CN208042264U - 一种光伏光热隧道蓄热防冻系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道防冻系统，具体是一种光伏光热隧道蓄热防冻系统。本实用新型解决了隧道在冬季容易受冻害影响的问题。一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，包括蓄热箱、第一换热盘管、第二换热盘管、太阳能吸热板、第一循环泵、第一截止阀、采暖散热器、第二循环泵和第二截止阀；蓄热箱内填充有蓄热介质；第一换热盘管与第二换热盘管设于蓄热箱内，且两者均与蓄热介质接触；太阳能吸热板背面设有微通道换热器；微通道换热器、第一换热盘管、第一管道、第二管道、第一循环泵和第一截止阀相连接并构成循环回路Ⅰ；采暖散热器、第二换热盘管、第三管道、第四管道、第二循环泵和第二截止阀相连接并构成循环回路Ⅱ。本实用新型适用于隧道防冻。

Description

一种光伏光热隧道蓄热防冻系统

技术领域

本实用新型涉及隧道防冻系统，具体是一种光伏光热隧道蓄热防冻系统。

背景技术

随着公路技术的发展，隧道的建设量逐年递增，隧道的养护也逐渐被重视，而如何避免冻害是隧道养护的重点。隧道大多建设于山岭地区，市内供暖系统无法覆盖，再加上隧道自身不具有必要的防冻系统，使得隧道的季节性冻害问题尤为突出。在我国北部地区，由于冬季温度过低，隧道洞口及内壁极易形成挂冰。隧道内的挂冰如果不能被及时清理，不仅威胁行车安全，而且能冻裂隧道内的管线设备，缩短混凝土衬砌的使用寿命，严重影响隧道的正常运营。因此，为了解决隧道在冬季容易受冻害影响的问题，设计一种隧道防冻系统是十分必要的。

发明内容

本实用新型为了解决隧道在冬季容易受冻害影响的问题，提供一种光伏光热隧道蓄热防冻系统。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，包括蓄热箱、第一换热盘管、第二换热盘管、太阳能吸热板、第一循环泵、第一截止阀、采暖散热器、第二循环泵和第二截止阀；

蓄热箱内填充有蓄热介质；第一换热盘管与第二换热盘管对称设于蓄热箱内，且两者均与蓄热介质接触；

太阳能吸热板背面设有微通道换热器；第一换热盘管的入口与微通道换热器的集流管出口通过第一管道连接；第一换热盘管的出口与微通道换热器的集流管入口通过第二管道连接；第一循环泵和第一截止阀设于第二管道上；所述微通道换热器、第一换热盘管、第一管道、第二管道、第一循环泵和第一截止阀共同构成循环回路Ⅰ；

采暖散热器的出口与第二换热盘管的入口通过第三管道连接，采暖散热器的入口与第二换热盘管的出口通过第四管道连接，第二循环泵和第二截止阀设于第四管道上；所述采暖散热器、第二换热盘管、第三管道、第四管道、第二循环泵和第二截止阀共同构成循环回路Ⅱ。

安装：本实用新型的太阳能吸热板（背面带有微通道换热器）固定于隧道洞口外的墙体上，蓄热箱、采暖散热器、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道均沿隧道侧墙设置。在安装过程中，液体被分别注入循环回路Ⅰ和循环回路Ⅱ。

工作原理：

循环回路Ⅰ：在第一循环泵的作用下，液体循环流动于微通道换热器和第一换热盘管内。太阳能吸热板吸收太阳辐射后，通过微通道换热器将所获热量传入循环流动的液体；被加热的液体在流经第一换热盘时，将热量传入蓄热箱内的蓄热介质；蓄热介质受热熔化并蓄热，与此同时，蓄热介质将热量传入第二换热盘管。

循环回路Ⅱ：在第二循环泵的作用下，液体循环流动于第二换热盘管和采暖散热器内。流动的液体在第二换热盘管内被加热，随后流入采暖散热器中并将所吸收热量传入隧道墙体，以此实现隧道的防冻。在夜间无太阳辐射时，蓄热介质持续放出热量，仍可将流经第二换热盘管的液体加热，保证了隧道墙体在夜间的温度不会过低。

克服了隧道在冬季容易受冻害影响的问题。

所述蓄热介质为石蜡。石蜡相变潜热较大，作为蓄热介质可减少蓄热箱的体积，有效延长系统供热时间。

在石蜡中加入膨胀石墨，以强化石蜡的导热性能，增强石蜡与第一换热盘管、第二换热盘管之间的换热能力。

蓄热箱外覆盖保温层，第一管道和第二管道外覆盖保温层，减少热量的流失。

本实用新型结构简单，安装方便，利用清洁可再生的太阳能，可实现就地产热、就地供热，减少传输过程的热量损失，既节能又环保，适用于隧道防冻。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型布置于隧道的示意图。

图中：1-蓄热箱；11-蓄热介质；21-第一换热盘管；22-第二换热盘管；3-太阳能吸热板；41-第一循环泵；42-第二循环泵；51-第一截止阀；52-第二截止阀；6-采暖散热器；71-第一管道；72-第二管道；81-第三管道；82-第四管道。

具体实施方式

结合附图详细说明：

一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，包括蓄热箱1、第一换热盘管21、第二换热盘管22、太阳能吸热板3、第一循环泵41、第一截止阀51、采暖散热器6、第二循环泵42和第二截止阀52；

蓄热箱1内填充有蓄热介质11；第一换热盘管21与第二换热盘管22对称设于蓄热箱1内，且两者均与蓄热介质11接触；

太阳能吸热板3背面设有微通道换热器；第一换热盘管21的入口与微通道换热器的集流管出口通过第一管道71连接；第一换热盘管21的出口与微通道换热器的集流管入口通过第二管道72连接；第一循环泵41和第一截止阀51设于第二管道72上；所述微通道换热器、第一换热盘管21、第一管道71、第二管道72、第一循环泵41和第一截止阀51共同构成循环回路Ⅰ；

采暖散热器6的出口与第二换热盘管22的入口通过第三管道81连接，采暖散热器6的入口与第二换热盘管22的出口通过第四管道82连接，第二循环泵42和第二截止阀52设于第四管道82上；所述采暖散热器6、第二换热盘管22、第三管道81、第四管道82、第二循环泵42和第二截止阀52共同构成循环回路Ⅱ。

进一步地，所述蓄热介质11为石蜡。

进一步地，所述石蜡中掺有膨胀石墨。

进一步地，蓄热箱1外覆盖有保温层；第一管道71和第二管道72外覆盖有保温层。

具体实施过程中：第一截止阀51设于第一循环泵41入口之前；第二截止阀52设于第二循环泵42入口之前。循环回路Ⅰ和循环回路Ⅱ中注入的液体是水。

Claims (4)

1.一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，其特征在于：包括蓄热箱（1）、第一换热盘管（21）、第二换热盘管（22）、太阳能吸热板（3）、第一循环泵（41）、第一截止阀（51）、采暖散热器（6）、第二循环泵（42）和第二截止阀（52）；

蓄热箱（1）内填充有蓄热介质（11）；第一换热盘管（21）与第二换热盘管（22）对称设于蓄热箱（1）内，且两者均与蓄热介质（11）接触；

太阳能吸热板（3）背面设有微通道换热器；第一换热盘管（21）的入口与微通道换热器的集流管出口通过第一管道（71）连接；第一换热盘管（21）的出口与微通道换热器的集流管入口通过第二管道（72）连接；第一循环泵（41）和第一截止阀（51）设于第二管道（72）上；所述微通道换热器、第一换热盘管（21）、第一管道（71）、第二管道（72）、第一循环泵（41）和第一截止阀（51）共同构成循环回路Ⅰ；

采暖散热器（6）的出口与第二换热盘管（22）的入口通过第三管道（81）连接，采暖散热器（6）的入口与第二换热盘管（22）的出口通过第四管道（82）连接，第二循环泵（42）和第二截止阀（52）设于第四管道（82）上；所述采暖散热器（6）、第二换热盘管（22）、第三管道（81）、第四管道（82）、第二循环泵（42）和第二截止阀（52）共同构成循环回路Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，其特征在于：所述蓄热介质（11）为石蜡。

3.根据权利要求2所述的一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，其特征在于：所述石蜡中掺有膨胀石墨。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种光伏光热隧道蓄热防冻系统，其特征在于：蓄热箱（1）外覆盖有保温层；第一管道（71）和第二管道（72）外覆盖有保温层。