[实用新型]一种基于能量桩的屋顶或桥面除冰融雪系统装置有效

专利信息
申请号: 202021816182.7 申请日: 2020-08-27
公开(公告)号: CN213806226U 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 孙智文;孔纲强;汪凯;阳龙;王新越;杨庆;许福友;沈扬;肖衡林;裴华富 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: E04D13/10 分类号: E04D13/10;E01H5/10
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 董建林
地址: 211106 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 能量 屋顶 桥面 除冰 融雪 系统 装置
【说明书】:

本实用新型公开了一种基于能量桩的屋顶或桥面除冰融雪系统装置,包括多个板块及温度循环系统,在瓦楞彩钢板的凸起位置内部安装管卡,固定嵌入换热管,换热管与上方瓦楞彩钢板之间铺设导热材料,在换热管下方依次铺设保温隔热材料、平面彩钢板;能量桩的桩基础内埋设有换热管,换热管为自封闭状态,内部填充循环液体。板块埋设在需要进行除冰融雪的屋顶上部或下部,或桥面的内部,通过换热管与埋置在土层中能量桩连接,与温控开关、循环泵、热泵连接形成温度循环系统。本装置以浅层地温能作为热源,通过温度循环系统将地温能传递至屋顶或桥面,达到建筑屋顶或桥面除冰融雪目的。

技术领域

本实用新型涉及一种基于能量桩的屋顶或桥面除冰融雪系统装置,属于大型钢结构建筑屋顶、公路及市政桥梁技术领域。

背景技术

我国地域广阔、纬度跨越大,冬季降雪比较普遍。桥面在积雪或结冰状态下容易造成交通安全事故,造成交通堵塞或人员伤亡。钢结构屋顶,尤其是大型工业厂房钢结构屋顶,积雪或结冰时,若不及时处治,容易造成冰柱溜冰、屋顶结构荷载超重坍塌工程安全事故,造成人员伤亡、经济损失。

目前最常见的除冰融雪方式主要有人工或机械除雪、撒融雪剂、发热电缆或电阻丝、导电混凝土路面、汲取地下水以及电磁场。然而,这些常见的除冰融雪方式都存在一些不足,比如利用大功率电机加热融雪时,运维成本较高;单方面利用电能转化为热能,也会造成大量的资源浪费;直接汲取地下水融雪时,会造成大量的水资源浪费,甚至引起地面沉降;人工或机械除雪的适用范围较小,主要适用于桥面、不适于在建筑屋顶;撒融雪剂会对桥面材料,尤其是钢筋材料产生腐蚀,影响桥面的长期耐久性。

专利号为ZL201720720113,专利名称为“一种建筑物屋顶调温结构”的一篇中国实用新型专利,公开了一种建筑物屋顶调温结构,在覆于建筑物屋顶的双层金属板中注水,并与外界储水桶相连,利用热泵加热达到屋顶除冰融雪的目的。但是该技术方案仍局限于使用人工热源,能源消耗较大;同时双层金属板注水后自重较大,整体密封难度较高,不适用于大面积、大跨度的钢结构屋顶。专利号为ZL03124320,专利名称为“融雪屋顶构造”的一篇中国发明专利,公开了一种基于地源热泵技术的管路式融雪装置,解决了人工热源能源消耗大的问题。但是,该技术方案地源热泵钻孔费用相对较高,屋顶循环管路直接铺设在屋顶上表面而相对容易损坏、热量损失率高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种基于能量桩的屋顶或桥面除冰融雪系统装置,通过温度循环系统,将浅层地温能传递至屋顶或桥面,进行除冰融雪。

为达到上述目的,本实用新型所采用如下技术方案:

本实用新型提供的一种基于能量桩的屋顶或桥面除冰融雪系统装置,包括多个板块1及温度循环系统,所述板块1的组成由上至下包括瓦楞彩钢板6、导热材料8、换热管2、管卡7、保温隔热材料9及平面彩钢板10;

所述瓦楞彩钢板6的凸起位置内部安装管卡7,固定嵌入的换热管2,所述换热管2与上方瓦楞彩钢板6之间铺设导热材料8,换热管2下方铺设保温隔热材料9,所述保温隔热材料9的下方包裹平面彩钢板10;

所述板块1埋设在需要进行除冰融雪的屋顶上部或下部,或桥面的内部,所述能量桩4埋置在土层中,通过换热管2与板块1连接;所述能量桩4的桩基础内埋设有换热管2,所述换热管2为自封闭状态,内部填充循环液体;

所述换热管2与能量桩4之间安装循环泵3,与温控开关11、热泵12连接形成温度循环系统。

进一步的,所述换热管2在能量桩4的桩基础内埋管形式为U形、W形或螺旋形。

进一步的,还包括设置在屋顶或桥面的温度传感器和雨雪监控系统,所述温度传感器和雨雪监控系统与温度循环系统连接。

进一步的,所述瓦楞彩钢板6中瓦楞的高为1cm~5cm,宽为1cm~6cm,所述瓦楞的斜边与水平方向夹角为30°~90°,瓦楞之间的横向间距为5cm~50cm。

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