CN104404854A - 重力热管技术的道路降温与融雪系统 - Google Patents

重力热管技术的道路降温与融雪系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104404854A
CN104404854A CN201410683357.4A CN201410683357A CN104404854A CN 104404854 A CN104404854 A CN 104404854A CN 201410683357 A CN201410683357 A CN 201410683357A CN 104404854 A CN104404854 A CN 104404854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
water inlet
road
gravity assisted
heat pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410683357.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王硕
丁甜田
苏晓兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201410683357.4A priority Critical patent/CN104404854A/zh
Publication of CN104404854A publication Critical patent/CN104404854A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/24—Methods or arrangements for preventing slipperiness or protecting against influences of the weather
    • E01C11/26—Permanently installed heating or blowing devices ; Mounting thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

一种重力热管技术的道路降温与融雪系统，包括用作道路护栏的空心管栏杆、重力热管和进水管，空心管栏杆包括横管和套管，多根并排的套管的上端与一段水平状态的横杆接通；套杆的下端与地面固定；所述进水管为设在地面下方的水平管道，套管与进水管相通；所述重力热管套接在套管内，重力热管与套管之间留有空隙，其下端穿过进水管埋入路面。该系统利用重力热管可实现夏季沥青路面的降温和冬季路面的融冰的功能，降温时输出热水热能可利用，除雪时更节能环保，同时达到延长道路寿命和缓解城市热岛效应的目的。

Description

重力热管技术的道路降温与融雪系统
技术领域
本发明涉及一种重力热管技术的道路降温与融雪系统，该系统利用重力热管可实现夏季沥青路面的降温和冬季路面的融冰的功能，降温时输出热水热能可利用，除雪时更节能环保，同时达到延长道路寿命和缓解城市热岛效应的目的。 
背景技术
道路因高温和结冰产生的路况问题对交通安全造成巨大隐患。夏季沥青路面不断释放热量，加剧城市的热岛效应。目前国内外对道路降温研究集中于路面涂反射涂料、保水涂料等，但铺设效率低、造价高昂、使用性能不稳定。针对冬季路面积雪结冰，我国目前主要用融雪剂和机械除雪等。这会导致路面破坏增多，缩短使用寿命。 
发明内容
本发明的目的是提供一种重力热管技术的道路降温与融雪系统，以解决上述问题的至少一个方面。 
根据本发明的一方面，提供一种重力热管技术的道路降温与融雪系统，包括用作道路护栏的空心管栏杆、重力热管和进水管，空心管栏杆包括横管和套管，多根并排的套管的上端与一根水平状态的横杆接通；套杆的下端与地面固定；所述进水管为设在地面下方的水平管道，套管与进水管相通；所述重力热管套接在套管内，重力热管与套管之间留有空隙，其下端穿过进水管埋入路面。由此由重力管下端向上端连续不断地传递热量.利用重力热管将路面的温度收集升至上端，并通过水循环将上端的能量带走。 
在一些实施方式中，空心管栏杆由若干段组成，每段中有十个用于传递热 量的重力热管，重力热管位于栏杆的中间特殊的密闭腔体里。 
在一些实施方式中，重力热管底部的吸热端安装有导热翅片，根据栏杆的位置不同进行安装，使翅片始终伸向路基面中央。若栏杆安置于路中央，则翅片向道路两侧延伸，栏杆位于路边从一侧伸向路面，如此可实现整个路基都有热传导率高的翅片进行温度的快速控制。 
在一些实施方式中，重力热管与套管相接的空隙位置设有阀门，阀门为电磁球阀、电磁蝶阀或其他电磁阀门，可通过控制平台统一控制。 
进水管设置在路面与路基之间，进水管的一端为进水口。 
空心管栏杆的横管的一端为出水口。 
夏天时，进水管的进水口注入冷水，进水管的另一端封闭，空心管栏杆的横管的一端为出水口；由此阀门开启，水从热重力管底端进入套管，在上升的过程吸收热管中的热量并升温。当这部分水达到套筒顶部的时候进入水平方向上的管道。水平方向上的管道一端封闭一端开口，水向管道的出口方向流动，热水从出水口流出并被收集起来。 
冬天时，进水管的进水口注入热水，阀门关闭，进水管的另一端为出水管。由此通过热传导将管道中热水的热量传导给每根热管下对应的翅片，翅片从而将热量扩散至整个路基，同时路面温度也会上升，从而实现对整个路面的融雪。 
本发明的有益效果是：针对路面的高温、积雪结冰问题，将重力热管技术应用到道路上，运用合理的管路设计实现水的循环和热能的传递。该系统利用重力热管可实现夏季沥青路面的降温和冬季路面的融冰的功能，降温时输出热水热能可利用，除雪时更节能环保，同时达到延长道路寿命和缓解城市热岛效应的目的。同时节约能源,环保高效可再生,发展前景巨大。 
附图说明
图1是本发明夏天路面降温的结构示意图； 
图2是本发明冬天路面融雪的结构示意图。 
图3是热重力管与导热翅片的连接示意图。 
图中，1-横杆、2-套管、3-热重力管、4-阀门、5-路面、6-进水管、7-路基、8-导热翅片。 
具体实施方式
下面结合附图1、附图2和附图3对本发明作进一步说明。 
重力热管是装入少量液体的竖直真空密封管子，管子的下端加热时下端的液体蒸发,以高速向上部移动,当与温度较低的上端管壁接触后,冷凝成液体。液体靠重力作用沿管子内壁流回下端蒸发段,如此由下端向上端连续不断地传递热量。利用重力热管将路面的温度收集升至上端，并通过水循环将上端的能量带走，且在重力热管附近的路面局部温度降低时，依据热力学第二定律：在自然状态下，热量只能由热处传到冷处。路中央会持续的将热量传递至热管处，从而实现了路面的整体降温。 
图1、图2、图3中，道路栏杆由若干段组成，每段中有十个用于传递热量的重力热管，重力热管位于栏杆的中间特殊的密闭腔体里。热重力管底部埋入沥青路面以下，为了增加热重力管的吸热降温效果，在热重力管底部吸热端安装导热翅片。根据栏杆的位置不同进行安装，使翅片始终伸向路基面中央。即如果栏杆安置于路中央，则翅片向道路两侧延伸，栏杆位于路边从一侧伸向路面，如此可实现整个路基都有热传导率高的翅片进行温度的快速控制。 
夏季路面降温：利用水的循环带走重力热管收集的热量并将输出的热水用在城市居民和工厂等需要热水的地方。重力热管采用全密闭式结构，内部装有小部分沸点较低的液体媒介，以实现热重力管的吸放热。热管的外部套空心的 栏杆套筒，热重力管与套筒之间通水。 
热重力管底部有一水平方向的进水管，其上有阀门，在夏季时阀门呈打开状态，进来的水通过阀门分往每根套筒，水从热重力管底端进入套管，在上升的过程吸收热管中的热量并升温。当这部分水达到套筒顶部的时候进入水平方向上的管道。水平方向上的管道一端封闭一端开口，水向管道的出口方向流动，热水从出口流出并被收集起来。这部分的热水可以供市民或者工厂使用，若应用在高速路上，热水还可以供应给服务站，给旅途劳顿的乘客和司机使用。 
采用此降温方法能够方便的实现对沥青路面的降温且降温效果比较明显。相较于传统的路面，在环境气温为35℃时，其大致为路面降温10～15℃，即由原来60℃左右降到45℃左右。能够有效缓解城市的热岛效应，延长沥青路面的使用寿命、改善城市环境等。其后期的维护费用较少，且收集的能量可利用，从而实现变废为宝的过程。 
图2中，冬季路面融雪：利用向底部供水系统通热水提高路基的温度来实现冰雪融化。降雪以及气温过低等影响容易产生积雪结冰，为加速融雪除冰，此时热管底部的阀门呈关闭状态，向热管底部的管道中通入热水，通过热传导将管道中热水的热量传导给每根热管下对应的翅片，翅片从而将热量扩散至整个路基，同时路面温度也会上升，从而实现对整个路面的融雪。采用这一方法能够加速路面的融冰除雪，且效果较为持久。 
以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：包括用作道路护栏的空心管栏杆、重力热管和进水管，空心管栏杆包括横管和套管，多根并排的套管的上端与一根水平状态的横杆接通；套杆的下端与地面固定；所述进水管为设在地面下方的水平管道，套管与进水管相通；所述重力热管套接在套管内，重力热管与套管之间留有空隙，其下端穿过进水管埋入路面。
2.根据权利要求1所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：空心管栏杆由若干段组成，每段中有十个重力热管。
3.根据权利要求1所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：重力热管底部的吸热端安装有导热翅片。
4.根据权利要求1所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：重力热管与套管相接的空隙位置设有阀门。
5.根据权利要求4所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：阀门为电磁球阀、电磁蝶阀，通过控制平台控制。
6.根据权利要求1所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：进水管设置在路面与路基之间，进水管的一端为进水口。
7.根据权利要求1所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：空心管栏杆的横管的一端为出水口。
8.根据权利要求1-7所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：夏天时，进水管的进水口注入冷水，阀门开启，进水管的另一端封闭，空心管栏杆的横管的一端为出水口。
9.根据权利要求1-7所述的重力热管技术的道路降温与融雪系统，其特征在于：冬天时，进水管的进水口注入热水，阀门关闭，进水管的另一端为出水管。
CN201410683357.4A 2014-11-25 2014-11-25 重力热管技术的道路降温与融雪系统 Pending CN104404854A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410683357.4A CN104404854A (zh) 2014-11-25 2014-11-25 重力热管技术的道路降温与融雪系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410683357.4A CN104404854A (zh) 2014-11-25 2014-11-25 重力热管技术的道路降温与融雪系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104404854A true CN104404854A (zh) 2015-03-11

Family

ID=52642516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410683357.4A Pending CN104404854A (zh) 2014-11-25 2014-11-25 重力热管技术的道路降温与融雪系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104404854A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105484128A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 中铁三局集团有限公司 一种夏季马路降温保护及热量回收系统
CN105603844A (zh) * 2016-03-14 2016-05-25 中建八局第三建设有限公司 一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构
CN107460807A (zh) * 2017-08-14 2017-12-12 苏州世纪天成信息技术有限公司 一种用于交通道路的智能降温方法及其系统
CN108951357A (zh) * 2018-09-28 2018-12-07 长安大学 一种基于重力热管原理的路面升降温装置
CN112942158A (zh) * 2021-01-28 2021-06-11 曾秋香 一种防治噪声污染的声屏障装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2758685Y (zh) * 2004-11-12 2006-02-15 崔金普 护栏式散热器
CN200961245Y (zh) * 2006-10-31 2007-10-17 大连熵立得传热技术有限公司 一种防护栏用低温热管式立柱
JP2008088742A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Matsuo Kyoryo Kk 複合構築板
CN202730688U (zh) * 2012-05-25 2013-02-13 王慧欣 新型高速公路护栏
CN203440732U (zh) * 2013-09-12 2014-02-19 长安大学 一种漫排式道路融雪化冰装置
CN203440731U (zh) * 2013-09-12 2014-02-19 长安大学 一种组合式道路融雪化冰装置
CN203947435U (zh) * 2014-06-17 2014-11-19 田艺儿 用于路面散热的防护栏

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2758685Y (zh) * 2004-11-12 2006-02-15 崔金普 护栏式散热器
JP2008088742A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Matsuo Kyoryo Kk 複合構築板
CN200961245Y (zh) * 2006-10-31 2007-10-17 大连熵立得传热技术有限公司 一种防护栏用低温热管式立柱
CN202730688U (zh) * 2012-05-25 2013-02-13 王慧欣 新型高速公路护栏
CN203440732U (zh) * 2013-09-12 2014-02-19 长安大学 一种漫排式道路融雪化冰装置
CN203440731U (zh) * 2013-09-12 2014-02-19 长安大学 一种组合式道路融雪化冰装置
CN203947435U (zh) * 2014-06-17 2014-11-19 田艺儿 用于路面散热的防护栏

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105484128A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 中铁三局集团有限公司 一种夏季马路降温保护及热量回收系统
CN105484128B (zh) * 2016-01-15 2018-02-23 中铁三局集团有限公司 一种夏季马路降温保护及热量回收系统
CN105603844A (zh) * 2016-03-14 2016-05-25 中建八局第三建设有限公司 一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构
CN105603844B (zh) * 2016-03-14 2018-06-22 中建八局第三建设有限公司 一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构
CN107460807A (zh) * 2017-08-14 2017-12-12 苏州世纪天成信息技术有限公司 一种用于交通道路的智能降温方法及其系统
CN108951357A (zh) * 2018-09-28 2018-12-07 长安大学 一种基于重力热管原理的路面升降温装置
CN112942158A (zh) * 2021-01-28 2021-06-11 曾秋香 一种防治噪声污染的声屏障装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104404854A (zh) 重力热管技术的道路降温与融雪系统
CN101736715A (zh) 道路集热与融雪化冰释热的能量梯级系统
CN110396895B (zh) 一种路面集热与融雪释热的能量循环系统及其控制方法
CN103088741A (zh) 基于能源桩的公路桥梁路面融雪化冰系统及运行方式
CN107245923A (zh) 一种利用浅层地热能的智能型桥面融雪化冰系统
CN106835895A (zh) 一种具有路面快速干燥、降温及除雪融冰的自动化系统
CN203440731U (zh) 一种组合式道路融雪化冰装置
CN209562503U (zh) 一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置
CN105674762B (zh) 一种埋地式横流冷却塔
CN203768761U (zh) 去除道路冰雪的系统
CN206974257U (zh) 一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置
CN202509364U (zh) 城市路面融雪化冰系统
CN108118572B (zh) 适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置
CN207556021U (zh) 中深层地热源热泵系统
CN105083229B (zh) 室外封闭式高铁列车融冰除雪系统
CN103306181A (zh) 一种除雪道路
CN201395758Y (zh) 路面积雪融化装置
CN102705940A (zh) 全天候地板采暖与制冷系统
CN107327311A (zh) 一种长隧道气源降温设备
CN102322039A (zh) 除雪车用高压热风快速烘干装置
CN203212977U (zh) 太阳能融雪系统
CN208386090U (zh) 一种用于侧向受流接触线的除冰装置
CN205975256U (zh) 一种可自加热的路基结构
CN206457774U (zh) 道路融冰化雪装置
CN206070294U (zh) 一种蓄能式道路融冰化雪装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150311

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication