CN1451930A - 利用地热的融雪装置 - Google Patents

Abstract

利用有效、洁净、廉价的能源，在不诱发地基下陷、路面结冰和溅水等问题的发生为前提，提供一种可以融雪的融雪装置。设置有在外筒11内以同心状插入内筒12并垂直埋于地下，其中循环有第一液体媒介，用于采集地热的热交换器10，和埋设于路面1正下方呈发夹状，其中循环有第二液体媒介，通过释放热量融化路面1积雪的放热管20，和将第一液体媒介的热高温化后转移给第二液体媒介的热泵30，以及储蓄热量的蓄热槽40。并且热交换器10和热泵30通过第一环路31连接，同时热泵30和放热管20通过第二环路32连接。第一环路31和蓄热槽40是通过第一连通路41连接，与此同时第二环路32和蓄热槽40通过第二连通路42连接。

Description

利用地热的融雪装置

技术领域

本发明是关于利用采集到的地热融化道路和线路的轨道等路面积雪的融雪装置。

背景技术

过去是为了融化道路和线路轨道上的积雪，采用通过汲取井中的地下水，喷洒到路面上这一方法。这样的方法因为是利用汲取上来的地下水这一不会造成污染的能源，所以有不会污染大气和运行成本低廉的优点。

发明内容

然而利用原来的技术，因为必须汲取大量的地下水，所以很容易引起地基下陷等重大问题的发生。并且，洒向路面的水，会飞溅到来往的车辆和行人身上，如果外面的气温低，还会造成路面结冰，成为诱发交通事故的隐患。

为了解决上述问题，需要利用一种更环保、更具有效率的、廉价的能源。从而提供了不会发生地基下陷、路面积水飞溅以及路面结冰造成交通事故等问题并能融化积雪的融雪装置。

所利用的原理

参照图1和图2进行说明。关于本发明中的利用地热融雪装置，是由内部循环有第一液体媒介来采集地热的热交换器10，和埋设于道路和线路轨道等路面1的正下方，呈发夹状、中间循环有第二液体媒介，并通过释放其热能融化路面1积雪的放热管20，将前面记述的第一热媒的热度高温化并转移到第二液体媒介的热泵30，储蓄热量的蓄热槽40几个主要组成部分构成。前面记述的热交换器10和热泵30之间通过循环有第一液体媒介的第一环路31相连通，前面记述的热泵30和放热管20之间通过循环有第二液体媒介的第二环路32相连通，前面记述的第二环路32和蓄热槽40由装有阀门44的第二连通路42相连接。

具体实施方式

本发明利用地热融雪装置的实施形式，如图1和2所示。该融雪装置由热交换器10、放热管20、热泵30和蓄热槽40几个主要部分构成。

热交换器10是由有底壁11a的外筒11内设置同心状的内筒12构成，垂直埋设到地下150m深处，通过其中循环着的第一液体媒介(不冻液)采集地热。该第一液体媒介是从内筒12的上端流下，在下端折返进入外筒11和内筒12之间，在上升的过程中进行地热交换完成地热的采集工作。

放热管20由长边21和短边22构成，同时在道路路面1的正下方呈发夹状铺设。其中循环有第二液体媒介(水)，通过释放这个热能来融化路面1的积雪。热泵30是将第一液体媒介高温化并转移到第二液体媒介，还设有储存热能的蓄热槽40。

热交换器10和热泵30是通过循环有第一液体媒介的第一环路31相连接，该热泵30和放热管20是通过循环有第二液体媒介的第二环路32相连接。第一环路31和第二环路32分别设有各自的循环泵34、35。第一环路31和蓄热槽40是通过安有阀门43的第一连通路41连接，第二环路32和相同的蓄热槽40是通过安有阀门44的第二连通路42相连接。

对本利用地热融雪装置的作用作如下说明。

首先启动分别设置在第一环路31和第二环路32上的循环泵34、35，由此，使在第一环路31的第一液体媒介在热交换器10和热泵30之间循环。与此同时，在第二环路32的第二液体媒介在热泵30和放热管20之间循环。在通常状态通过关闭设在第一连通路41和第二连通路42的阀门43，44，来阻止第一液体媒介和第二液体媒介向蓄热槽40的传送。

放热管20通过第一液体媒介采集地热。该热通过热泵30中循环在第三环路33的第三液体媒介，在其被高温化后传递到第二液体媒介。然后该第二液体媒介在第二环路32中循环，通过放热管20释放出热量，使路面1的积雪融化。通过热泵30的工作可以大幅提高地热的温度，以达到路面1良好的融雪效果。

该种方式利用地热资源对环境绝对没有污染，并且是地球本身取之不竭，用之不尽的，运转成本也很低廉。同时也解决了过度利用地下水资源造成地基下陷的问题。也不会产生因为洒水而造成路面结冰等隐患。

在路面1积雪较少的情况下，可以打开设在第一环路31和第二环路32的阀门43、44，让第一液体媒介和第二液体媒介输送到蓄热槽40，这个热能在该蓄热槽40中储蓄。积蓄的热量在积雪量较大的时候供给放热管20，以达到更好的融雪效果。

该融雪装置不仅仅只限定在冬季可以使用，也可以用于夏季，为了使在太阳下暴晒而被加热的路面1降温。即地热资源的利用可以根据季节的变换达到冬季比室外温度高，夏季比室外温度低的效果。原理也是相同，在放热管20循环的第二液体媒介将路面1的热量吸收而使其冷却，这个热量转移到第一液体媒介之后，通过热交换器10在地下释放。通过这样冷却路面1的工作，可以防止热量的荒废，也可以延长路面1的使用寿命。

热交换器10不只是由外筒11内设有同心状内筒12构成的同心二重管型。还可以如图3所示，在管主体13的中心设有隔离壁14将其分为两个通道15，一侧通道15用于提供液体媒介，从另一侧通道15排出的U字形管型也可以使用。热泵30，循环泵34、35，除可以通过一般商业用的电源来启动以外，还可以利用太阳能发电装置和内燃机发电装置来启动。太阳能发电装置如图4所示，太阳能电池板45吸收太阳光，通过控制基板47在需要充电时对蓄电池箱46内的蓄电池48进行充电，再通过整流器49将必要的电量供应给热泵30和循环泵34、35。

发明的效果

关于本发明利用地热融雪装置，通过热泵30的工作将地热高温化，并同时释放出热能，将路面1的积雪融化，以达到良好的融雪效果。

因本融雪装置是利用不会污染环境的地热这一绿色能源，从而也不会造成大气污染，并因为地热是地球本身取之不竭、用之不尽的能源，因而可以控制运转成本的低廉。同时也解决了过度利用地下水资源造成地基下陷的问题，在汽车等方面也不会产生因为洒水而造成路面结冰的隐患。所以这是一个很优秀的融雪装置。

附图说明

图1是表示本发明实施形式的构成图。

图2是图1所示热交换器部分的放大图。

图3是表示显示使用本发明热交换器的其它实施形式放大图。

图4是启动本发明融雪装置中的热泵等太阳能发电装置的流程图。

符号说明

1      路面

10     热交换器

11     外筒

11a    底壁

12     内管

13     管主体

14     隔离壁

15     通路

20     放热管

21     长边

22     短边

30     热泵

31     第一环路

32     第二环路

33     第三环路

34     循环泵35    循环泵40    蓄热槽41    第一连通路42    第二连通路43    阀门44    阀门45    太阳能电池板46    蓄电池箱47    控制基板48    蓄电池49    整流器

Claims (1)

1.一种利用地热的融雪装置，其特征在于，是由内部循环有第一液体媒介，用于采集地热的热交换器(10)，它铺设在道路和铁轨等路面(1)正下方、呈发夹型，其中循环着第二液体媒介，通过释放热能将路面(1)的积雪融化的放热管(20)，将上述第一液体媒介的热能高温化转移到第二液体媒介的热泵(30)，储蓄热能的蓄热槽(40)等几个主要部分构成的，其中热交换器(10)和热泵(30)是通过循环有第一液体媒介的第一环路(31)相连接，热泵(30)和放热管(20)是通过循环有第二液体媒介的第二环路(32)相连接；

前面记述的第一环路(31)和蓄热槽(40)是通过有阀门(43)的第一连通路(41)相连接，同时前面记述的第二环路(32)和蓄热槽(40)也是通过有阀门(44)的第二连通路(42)相连接的利用地热融雪装置。

Images