水循环管道融化道路积雪，安全、绿色、节能。技术研发人员：窦立军,彭思凡,窦雨田,周彻,孙海东,刘禹希,程永双,刘思汗,王柏涵,赵雷,王宇昊受保护的技术使用者：长春工程学院技术研发日：技术公布日：2024/5/19