NO165450B - Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. - Google Patents
Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. Download PDFInfo
- Publication number
- NO165450B NO165450B NO875458A NO875458A NO165450B NO 165450 B NO165450 B NO 165450B NO 875458 A NO875458 A NO 875458A NO 875458 A NO875458 A NO 875458A NO 165450 B NO165450 B NO 165450B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- groundwater
- heat
- heated
- well
- Prior art date
Links
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title claims description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 21
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000005413 snowmelt Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- -1 gravel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til smelting av snø som ligger på en vei eller en bygningskonstruksjon ved å utnytte varmekapasitetsfunksjonen i et vannførende lag som er lokalisert i et område dypt nede i bakken, idet grunnvann som er oppvarmet geotermisk i et vannførende lag, pumpes i den snørike og kalde årstid opp fra en artesisk brønn og bringes til å strømme gjennom rørledninger beliggende like under overflaten av veibanens eller bygningskonstruksjonen slik at varme overføres fra grunnvannet til overflaten og smelter snøen, og hvor grunnvannet som er brukt og avkjølt ved varmevekslingen føres tilbake til det vannførende lag for å oppvarmes geotermisk igjen. Ved fremgangsmåten kan snøen på en vei eller en bygningskonstruksjon smeltes uten at det sprøytes vann på snøen.
Hittil har en fremgangsmåte til smelting og fjerning av snø som har falt på veier og bygningskonstruksjoner i snørike og kalde områder ved påsprøyting av grunnvann, hatt stor utbredelse. Med denne fremgangsmåte følger det imidlertid et betydelig pro-blem som følge av at grunnvannet, etter at det er påsprøytet for å smelte snøen renner f.eks. ned i veigrøftene og bringes til å renne ut i elver og i havet. Følgelig har grunnvann som en vannkilde gradvis blitt redusert, og i enkelte tilfeller kan reduk-sjonen i grunnvannet føre til innsynkning av grunnen.
For å unngå de ovennevnte problemer med den ovennevnte kjente teknikk, omtales det i Japansk patentsøknad 49-59429 (59429/1974) en fremgangsmåte og et apparat for å varme opp vann for smelting av snø som ligger på en vei ved å anvende varmen i grunnvannet. Ifølge denne kjente teknikk omfatter apparatet pumper til å pumpe opp grunnvann lokalisert i to artesiske brønner som er boret for å nå ned til det vannførende lag nær jordoverflaten, pumper til å pumpe opp elvevann eller innsjøvann, en varmeveksler, rørledninger for snøsmelting*, og snøsmeltings-dyser. Når det anvendes apparater av denne type, oppvarmes elvevann eller innsjøvann med en temperatur på ca. 1°C i den snørike årstid, til en temperatur på ca. 7-8°C i varmeveksleren idet grunnvannet ved ca. 14°C anvendes som en varmekilde, og det opp-varmete elvevann eller innsjøvann sprøytes"ut gjennom snø-smeltingsdysene og smelter snøen som har falt på veien eller liknende. ;I Japansk bruksmønsterpublikasjon 45-259:45 (25945/1970) omtales det hvordan et karbonisk eller karbonholdig materiale blandes i betongen eller asfaltdekket som.idånner veibanens over-flatelag, såsom på motorveier, i den snørikt.» og kalde årstid, slik at veibanen får bedre varmeledende egenskaper. I den således utformede veibane legges det en kanal for■grunnvann med en ut-løpsåpning som er åpen mot veikantene. Påtennvei av denne type smeltes snøen som ligger på veien ved at dettoppumpede grunnvann nær jordoverflaten med en temperatur på stor± sett ca. 10°C hele sesongen, føres gjennom kanalen, og det br.u;k;te grunnvann slippes deretter ut i en elv eller en innsjø. ;Den kjente teknikk som er beskrevet ovenfor, er imidlertid ;belemret med de følgende problemer. ;Ved teknikken eller metoden som omtaless i Japansk patent-søknad 49-59429, oppvarmes elve- eller innsjøvann med en temperatur på ca. 1°C kun til 7-8°C i varmeveksleren, ved hjelp av grunnvann på ca. 14°C, og følgelig-blir ikke varmeoverføringseffekten tilstrekkelig, og det kan således ikke for.ventes noen betydelig snøsmeltingsef f ekt. Siden det er betydeligea-vanskeligheter med å sprøyte vannet jevnt utover veien, kan den-usmeltede snø fryse, noe som kan være farlig for bilførere og fotgjengere, og videre er det behov for en stor mengde grunnvann-og elvevann for å smelte vei-snøen som følge av at varmeveks?l"ingsoperasjonen mellom grunnvannet på ca. 14°C og elvevannet på ca?.. 1°C, som er betydelig lavere enn det forannevnte, slik at emstor vannmengde spres ut over veibanen, og det utsprøytede vanmkan fra en passerende bil sprutes opp på fotgjengere eller på privatboliger og bygninger langs veien. ;Ved å anvende teknikken eller fremgangsmåten som omtales i Japansk bruksmønsterpublikasjion nr. 25945/70 reduseres grunnvann som en vannkilde en gradvis, og fører også.til et alvorlig sam-funnsproblem som følge av at det fører til innsynkning av grunnen, og dette skyldes at grunnvannet nær jordoverflaten anvendes til snøsmelting og slippes ut i elver gjennom avløp i vei-kanten. Dessuten, siden undergrunnsvannet nær jordoverflaten vanligvis har en temperatur på ca. 10°C som forøvrig er en forholdsvis lav temperatur, kreves det en stor grunnvannsmengde for ;effektivt å kunne smelte og fjerne snøen på veien. ;Det også kjent løsninger hvor vannet fra grunnvannskilden føres gjennom lukkede rørledningssystemer og returneres til kilden etter bruk. I slike systemer er det også vanlig å anvende varmeoverføringsmedier og varmevekslersystemer som absorberer varmen på ett sted og avgir den på bruksstedet. Slike løsninger er kjent fra f.eks. DE-patentpublikasjonene 2.003.394, 2.527.500, 2.913.151, 3.018.983 samt fra 3.521.699. ;Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å elimi-nere problemene og ulempene ved de kjente metoder for fjerning av snø som ligger på veien og bygningskonstruksjoner og således frembringe en ny fremgangsmåte til smelting av snø som ligger på veien eller liknende uten påsprøyting av vann. ;Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det avkjølte grunnvann føres tilbake til en andre artesisk brønn adskilt fra den første brønn slik at vannet kan oppvarmes geotermisk til en normaltemperatur for grunnvann, og i den påfølgende kalde og snørike årstid pumpes grunnvannet, som er oppvarmet geotermisk i et andre vannførende lag, opp gjennom den andre artesiske brønn (B) og bringes til å strømme gjennom rørledningene for å overføre varmen fra grunnvannet til overflaten slik at snøen smelter, det brukte og ved varmeover-føring avkjølte grunnvann føres tilbake til det første vann-førende lag gjennom den første artesiske brønn slik at vannet igjen varmes opp til normaltemperatur for grunnvann, og den ovennevnte pumpe- og tilbakeføringsoperasjon gjentas hvert 2. år. ;En foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse hvor grunnvann som ved hjelp av solenergi er oppvarmet i den varme årstid, lagres i den første artesiske brønn i det første vannførende lag for å bremse temperaturfallet i vannet ved utnyttelse av varmekapasitetsfunksjonen i det første vannførende lag, kjennetegnes ved at det varme grunnvann som lagres i det første vannførende lag pumpes opp fra den første brønn, mens grunnvannets temperatur fortsatt er over en.normaltemperatur, og bringes til å strømme gjennom ledningene (4-);. for<_>å overføre varme fra grunnvannet til overflaten for å smelte?snøen i den kalde, snørike årstid, og det anvendte ved varmeoverføringen avkjølte grunnvann tilbakeføres til den andre artesiskkbrønn og ned i et andre vannførende lag hvor det tilbakeførte^ gr.unnvann lagres for å bremse temperaturstigningen i vannet ved ååutnytte det vann-førende lags varmekapasitetsfunksjon, og dett avkjølte og lagrede grunnvann pumpes opp fra den andre brønn menss grunnvannets temperatur fortsatt er under en normaltemperattnrj;, og bringes til å strømme gjennom ledningene for å absorbere solvarme under den på-følgende varme årstid slik at grunnvannet oppvarmes, og det oppvarmede grunnvann føres tilbake til den førster brønn hvor det lagres for å benyttes i den påfølgende kaldé^og snørike årstid, og den ovennevnte pumpe- og tilbakeføringsoper.asjon gjentas hvert ar. ;Foretrukne utførelser av den foreliggende^oppfinnelse skal nå beskrives under henvisning til de medfølgende.tegninger, hvori:" ;Fig. 1 viser et skjematisk pdanriss av ettanlegg for ut-øvelse av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et skjematisk tverrsnitt awanlegget ifølge f ig. 1. Fig. 3 viser et planriss av et modif i sert!:, eksempel ifølge f ig. 1. Fig. 4 viser en grafisk fremstilling av; temperaturf or løpet i grunnvannet som funksjon av tiden ifølge en i første utførelse av oppfinnelsen. Fig. 5 viser en grafisk fremstilling av>-temperatur f or løpet i oppvarmet og avkjølt grunnvann som funksjon awtiden' ifølge den andre utførelse. Fig. 6 viser et skjematisk, riss, delvissil snitt av en alter-nativ utførelse av anlegget. Fig. 7 viser et lengdesnitt av sammensveisede rørseksjoner omfattende de rør som fortrinnsvis anvendes-ved konstruksjonen av anlegget. Fig. 8A-8C. viser mikrofotografier som viser .krystallstruk-turene i områdene nær rørseksjonenes sveiseskjøt ifølge fig. 7. ;Snøsmeltingsmetoden ifølge den foreliggende oppfinnelse ut-føres generelt under betraktning av varmekapasitetsfunksjonen for grunnvann. Varmekapasitetsfunksjonen for grunnvann skal beskrives i det etterfølgende. Når f.eks. varmt vann med en temperatur på ca. 28°C føres ned i et grunnvannførende lag med generelt et poreforhold på ca. 30%, vil fjell, grus, sand og liknende i det vannførende lag varmes opp slik at det dannes en varmtvannsone. Varmtvannssonen utvikles gradvis til en sone med stor utbredelse, og således holdes varmeenergien i grunnvannslaget som følge av feltets varmekapasitet. Og motsatt dannes det en kaldtvannssone når kaldt vann pumpes inn i grunnvannsfeltet. ;Foretrukne utførelser av snøsmeltings-fremgangsmåten uten vannutsprøytning, ifølge den foreliggende oppfinnelse skal i det etterfølgende beskrives i detalj idet det tas hensyn til de ovennevnte kjennsfjerninger. ;Første utførelse ;Figurene 1 og 2 representerer et tilfelle hvor den foreliggende oppfinnelse anvendes for smelting og fjerning av snø som ligger på en vei. Under henvisning til disse figurer er det utformet minst to artesiske brønner, det vil si første og andre brønner henholdsvis A-B, og et (eller flere) varmeavgivnings- og varmeopptakende rør 4 legges hovedsakelig under hele veioverflaten 5 i form av buktninger, bøyer paralleller (som vist på fig. 3), spiraler, slynger eller liknende utforminger. Røret 4 kan selvsagt på hensiktsmessig måte plasseres andre steder såsom i en bygningskonstruksjoner, under skinnegangen på en jernbane-linje for å smelte snø. Endene av røret 4 tilkoples respektive til brønnene A og B f.eks. ved hjelp av ledninger. Ifølge denne konstruksjon eller kombinasjon av brønner og rørledningsarrange-ment, kan grunnvannet i et første vannførende lag 7 lokalisert 40-150 m under bakken, pumpes opp ved hjelp av en pumpe 3 fra brønnen A, idet grunnvannet i det vannførende laget 7 holdes ved 15-16°C selv i den kalde årstid slik det fremgår av fig. 4. Ved at det opp-pumpede varme grunnvann i den kalde årstid således strømmer gjennom ledningen 4 under veien 5 eller i en bygningskonstruksjon med en foretrukket hastighet på 0,3 - 1,5 m/sek., kan snøen som har falt på veien 5 eller bygningskonstruksjonen gradvis smeltes, og således kan en ved hjelp av varmen som overføres fra røret 4, forhindre at veibanen fryser. ;Grunnvannet som således anvendes til å., varme'opp røret 4 og som vanligvis har en temperatur på ca. 6°C;. returneres deretter gjennom en ledning til den andre' brønn B ogalagdes dypt nede i et andre lag 8 i undergrunnen slik; at det utg jørr ennkaldtvannssone. På denne måte returneres vannet på nytt tir. det vannførende lag 7 fra jordoverflaten 6 slik at det kan brukesspå"nytt uten at det har vært eksponert mot atmosfæren, og såledéssforhindres det at grunnvannet sløses bort og forurenses. ;Som det fremgår av diagrammet ifølge figq.4 varmes grunnvannet gradvis opp etter som tiden går etter attdéfe.er brukt og returnert til det andre vannførende lag 8 iiden 'andre brønn B, og i løpet av ca. 6 måneder har temperaturen ildet brukte grunnvann atter steget til den normale grunnvannstemperatur. på ca. 15-16°C, og grunnvannet lagres der under termisk isolerende betingelser slik at det kan anvendes i den påfølgende snørike og kalde årstid. ;Av figuren fremgår det at jo tidiigere;?vannet brukes før disse 6 måneder, jo mere vil effekten avtai. ;Som beskrevet ovenfor kan, ifølge denrae2utførelse, snøen som har falt på veien eller bygningskonstruksjonen^ effektivt smeltes og fjernes uten vannutsprøyting, og uten at det' anvendes større grunnvannsmengder, og dette er en overlegemmåte sammenlignet med den konvensjonelle fremgangsmåte; til fjerning;av snø fra veier eller lignende. ;Andre, utførelse ;En andre utførelse av fremgangsmåten ifj&lge den foreliggende oppfinnelse til smelting og fjerning av snø-; som har falt på en vei eller lignende, skal beskrives i det etttterfølgende under henvisning til fig. 1, 2 og 3. Ifølge den andre?utførelse oppvarmes kokende eller varmt vann ved hjjelp av solvarmen i den varme årstid, og vannet lagres i brønnen A som er utformet i det første vannførende lag 7 beliggende dypt under jordoverflaten på ca. 140-150 m, og dette vann anvendes i den snørike og kalde årstid ved at det lagrede vann pumpes opp og sirkuleres gjennom rør-ledningsarrangementet 4 som er anordnet likee under veibanen 5 på den måte som i detalj skal beskrives i det', etterfølgende. ;Vannet som varmes opp av solvarmen i den- varme årstid og som lagres i det første vannførende lag 7, holdes ved en temperatur på ca. 23-25°C i den snørike og kalde årstid: og ..dette er betydelig høyere enn en temperatur på ca. 15-16°C som er normaltempera-turen for grunnvann, og dette skyldes varmekapasitetsfunksjonen til det første vannførende lag 7. ;Ifølge den andre utførelse av snøsmeltingsmetoden ifølge den foreliggende oppfinnelse, pumpes det således oppvarmede og lagrede vann med pumpen 3 opp fra den første brønn A og sirkuleres gjennom varmeavgivnings- og varmeopptakingsledningen(ene) 4 som er lagt under veien 5 slik at snøen som har falt på veien 5 og bygningskonstruksjonen eller lignende, smeltes og fjernes og følgelig hindres snøen eller det smeltede vann i å fryse på veien eller lignende. Etter at vannet har vært anvendt til å snø-smeltingen, har det vanligvis temperatur på ca. 6°C, og det holdes i kaldtvannsonen 8 i den andre brønn B som avkjølt vann. ;Ifølge den andre utførelse anvendes vannet som er returnert til brønnen B i den påfølgende varme årstid, på følgende måte. Det returnerte vann som har en temperatur på ca. 7-10°C om sommeren, og som er lavere enn den normale grunnvannstemperatur på ca. 15-16°C, pumpes opp ved hjelp av pumpen 3, vist ved strek-prikkede linjer på fig. 2, og etter at det er anvendt til å av-kjøle hus, sirkuleres det gjennom ledningen 4 for å avkjøle veibanen 5, bygningskonstruksjonen eller lignende slik at veibanen hindres i å mykne i den varme årstid. Kaldtvannet fra brønnen B varmes opp ved varmeoverføring fra den oppvarmede vei- og bygningskonstruksjon under sirkulasjon gjennom røret 4, og det så-ledet oppvarmede vann med en temperatur på ca. 28°C, returneres til brønnen A i det dype vannførende lag 7 uten å være eksponert mot atmosfæren. Det således returnerte varmtvann i brønnen A danner en varmtvannssone i det vannførende sjikt 7 betydelig under jordoverflatesonen 6 og lagres her som oppvarmet vann slik at snø på veier eller bygningskonstruksjoner kan smeltes i den påfølgende snørike og kalde årstid på den måte som er beskrevet foran. ;Ifølge fremgangsmåten ifølge denne utførelse kan grunnvannet som anvendes til å smelte snøen på veien eller lignende i den snørike og kalde årstid, effektivt brukes på nytt for å avkjøle veier, bygningskonstruksjoner eller lignende i den varme årstid uten å bli eksponert mot atmosfæren, slik at grunnvannet kan opp-rettholdes som en vannkilde uten at det sløses bort og forurenses . ;De to utførelser av fremgangsmåten ifølge 'oppfinnelsen kan utføres ved hjelp av et varmevekslersystenr. På fig. 6 vises det et system hvor grunnvannet i brønnen A pumpes.-.opp ved hjelp av pumpen 3, og strømmer inn i den* andre brønn;;B!j>g jennom en ledning som passerer gjennom en varmeveksler 10. I/edhingen 4 som ligger under veibanen 5, fylles med en frostvæske? som>: sirkuleres i ledningen 4 med en pumpe 9 som er innkoplet i: ennledning som for-binder begge endene av ledningen 4. Ifølgædette, arrangementet overføres varmen fra grunnvannnet til frostvæsken når grunnvannet passerer gjennom varmeveksleren 10, og varmennsom således over-føres til frostvæsken overføres i sin tur. tallveibanen 5 når frostvæsken sirkulerer gjennom ledningen 44,, og- følgelig smelter snøen som ligger på veien 5. En varmepumpe:; kan: fortrinnsvis anvendes som en varmeveksler 10. Grunnvannet: som- er oppvarmet av solvarmen i den varme årstid, lagres i brønnen A, mens det kalde grunnvann lagres i brønnen B etter varmeoverføringen i varmeveksleren 10. Et uheldig brudd i ledningene 4 . noe som kan skyldes at vannet fryser i ledningen etter drift stians av pumpen 9, kan effektivt forhindres siden røret 4 er fyltL med; frostvæske.
I de forannevnte utførelser er varmeavgivelses- og opp-samlingsrøret 4 under veibanen 5 for oppvarmingen/avkjølingen som vist på fig. 7 og 8.
Ledningen 4 har en kjemisk sammensetning'-som er beskrevet av Japanese Industrial Standards (JIS) G-3 4 52,'.'og:-'består vanligvis at et antall rørledningsseksjoner. En endeflate: av en rørlednings-seksjon støter an mot endeflaten på den nærmeste rørledningssek-sjon. De motstående partier sammensveises.; ved ':bestråling med strupet høyenergistråler såsom laserstråler: og<~.det sveisede parti bråkjøles ved påsprøytning av argongass gj;énnom en dyseinnretning slik at det dannes en sveiseskjøt til dannelse^av rørledninger for varmeavgivelse og varmeopptak.
Fig. 8A, 8B og 8C er mikrofotograf ier ■ som:, representerer krystallstrukturer i sveiseskjøtene som er-behandlet ved hjelp av sveisevarmen ved den ovennevnte sveisémetode, idet mikrofotografiet ifølge fig. 8A representerer en martensittisk struktur i et parti av en rørledning nær ved det sveisede parti, og mikrofotografiet ifølge fig. 8B representerer en- fin perlittstruktur i et parti av rørledningen nær ved den martensittiske struktur, mens mikrofotografiet ifølge fig. 8C representerer en perlittstruktur i hoveddelen av stålrøret.
Som beskrevet ovenfor rettes den strupete høyenergistråle mot de motstøtende partier av rørledningsseksjonene slik at det dannes en sveiseskjøt, og kjølegassen blåses deretter mot det sveisede parti for å bråkjøle dette.
Den således fremstilte rørledning for varmeavgivelse og varmeopptak har en martensittisk struktur, en bland-struktur av martensitt og fin perlitt, og den fine perlittstruktur er bort fra det sveisede parti og mot hovedmaterialet i rørledningen i denne rekkefølge. Det ble ikke observert fremspring eller andre deformerte partier i det sveisede parti av den således fremstilte rørledning, og det oppnås således en jevn sveiseoverflate. En styrketest av ti rør som var fremstil på denne måte, ble utført ved å bøye de respektive rør ca. 90°, men det ble ikke observert brudd eller sprekker.
Som beskrevet foran ifølge snøsmeltingsfremgangsmåten hvor det ikke anvendes vann-utsprøyting, smeltes snø som ligger på veier eller bygningskonstruksjoner effektivt i den snørike og kalde årstid slik at veioverflaten ikke fryser ved at varmt grunnvann sirkuleres gjennom en rørledning som er anordnet under veibanen, og varmekapasitetsfunksjonen i det vannførende lag i de dypere underjordiske områder utnyttes. Videre returneres det av-kjølte grunnvann etter snøsmeltingen til det vannførende lag for å danne en kaldtvannssone, og det returnerte avkjølte vann varmes gradvis opp geotermisk i de dypere jordområder til normaltempera-turen for grunnvann for anvendelse i den påfølgende snørike og kalde årstid. På denne måte kan det oppnås en mer effektiv og økonomisk snøsmelting og fjerningseffekt sammenlignet med konvensjonelle smeltemetoder hvor det sprøytes vann på overflatene, ved at det anvendes en forholdsvis liten mengde grunnvann. Grunnvannet kan anvendes på nytt uten å være eksponert mot atmosfæren, noe som hindrer sløsing med og forurensning av grunnvennet, og følgelig kan man unngå problemet med innsynkning i grunnen.
Grunnvannet som er avkjølt under snøsmeltingen i den snørike og kalde årstid, anvendes i den varme årstid til å avkjøle veier eller bygningskonstruksjoner ved at grunnvannet sirkuleres gjennom ledningsarrangementet som er anordnet under veibanen eller liknende. Grunnvannet som anvendes til å avkjøle veibanen, varmes opp ved hjelp av solvarme under sirkulasjon.')gjennom ledningsarrangementet, og det således oppvarmede grunnvann returneres til brønnen slik at det kan brukes på nytt i dennpåfølgende snørike og kalde årstid.
Ifølge et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse sirkuleres det opp-pumpede grunnvann fra ennbrønn til en annen brønn gjennom en varmeveksler, og en frostvæske som fyller ledningen som er anordnet under veibanen, sirkulerer gjennom varmeveksleren hvor varmen overføres; fra grunnvannet. Selv i det tilfelle hvor frostvæskesirkulasjonen stansen opp-etter at snøen er smeltet på veibanen, vil hverken veibanen eller det innvendige av ledningen fryse til noe som sikrer en betryggende drift samt reduserer vedlikeholdskostnadene.
Videre, siden ledningen som er anordne.ttunder veibanen, har en forbedret struktur, oppnås det en bedre styrke og fleksibili-tet, og videre muliggjøres det et fritt rørledningsarrangement siden de sveisede partier av rørledningsseks.jpnene hverken har fremspring eller andre deformerte partier, ogc; rørledningen kan anvendes i lang tid uten sammenbrudd eller sprekkdannelser. En slik rørledning hvor grunnvann skal sirkulereegjennom ifølge snø-smeltingsmetoden ifølge den foreliggende oppfinnelse, er svært egnet til å anordnes under veibanen.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte til smelting av snø som ligger på en vei eller en bygningskonstruksjon ved å utnytte varmekapasitetsfunksjonen i et vannførende lag som er lokalisert i et område dypt nede i bakken, idet grunnvann som er oppvarmet geotermisk i et vann-førende lag (7), pumpes i den snørike og kalde årstid opp fra en artesisk brønn (A) og bringes til å strømme gjennom rørledninger (4) beliggende like under overflaten av veibanens eller bygningskonstruksjonen slik at varme overføres fra grunnvannet til overflaten og smelter snøen, og hvor grunnvannet som er brukt og av-kjølt ved varmevekslingen føres tilbake til det vannførende lag for å oppvarmes geotermisk igjen, karakterisert ved at det avkjølte grunnvann føres tilbake til en andre artesisk brønn (B) adskilt fra den første brønn (A) slik at vannet kan oppvarmes geotermisk til en normaltemperatur for grunnvann, og i den påfølgende kalde og snørike årstid pumpes grunnvannet, som er oppvarmet geotermisk i et andre vannførende lag (8), opp gjennom den andre artesiske brønn (B) og bringes til å strømme gjennom rørledningene (4) for å overføre varmen fra grunnvannet til overflaten slik at snøen smelter, det brukte og ved varmeoverføring avkjølte grunnvann føres tilbake til det første vannførende lag (7) gjennom den første artesiske brønn (A) slik at vannet igjen varmes opp til normaltemperatur for grunnvann, og den ovennevnte pumpe- og tilbakeføringsoperasjon gjentas hvert 2. år.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor grunnvann som ved hjelp av solenergi er oppvarmet i den varme årstid, lagres i den første artesiske brønn (A) i det første vannførende lag (7) for å bremse temperaturfallet i vannet ved utnyttelse av varmekapasi-tetsfunks jonen i det første vannførende lag, karakterisert ved at det varme grunnvann som lagres i det første vannførende lag (7) pumpes opp fra den første brønn (A), mens grunnvannets temperatur fortsatt er over en normaltemperatur, og bringes til å strømme gjennom ledningene (4) for å overføre varme fra grunnvannet til overflaten for å smelte snøen i den kalde, snørike årstid, og det anvendte ved varmeover-føringen avkjølte grunnvann tilbakeføres til den andre artesisk
brønn (B) og ned i et andre vannførende lag (8) hvor det tilbake-førte grunnvann lagres for å bremse temperaturstigningen i vannet ved å utnytte det vannførende lags varmekapasitetsfunksjon, og det avkjølte og lagrede grunnvann pumpes opp fra den andre brønn (B) mens grunnvannets temperatur fortsatt er under en normaltemperatur, og bringes til å strømme gjennom ledningene (4) for å . absorbere solvarme under den påfølgende varme årstid slik at grunnvannet oppvarmes, og det oppvarmede grunnvann føres tilbake til den første brønn (A) hvor det lagres for å benyttes i den påfølgende kalde og snørike årstid, og den ovennevnte pumpe- og tilbakeføringsoperasjon gjentas hvert år.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO875458A NO165450C (no) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO875458A NO165450C (no) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO875458D0 NO875458D0 (no) | 1987-12-29 |
NO875458L NO875458L (no) | 1989-06-30 |
NO165450B true NO165450B (no) | 1990-11-05 |
NO165450C NO165450C (no) | 1991-02-13 |
Family
ID=19890505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO875458A NO165450C (no) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO165450C (no) |
-
1987
- 1987-12-29 NO NO875458A patent/NO165450C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO875458L (no) | 1989-06-30 |
NO875458D0 (no) | 1987-12-29 |
NO165450C (no) | 1991-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1313479C (en) | Snow melting method utilizing heat retaining function of underground aquifer without sprinkling water | |
US5178485A (en) | Heat exchanging pipe system for uniformly heating road surfaces and the like | |
EP0322489B1 (en) | Snow melting method utilizing heat retaining function of underground aquifer without sprinkling water | |
JP2689400B2 (ja) | 太陽熱蓄熱型路面融雪装置 | |
NO165450B (no) | Fremgangsmaate til smelting av snoe ved utnyttelse av grunnvannet. | |
JPH01299903A (ja) | 路床面の加温・冷却装置 | |
JPH01247601A (ja) | 地下深部の地熱の昇温効果を利用した無散水消雪方法 | |
JP6560706B2 (ja) | 消雪設備及び消雪方法 | |
DK165644B (da) | Fremgangsmaade ved smeltning af sne paa en vej eller en bygningskonstruktion | |
JPS62237249A (ja) | 地下熱を利用した融雪方法 | |
RU2060316C1 (ru) | Устройство для защиты покрытия сооружения | |
JPH02243804A (ja) | 無散水消雪方法 | |
JPS6257761B2 (no) | ||
JPS5851561B2 (ja) | 軌道面の融雪、凍結防止法 | |
JP2973276B2 (ja) | 融雪装置 | |
JPH0776649B2 (ja) | 帯水層の蓄熱利用による冷暖房消雪集熱方法及び装置 | |
JPH0617404A (ja) | 歩道の融雪装置 | |
JP2006022643A (ja) | 融雪設備 | |
JPH04292755A (ja) | 帯水層の蓄熱利用による冷暖房消雪集熱方法及び装置 | |
JPS62233644A (ja) | 地下熱を利用した融雪方法 | |
JPH0194102A (ja) | ロードヒーテイング装置 | |
JPH04194203A (ja) | 凍上防止方法及びその装置 | |
JPH03241103A (ja) | 融雪装置 | |
JPH0853807A (ja) | トンネル坑口付近における路面の凍結防止方法 | |
JPH1018260A (ja) | 融雪槽一体型路面融雪装置 |