[发明专利]太阳能路面保护系统及其保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能路面保护系统。 

背景技术

当前的道路融雪主要采取向路面抛洒融雪剂来实现，融雪剂主要分为两种，一种是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂，这种融雪剂融雪效果好，腐蚀性弱，但是价格昂贵，仅用在飞机场跑道等有特殊要求的场所；另一种融雪剂则是以氯盐为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠(即食盐)、氯化钾、氯化镁、氯化钙等，这一类融雪剂融雪效果相对差些，腐蚀性也比较强，对土壤和环境的影响都比较大。另外人工铲除积雪也是最常见的方法之一，费时费力不说，也无法铲除的很干净，在公路条件不好的地段，无法靠人力清除积雪，这样对山路弯道的道路安全很不利。除了上述外，南方夏天的地表温度最高时能达到近70℃，在一些地区甚至更高，高温使得路面的沥青漆融化，对路面产生了极大的破坏性。 

另外，随着能源和环境问题的日益突出，可再生能源的开发与利用逐渐引起了世人的重视。太阳能以其清洁、分布范围广、利用方便等特点成为发展较快的可再生能源，如何能够利用太阳能来解决各种工业生产、生活中的问题也是人们关注和研究的焦点。 

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种能使太阳能电池对路面起到保护作用的系统。 

实现本发明的技术方案如下： 

太阳能路面保护系统，包括太阳能充放电装置，检测地表温度的地面温度传感器，设置于路面下的加热装置和水循环装置，以及单片机，所述的太阳能充放电装置的输出端与单片机连接，所述的单片机连接加热装置和水循环装置，单片机还连接地面温度传感器，该单片机将接收地面温度传感器的信号进行分析后，发出是否启动加热装置和水循环装置工作的命令。

采用上述方案，当冬季时通过太阳能电池板发电，由光伏控制器控制蓄电池的充、放电，当地面有结冰或者积雪产生时，由温度传感器来触发温度控制器，使给水水泵和加热装置工作；夏季可以通过温度传感器来触发给水泵工作，通过地下水的低温来使沥青路面降温，防止夏季高温使路面永久变形。 

所述水循环装置包括用于获取地下水的第一给水泵以及设置于地下的冷却水管，该第一给水泵与单片机连接，第一给水泵还与冷却水管连接。在利用加热装置对路面进行加热前，通过抽取地下水对路面进行预热，有利于节约蓄电池储蓄的电能。 

所述水循环装置还包括用于获取自来水的第二给水泵以及设置于地下的冷却水管，该第二给水泵与单片机连接，第二给水泵还与冷却水管连接。当夏天路面温度过高，通过第二给水泵抽取冷水可以对地面进行降温。 

本发明的有益效果在于：通过太阳能产生的能量解决路面积雪结冰的问题，阻止了安全事故的发生，同时通过夏季地下水的相对低温作用来降低夏天地表的过高温，缓解了由于夏天高温造成的路面损坏，本发明结构简单，环保。 

本发明另一目的是提供种利用太阳能保护路面的方法，在雨雪天气，通过该方法对路面的情况进行检测可以启动加热装置对路面进行加热，确保行驶在路面上的交通工具的安全性。 

上述太阳能路面保护方法，包括以下步骤： 

(1)在单片机内预设各个用于比较的温度的初始值； 

(2)单片机判断地面温度传感器传入到单片机中的温度是否小于单片机中预设的第一温度； 

(3)若步骤(2)的判断结果为是，则单片机先发出启动水循环装置工作的命令，水循环装置工作结束，单片机再发出启动加热装置工作的命令； 

(4)步骤(3)执行完毕后，单片机判断地面温度传感器传入到单片机中的温度是否大于单片机中预设的第四温度，若该判断结果为否，则返回步骤(3)，若该判断结果为是，则返回步骤(2)。 

上述方案的优点在于：单片机与温度传感器检测的温度进行比较后，如果路面温度低于单片机的设定值，则先启动水循环装置抽取地下水，通过地下水对地面进行预热，由于地下水具有一定温度，可以节约用太阳能蓄电池为公路进行加热所需的电能。通过地下水进行预热后，再启动蓄电池对加热装置供电，加热装置对地面进行加热，使路面温度上升，当交通工具在路面上行驶上，可以提高轮胎与路面的摩擦力，提高行驶的安全性。 

还包括步骤(21)，即，若步骤(2)的判断结果为是，则单片机判断管道温度传感器传入到单片机中的温度是否小于单片机中预设的第三温度，若判断结果为是，则执行步骤(3)。通过检测管道中的水温，如果管道中的温度过低时，可以防止因温度过低使管道中的水发生冻结，这样可以在随时需要用水时使管道中的水流动起来。