CN206974257U - 一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，包括置于地下热水源或温泉热水源处的抽水泵、置于道路上方山体处的保温集水箱、置于保温集水箱旁的保温辅助水箱、置于路面下的加热盘管和置于路面旁的循环泵；加热盘管的排水口分别连接至排水管路和循环泵入水端，循环泵的出水端通过循环管路连接至保温辅助水箱，排水管路通向路边的排水沟；并且通过光伏发电板发电为保温辅助水箱的电加热丝、抽水泵和循环泵提供电能。本实用新型能够充分利用地下水自然热能资源消除冬季道路暗冰，减少甚至避免路面暗冰导致的交通事故，提高高寒地区交通安全性，具有运行成本低等特点。

Description

一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置

技术领域

本实用新型属于路面除冰技术领域，尤其涉及一种利用地下水自然热能消除寒区道路暗冰的热管装置。

背景技术

在高寒地区，冬季道路容易积雪结冰，特别是在隧道洞口、阴山、弯道等路段，道路容易形成暗冰，造成冰雪灾害，给交通带来严重危害，导致交通事故频发。根据交通部统计，2005年全国共发生道路交通事故450254起，呈“马鞍型”分布规律，即年末年初月份事故多，中间月份事故相对较少。在影响冬季路面状况的诸多因素中，积雪结冰问题最为关键，常常导致一系列的负面连锁反应。有研究表明，道路积雪结冰引起的交通事故约占冬季交通事故总量的35％。

面对高寒地区冬季路面暗冰的威胁，目前常采用电能或其它二次能源进行供热来消除路面暗冰，但是现有的方式需要消耗十分巨大能源，无法充分利用现有的自然能源，运行成本非常高。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，能够充分利用地下水自然热能资源消除冬季道路暗冰，减少甚至避免路面暗冰导致的交通事故，提高高寒地区交通安全性，能极大降低路面除冰的运行成本。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，包括置于地下热水源或温泉热水源处的抽水泵、置于道路一旁山体上的保温集水箱、置于保温集水箱旁的保温辅助水箱、置于路面下的加热盘管和置于路面旁的循环泵；所述抽水泵通过输水管路连接至保温集水箱上方的入水口，所述加热盘管的入水口通过进水管路分别连接至保温集水箱下方的出水口和保温辅助水箱下方的出水口，在进水管路的分支处设置有三通阀；所述加热盘管的排水口分别连接至排水管路和循环泵入水端，所述循环泵的出水端通过循环管路连接至保温辅助水箱，所述排水管路通向路边的排水沟；

所述保温辅助水箱的池壁夹层内布设有电加热丝，在所述保温辅助水箱和保温集水箱的上方架设有光伏发电板，所述光伏发电板的输出端通过光伏控制器连接至电加热丝、抽水泵和循环泵。

进一步的是，所述保温集水箱和保温辅助水箱均为周壁具有保温层的水箱；阻止进入保温集水箱的热水和辅助水箱内的热水与外界进行换热，减少热水中热量的散失。

进一步的是，在所述输水管路和进水管路外围均包裹有保温套；输水管路和进水管路采用Φ50的管路，并采用厚度10cm以上的保温护套保温，减少水流热量在管路中的消耗。

进一步的是，在所述输水管路上设置输水控制阀，在所述进水管路上设置进水控制阀，在所述排水管路上设置排水控制阀，在所述循环管路上设置循环控制阀；用于调节各个管路中的水流流速和流量。

进一步的是，在所述保温集水箱和保温辅助水箱中均设置有液位传感器；实时监控保温集水箱和保温辅助水箱中的液位状态。

进一步的是，还包括控制器，在所述控制器上分别连接保温集水箱和保温辅助水箱中的液位传感器，所述控制器分别连接至输水控制阀、进水控制阀、排水控制阀、循环控制阀、三通阀、抽水泵和循环泵；实现自动化供热调节，通过液位传感器检测保温集水箱和保温辅助水箱中的水位，从而控制三通阀调节供热来源；同时通过控制输水控制阀、进水控制阀、排水控制阀、循环控制阀、抽水泵和循环泵实现整个系统的自动化工况控制。

进一步的是，所述抽水泵为潜水式水泵；便于直接从地下热水源或温泉热水源中抽取热水。

进一步的是，在所述保温辅助水箱的侧壁上部设置有溢流管路，所述溢流管路通向路边的排水沟；由溢流管路排出保温辅助水箱内多余的水，并将水流排入排水沟，避免水流二次流入路面聚集而结冰，影响道路安全。

采用本技术方案的有益效果：

本实用新型能够提高高寒地区交通安全性，减少甚至避免路面暗冰导致的交通事故，且能极大降低运行成本；

高寒地区通常会有丰富的地下热水或温泉热水自然资源丰富地段，利用温泉热能消除路面冰雪灾害，特别是隧道洞口、阴山、弯道等路段的路面冰雪灾害，可以减少能耗；同时利用太阳能作为辅助能源，将路面吸收热能后的水通过循环管路通向保温辅助水箱，由太阳能对回收水进行加热，形成二次利用，减少能耗；

在距离道路一定高度处设置保温集水箱和保温辅助水箱，利用水头差，使热水水流在重力作用下，不需提供外界辅助能源就能在管道系统内流动，运行费用接近为零；

能够将供热后的水流排入排水沟，避免水流二次流入路面聚集而结冰，影响道路安全。

附图说明

图1为本实用新型的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置结构示意图；

图2为本实用新型中保温集水箱和保温辅助水箱的结构示意图；

图3为本实用新型中光伏发电板的电路连接示意图；

图4为本实用新型的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置控制连接示意图；

其中，1是抽水泵，2是保温集水箱，3是保温辅助水箱，31是电加热丝，32是光伏发电板，4是加热盘管，5是循环泵，6是输水管路，61输水控制阀，7是进水管路，71进水控制阀，8是三通阀，9是排水管路，91排水控制阀，10是循环管路，101循环控制阀，11是保温套，12是液位传感器，13是溢流管路。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1-3所示，一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，包括置于地下热水源或温泉热水源处的抽水泵1、置于道路一旁山体上的保温集水箱2、置于保温集水箱2旁的保温辅助水箱3、置于路面下的加热盘管4和置于路面旁的循环泵5；所述抽水泵1通过输水管路6连接至保温集水箱2上方的入水口，所述加热盘管4的入水口通过进水管路7分别连接至保温集水箱2下方的出水口和保温辅助水箱3下方的出水口，在进水管路7的分支处设置有三通阀8；所述加热盘管4的排水口分别连接至排水管路9和循环泵5入水端，所述循环泵5的出水端通过循环管路10连接至保温辅助水箱3，所述排水管路9通向路边的排水沟；

所述保温辅助水箱3的池壁夹层内布设有电加热丝31，在所述保温辅助水箱3和保温集水箱2的上方架设有光伏发电板32，所述光伏发电板32的输出端通过光伏控制器连接至电加热丝31、抽水泵1和循环泵5。

其中，加热盘管4采用Φ20的钢管，且每个钢管间距以30-50cm为宜，钢管与路表面深度以15-20cm为宜。

作为上述实施例的优化方案，如图2所示，所述保温集水箱2和保温辅助水箱3均为周壁具有保温层的水箱；阻止进入保温集水箱2的热水和辅助水箱内的热水与外界进行换热，减少热水中热量的散失。

在所述输水管路6和进水管路7外围均包裹有保温套11；输水管路6和进水管路7采用Φ50的管路，并采用厚度10cm以上的保温护套保温，减少水流热量在管路中的消耗。

作为上述实施例的优化方案，如图1所示，在所述输水管路6上设置输水控制阀61，在所述进水管路7上设置进水控制阀71，在所述排水管路9上设置排水控制阀91，在所述循环管路10上设置循环控制阀101；用于调节各个管路中的水流流速和流量。

在所述保温集水箱2和保温辅助水箱3中均设置有液位传感器12；实时监控保温集水箱2和保温辅助水箱3中的液位状态。

如图4所示，还包括控制器，在所述控制器上分别连接保温集水箱2和保温辅助水箱3中的液位传感器12，所述控制器分别连接至输水控制阀61、进水控制阀71、排水控制阀91、循环控制阀101、三通阀8、抽水泵1和循环泵5；实现自动化供热调节，通过液位传感器12检测保温集水箱2和保温辅助水箱3中的水位，从而控制三通阀8调节供热来源；同时通过控制输水控制阀61、进水控制阀71、排水控制阀91、循环控制阀101、抽水泵1和循环泵5实现整个系统的自动化工况控制。

作为上述实施例的优化方案，所述抽水泵1为潜水式水泵；便于直接从地下热水源或温泉热水源中抽取热水。

作为上述实施例的优化方案，在所述保温辅助水箱3的侧壁上部设置有溢流管路13，所述溢流管路13通向路边的排水沟；由溢流管路13排出保温辅助水箱3内多余的水，并将水流排入排水沟，避免水流二次流入路面聚集而结冰，影响道路安全。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

通过抽水泵1抽取地下热水源或温泉热水源中的热水，并将热水置于保温集水箱2内；在重力作用下保温集水箱2内的热水通入加热盘管4内，由加热盘管4对路面供热，从而融化路面的暗冰；供热后的热水通过排水管路9排出；

供热后的热水还可以通过循环泵5通入保温辅助水箱3内，由光伏发电板32发电为电加热丝31提供电能，由电加热丝31加热保温辅助水箱3内的水，作为辅助水源向加热盘管4提供热水；辅助水源在地下热水源或温泉热水源热水不足时使用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，包括置于地下热水源或温泉热水源处的抽水泵(1)、置于道路一旁山体上的保温集水箱(2)、置于保温集水箱(2)旁的保温辅助水箱(3)、置于路面下的加热盘管(4)和置于路面旁的循环泵(5)；所述抽水泵(1)通过输水管路(6)连接至保温集水箱(2)上方的入水口，所述加热盘管(4)的入水口通过进水管路(7)分别连接至保温集水箱(2)下方的出水口和保温辅助水箱(3)下方的出水口，在进水管路(7)的分支处设置有三通阀(8)；所述加热盘管(4)的排水口分别连接至排水管路(9)和循环泵(5)入水端，所述循环泵(5)的出水端通过循环管路(10)连接至保温辅助水箱(3)，所述排水管路(9)通向路边的排水沟；

所述保温辅助水箱(3)的池壁夹层内布设有电加热丝(31)，在所述保温辅助水箱(3)和保温集水箱(2)的上方架设有光伏发电板(32)，所述光伏发电板(32)的输出端通过光伏控制器连接至电加热丝(31)、抽水泵(1)和循环泵(5)。

2.根据权利要求1所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，所述保温集水箱(2)和保温辅助水箱(3)均为周壁具有保温层的水箱。

3.根据权利要求2所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，在所述输水管路(6)和进水管路(7)的外围均包裹有保温套(11)。

4.根据权利要求1或3所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，在所述输水管路(6)上设置输水控制阀(61)，在所述进水管路(7)上设置进水控制阀(71)，在所述排水管路(9)上设置排水控制阀(91)，在所述循环管路(10)上设置循环控制阀(101)。

5.根据权利要求4所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，在所述保温集水箱(2)和保温辅助水箱(3)中均设置有液位传感器(12)。

6.根据权利要求5所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，还包括控制器，在所述控制器上分别连接保温集水箱(2)和保温辅助水箱(3)中的液位传感器(12)，所述控制器分别连接至输水控制阀(61)、进水控制阀(71)、排水控制阀(91)、循环控制阀(101)、三通阀(8)、抽水泵(1)和循环泵(5)。

7.根据权利要求6所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，所述抽水泵(1)为潜水式水泵。

8.根据权利要求7所述的一种利用地下水热能消除寒区道路暗冰的热管装置，其特征在于，在所述保温辅助水箱(3)的侧壁上部设置有溢流管路(13)，所述溢流管路(13)通向路边的排水沟。