[实用新型]沥青混凝土道路热量转移的热电转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热电转换装置，特别是一种用于沥青混凝土道路热量转移的热电转换装置。

背景技术

 沥青路面具有行车舒适、修补快速、抗滑降噪、行车安全等优点，被广泛应用于高速公路、城市道路、桥梁加铺及机场跑道等。从“十五”开始，我国的高速公路建设飞速发展，截至“十一五”末，高速公路通车里程已经达到7.4万公里，稳居世界第二。其中，除了少部分特殊路段是水泥路面外，均是沥青路面。随着市政道路白改黑工程的普及，并向国省道等较低等级公路的推广蔓延，沥青路面的里程在与年俱增。

作为黑色路面，沥青路面吸收辐射能力强，对太阳辐射的吸收系数可达0.9，路面温升高，储能大，夏季高温时路面温度可达70°C。温度的升高对于沥青这种粘弹性材料具有不利影响，随着温度的升高，沥青逐渐软化，路面承载力下降，在行车荷载作用下，变形开始产生，不可恢复的塑性变形的累积最终导致路面的破坏。在城市，黑色路面白天吸收大量的热，到了晚上，这些储存在路面内的热量开始释放，导致环境温度的上升，加剧城市的热岛效应，尤其是在炎热的夏季，影响更加明显。

目前世界上沥青路面降温的方法主要有：涂刷光热反射型涂料、使用脱色沥青以及直接洒水。前两种方法主要是降低沥青路面对太阳辐射的吸收，但浅色路面对行车诱导性不佳，影响行车安全性。洒水则主要应用在城市道路上，需要较多的人力物力和水，但由于水分的蒸发和流失，温降保持时间较短。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效调节沥青混凝土内部温度，并将转移的热量转化为电能的沥青混凝土道路热量转移的热电转换装置。

实现本实用新型的技术方案：它包括导热装置、吸热装置、恒温装置，以及温差发电装置；通过热管将导热装置与吸热装置相连，用于传热的热管的热端埋于沥青混凝土内，热管的冷端设置在吸热装置内，吸热装置与恒温装置之间设有若干串联的温差发电片。

本实用新型具有下述优点：

⑴光照下能够延缓沥青路面升温速率，降低路面内部温度，减少因沥青路面软化和车辆重载综合作用造成的车辙破坏。

⑵全天候自动调节路面温度，减少路面温差变化，白天降低升温速率，晚上提高降温速率，保持沥青混凝土的常温状态，增强路面的耐久性，延长路面的使用寿命。

⑶有效的利用了黑色沥青路面的吸热功能，并将转移的热量转化为绿色的电能。

⑷无需改变路表面的颜色、结构状态，保持了沥青路面良好的抗滑性，行车诱导功能良好。

⑸无需洒水车洒水，节约了大量的水资源，符合节能减排、低碳经济的发展要求。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图。

图2本实用新型采集数据用模型的结构示意图。

标号说明

1导热装置、11热管、12传热液、2吸热装置、21吸热箱体、22吸热液、3恒温装置、31恒温箱体、32恒温液、4温差发电装置、5保温材料、6沥青混凝土道路、7红外灯泡。

具体实施方式

如图1所示：它包括导热装置1、吸热装置2、恒温装置3，以及温差发电装置4；导热装置与吸热装置之间通过热管相连，用于传热的热管的热端埋于沥青混凝土内，热管的冷端设置在吸热装置内，吸热装置与恒温装置之间设有若干串联的温差发电片。通过导热装置将路面的热量传导至吸热装置，吸热装置温度升高，使吸热装置和恒温装置之间形成温差，通过温差发电装置进行发电。

所述的导热装置为热管11，热管内装有传热液12，热管的热端埋于沥青混凝土道路内距表面5~8cm处为宜，因为这一层次是沥青混凝土剪应力的主要承受区，温度高时受车轮的作用沥青路面易发生剪切破坏，其中热管的热端埋于沥青混凝土内距表面6cm处为最佳。热管冷端略向上倾斜。

所述的热管传热液可以是水、丙酮或者甲醇，三种液体的工作温度分别为50~250℃、20~120℃、30~130℃。一般沥青路面内部温度在15~60℃之间，沥青混凝土的温度大于50℃时极易发生剪切破坏。该装置以降低路面温度为主要功能，所以一般传热液采用丙酮，考虑到经济性，可采用水。

所述的吸热装置包括吸热箱体21和设置在吸热箱体内的吸热液22，吸热箱体采用导热系数大的材料，热管的冷端贯穿吸热箱体壁面，延伸至吸热箱体内，置于吸热箱体内的吸热液中，这样能够及时的传输热量，确保路面温度不至于上升过快过高。采用导热系数大的箱体可以将高温传给温差发电片的热面。