冬天道路結(jié)冰、積雪問(wèn)題,嚴(yán)重影響國(guó)家交通、經(jīng)濟(jì)以及正常的戶外活動(dòng)和工作,每年由于路面積雪結(jié)冰所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失平均達(dá)數(shù)億元。對(duì)2008年初的那場(chǎng)大雪還記憶猶新,大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間降雪歷史罕見,給我國(guó)特別是南方地區(qū)帶來(lái)巨大災(zāi)害。因此,對(duì)路面積雪結(jié)冰的處理問(wèn)題,各國(guó)一直非常重視,并作了大量研究,探索出多種抑制路面積雪結(jié)冰的方法。
這些除冰方法分為被動(dòng)和主動(dòng)兩大類,其中常用的被動(dòng)融雪技術(shù)有撒布融雪劑、人工清除法、撒布砂石材料、機(jī)械清除等方法。主動(dòng)融雪技術(shù)則主要是通過(guò)路面的特殊功能達(dá)到融冰除雪的目的,而作為主動(dòng)融雪技術(shù)之一的能量轉(zhuǎn)化型融冰雪技術(shù)近年來(lái)正逐步成為研究熱點(diǎn)。
據(jù)了解,能量轉(zhuǎn)化型融冰雪技術(shù)是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化設(shè)備,將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為熱能,達(dá)到融雪化冰的目的??梢岳玫哪芰恐饕泄I(yè)電能、太陽(yáng)能和地?zé)岬榷喾N能量。該項(xiàng)技術(shù)可以提高能源利用率,而且清潔環(huán)保,適合于機(jī)場(chǎng)、橋面和高速公路的長(zhǎng)大縱坡等局部路段的融冰雪的需要。由于受能量來(lái)源的限制,利用土壤源熱泵技術(shù)的融冰雪技術(shù)正逐步成為研究熱點(diǎn)。
土壤源熱泵融冰雪技術(shù)是在路(橋)面內(nèi)埋置熱管,利用土壤源熱泵,經(jīng)地下?lián)Q熱器從地下提取熱土壤中的低位熱能,經(jīng)熱泵提升后,通過(guò)水泵把溫度較高的流體輸送到路(橋)面內(nèi)的排管里面。高溫?zé)崃黧w在排管內(nèi)流動(dòng)時(shí),把熱量通過(guò)對(duì)流換熱方式,傳入路(橋)面。當(dāng)路(橋)面的溫度達(dá)到0℃以上時(shí),其表面上的冰雪就會(huì)融化,從而達(dá)到融雪化冰的目的。
該項(xiàng)技術(shù)在瑞士、芬蘭等歐美發(fā)達(dá)國(guó)家開展較早,但由于受管線鋪設(shè)技術(shù)等限制,目前還處在試驗(yàn)研究階段。2007年,通過(guò)國(guó)家“十一五”科技支撐項(xiàng)目“環(huán)保型道路建設(shè)與維護(hù)技術(shù)”,哈爾濱工業(yè)大學(xué)開展了土壤源熱泵融冰雪技術(shù)的研究工作,并已取得階段性成果。
責(zé)編:fern