CN102261760A - 一种气象站中检测设备的地热防冻方法 - Google Patents

一种气象站中检测设备的地热防冻方法 Download PDF

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元宝军
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Abstract

本发明提出了一种气象站中检测设备的地热防冻方法。该方法使用气象站的地下水井作为热能，利用冬季井水和地面气温的温度差，经密封的导管流经检测设备的保温罩后再回归水井，根据井下和地面的温差进行热传递，最终形成自动的回流循环，对气象站的检测设备起到防冻、消冻的效果。

Description

一种气象站中检测设备的地热防冻方法
技术领域
本发明涉及一种采用地下热能对气象站中各采集装置进行防冻、消冻的处理方法，属于气象站检测设备的防冻技术领域。 
背景技术
气象要素检测设备在人们生活中扮演着十分重要的角色，气象站中的观测设备在不同程度上受到冰冻的影响。目前，气象站对一些观测设备或者使用传统的保温套或者使用电加热进行防冻、消冻处理，这些方法虽然能够起到一定的防冻效果，但是在严寒的冬季，尤其在北方地区，现有防冻方法未能取得良好的节能效果。此外，电加热需要一定的能耗，相对于使用电池供电的WSN节点组成的自动气象站显得很不实用，冬季过程中可能需要繁更换节点电池，增大了人员的工作量。 
发明内容
本发明根据热胀冷缩的物理特性，提出一种利用地下井水在冬季来进行采集装置防冻、消冻的方法。由地下井水作为热源，通过密封的导管流经检测设备的保温罩后回流水井，根据井下和地面的温差进行热传递，最终形成自动的回流循环，对设备起到防冻、消冻的作用。当循环情况变差，温度小于4℃时，开启微型水泵辅助循环，以防止冻结。 
本发明具有如下有益效果： 
(1)该防冻方法完全使用地热能作为热源，无能耗、无污染，完全符合新能源开发利用的发展要求。 
(2)在一个气象站布置点只需一口水井作为热源即可对所有需要防冻保护的气象检测设备同时进行防冻处理。 
(3)本发明由井水作为热源的水循环保温系统利用热胀冷缩从而热水上流，冷水下沉，的特性自动形成回流，不需要源动力。 
(4)当温度较低，水温小于4℃时，启动微型辅助真空水泵，以加快水流。由于水压差较小，所以水泵所需动力较小，而效果明显。 
附图说明
图1是地热防冻技术方案的结构图。 
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明： 
根据各气象站地理位置分布情况，在气象站打一口足够深的地下水井(1)，要求井深达到足够保证井水在四季常温的状态。通过密封的导管水(2)流经检测设备的保温罩或散热片(3)后回归水井，根据井下和地面的温差进行热传递，最终形成自动的回流循环，对设备起到防冻、消冻的作用。可以借助辅助真空水泵(4)来启动水循环开始(在启动导水管之前最好用水填充满，确保导水管内没有空气)，回流循环启动后即可停止助水泵，依靠温差产生的压力差推动水循环长期自动运行。辅助真空水泵利用气象站的太阳能电池作为供电电源，启动水循环只需要较小的力矩，因此小功率电水泵即可符合要求，功耗极小。 

Claims (5)

1.一种气象站中检测设备的地热防冻方法，其特征在于：在气象站挖一口地下水井，井水作为热能来源，通过密封的导管流经检测设备的保温罩后回流水井，根据井下和地面的温差进行热传递，最终形成自动的回流循环，对设备起到防冻、消冻的作用。
2.根据权利要求1所述的气象站中检测设备的地热防冻方法，其特征在于：导水管内用水完全填充满，导水管内无空气；依靠冬季过程中井水和地面的温度差产生的压力作为水循环的动力形成自动的回流水循环。
3.根据权利要求1所述的气象站中检测设备的地热防冻方法，其特征在于：使用辅助真空水泵作为水循环的辅助动力。
4.根据权利要求1或3所述的气象站中检测设备的地热防冻方法，其特征在于：使用气象站的太阳能电池给电水泵进行供电。
5.根据权利要求1所述的气象站中检测设备的地热防冻方法，其特征在于：井水流经防冻设备的保温罩后起到防冻的效果。
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PB01 Publication
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