CN1542226A - 利用地热的融雪装置的控制方法 - Google Patents

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洲泽昭已
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Misawa Kankyo Gijutsu KK
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Mishawa Environment Technology K K
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Abstract

提供在利用地热融雪装置中能有效的使用地热的控制方法。它是把通过内部循环有热媒质来采取地热的热交换器(1)埋设到地下，把采取到的地热通过设置有循环泵(5)、膨胀罐(6)和压力开关(7)的循环路(3)，传送到在周围配置有温度传感器(4)的放热管(2)，并在放热管(2)放出热能进行融雪的融雪装置，在冬季温度传感器(4)感知冬季设定的下限温度时启动循环泵(5)，同时在感知冬季设定的上限温度时停止运行，在夏季温度传感器(4)感知夏季设定的上限温度时启动循环泵(5)，同时在感知夏季设定的下限温度时停止运行，通过膨胀罐(6)来吸收伴随着温度变化的热媒质的容积变化，通过压力开关(7)，检知循环路(3)内设定的压力下限值，停止循环泵(5)。

Description

利用地热的融雪装置的控制方法
技术领域
本发明是有关利用在地下蕴藏丰富的地热来进行融化屋顶和路面的积雪的融雪装置的控制方法。
背景技术
以往考虑的是将汲取的地下水(热水)喷洒到屋顶和路面上，借此来融化该屋顶和路面上积雪的技术。
然而该技术因为必须要大量的汲取地下水，所以会产生地基下陷的问题，现在几乎不再利用。
针对上述问题，近几年来考虑的是同样利用在地下丰富蕴藏的地热进行融雪的装置。该装置因为是利用在地下丰富蕴藏的地热，所以有运行成本低廉，不会产生地基下陷问题的优点。
发明内容
但是在利用该地热进行融雪的装置中，在有效利用地热这一个问题上，还存在需要改进的地方。地热是除火山地带等地方以外，因地热的温度不高，所以不能有效利用，也就不能进行有效的融雪工作。
因为本发明是针对上述问题而提出的，在利用地热融雪装置中，以能有效利用地热的方法作为研究的课题。
所利用的原理
参照图1至图3进行说明。本发明是将内部循环有热媒质来采取地热的热交换器1埋设到地下，把采取到的地热至少通过设置有循环泵5、膨胀罐6和压力开关7的循环路3，传送到在周围配置有温度传感器4的放热管2，并在放热管2放出热能进行融雪的融雪装置，在冬季上述的温度传感器4在感知冬季设定的下限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知冬季设定的上限温度时停止运行，在夏季上述的温度传感器4在感知夏季设定的上限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知夏季设定的下限温度时停止运行，通过上述膨胀罐6来吸收伴随着温度变化的热媒质的容积变化，通过压力开关7，检知在热媒质泄漏等情况下产生的循环路3内设定的压力下限值，停止上述循环泵5并同时发出警报。
附图说明
图1显示的是在有关本发明的控制方法中使用的利用地热融雪装置的构成图。
图2显示的是如图1所示的融雪装置的热交换器，(a)是同心二重管型，(b)是U字管型的正面切面图。
图3显示的是有关本发明中控制方法的实施形态的流程图。
图4显示的是有关本发明中启动装置的循环泵的太阳能发电装置的流程图。
符号说明
    1                       热交换器
    1a                      外筒
    1b                           内筒
    1c                           间隙通路
    1d                           管主体
    1e                           隔离壁
    1f                           通路
    2                            放热管
    3                            循环路
    4                            温度传感器
    5                            循环泵
    6                            膨胀罐
    7                            压力开关
    8                            控制盘
    9                            集管
    10                           流量计
    11                           自动抽气阀
    12                           压力计
    13                           减压阀
    14                           太阳能电池板
    15                           蓄电池箱
    16                           控制基板
    17                           蓄电池
    18                           整流器
具体实施方式
有关本发明中利用地热融雪装置的控制方法，如图1至图3所示。这是将内部循环的热媒质来采取地热的热交换器1埋设到地下，该地热至少通过设置有循环泵5、膨胀罐6和压力开关7的循环路3，传送到在周围配置有温度传感器4的放热管2，控制在放热管2放出热能进行融雪的融雪装置，能有效的利用地热，能进行更有效的融雪工作。
为此，在冬季上述的温度传感器4在感知冬季设定的下限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知冬季设定的上限温度时停止运行，在夏季上述的温度传感器4在感知夏季设定的上限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知夏季设定的下限温度时停止运行。
通过膨胀罐6来吸收伴随着温度变化的热媒质的容积变化，通过压力开关7，检知在热媒质泄漏等情况下产生的循环路3内设定的压力下限值，停止上述循环泵5并同时发出警报。
在本实施形态中，利用地热融雪装置的热交换器1是在底端部分封闭的硬质聚乙烯外筒(外径90mm)1a内，以同心状插入同样的硬质聚乙烯内筒(内径45mm)1b，即使用同心二重管型(参考图2(a))。这样热媒质从内筒1b的上端部分开始供给，在下端部分逆转通过与外筒1a之间形成的间隙通路1c上升，主要是在间隙通路1c中采取地热。埋设若干个热交换器1，为了有效的采取地热，各热交换器1的间隔距离设定在5m以上。在各热交换器1中每分钟供给20～25升的热媒质。
该热交换器1并不限定于同心二重管型，还可使用U字管型(参考图2(b))。U字管型是在管主体1d的中心部分设置隔离壁1e形成两个通路1f，热媒质从一侧的通路1f开始供给，能从其另一侧的通路1f排出，并在其间采取地热。
在本实施形态中，设置有若干个集管9，各集管9上连接有若干个热交换器1。另外在4～6个热交换器1上设置有两台循环泵5，其中一台作为备用。在循环路3上分别设置有流量计10、自动抽气阀11、压力计12和减压阀13。
温度传感器4分别设置在各放热部分的周围。各温度传感器4是接续在控制盘8，通过该控制盘8发送循环泵5的启动和停止信号。在该控制盘8上装备有记录大气温度和循环泵5的启动和停止信号的记录计、通过电话线路向边远地区转送数据的远距离数据处转换器，循环泵5的异常和在循环路3内的压力下降都可以传递到边远地区(控制室)。与此同时，由控制室能进行冬季和夏季的设定下限温度与设定上限温度的设定，以及启动循环泵5的操作等。
在该控制方法中，例如在冬季，大气温度下降，温度传感器4感知到预先设定的冬季设定下限温度(例如0℃)，就会通过控制盘8发出信号，启动循环泵5。这样提供给热交换器1的热媒质采取地热，该地热通过循环路3输送到放热部分。送到放热部分的热能在此被放出，融化屋顶和路面的积雪。
另外大气温度的上升，温度传感器4感知冬季设定上限温度，通过控制盘8发出信号，使循环泵5停止工作。这样就能停止地热的采取和放出。
在该控制方法中，因路面等达到冬季设定的下限温度，才会把最初采取的地热释放出来，所以不会造成地热的浪费。因此能进行有效的融雪作业，同时能避免多余的运转。
在夏季温度传感器4感知夏季设定的温度，启动循环泵5采取屋顶和路面的太阳能，该热能通过热交换器1储存在地下的岩床中，利用该热能在冬季进行融雪。在这个夏季，因温度传感器4在感知到大于夏季设定温度的值时才开始启动循环泵5，所以除了能采取太阳能以外，还可以停止含循环泵5的融雪装置。因此能有效的储存热能，同时能避免多余的运转。
循环泵5是除商用电源以外，还可以利用太阳能发电装置和内燃机发电装置进行运转。太阳能发电装置是如图4所示，利用太阳能电池板14吸收太阳光，在蓄电池箱15内的蓄电池17，在需要充电时通过控制基板16来进行充电，再通过整流器18将必要的电力提供给循环泵5。
发明的效果
有关本发明中的利用地热融雪装置的控制方法，因在路面等达到冬季设定的下限温度时才开始把最初采取的地热释放出来，所以不会造成地热过度的浪费。因此能进行有效的融雪作业。又因能避免多余的运转，所以能削减运行成本。
在夏季因温度传感器4在感知到大于夏季设定温度的值时才开始启动循环泵5，所以除了能采取热能以外，还可以停止融雪装置。因此能有效的储存热能，又因能避免多余的运转，所以这样能削减运行成本。

Claims (1)

1.一种利用地热融雪装置的控制方法，其特征在于通过将内部循环有热媒质来采取地热的热交换器1埋设到地下，把采取到的地热至少通过设置有循环泵5、膨胀罐6和压力开关7的循环路3，传送到在周围配置有温度传感器4的放热管2，并在放热管2放出热能进行融雪的融雪装置；
在冬季上述的温度传感器4在感知冬季设定的下限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知冬季设定的上限温度时停止运行；
在夏季上述的温度传感器4在感知夏季设定的上限温度时启动上述的循环泵5，同时在感知夏季设定的下限温度时停止运行；
通过膨胀罐6来吸收伴随着温度变化的热媒质的容积变化；
通过压力开关7，检知在热媒质泄漏等情况下产生的循环路3内设定的压力下限值，停止上述循环泵5并同时发出警报。
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