[发明专利]一种太阳能与中深层地热能复合融雪化冰系统

说明书

本发明公开一种太阳能与中深层地热能复合融雪化冰系统，该系统包括太阳能供热系统、地面换热系统、中深层地热能供热系统3个组成部分。本系统以太阳能供热系统为主要热源，以中深层地热能供热系统为辅助热源，优先采用太阳能供热系统提供热水输送至地面换热系统，用于地面的融雪化冰，当太阳能供热系统供能不足或无法正常使用时，采用中深层地热能供热系统进行供热补充，主要用于公路坡道、桥梁和机场跑道等场所的融雪化冰。本发明所采用供热热源均为节能清洁能源，采用两种供热热源形成互补，能保证系统稳定运行，另外该系统耗电设备只有循环水泵和电动阀消耗电能，仅需要输入极小部分电能，不需要设置热泵设备。

技术领域

本发明涉及一种太阳能与中深层地热能复合融雪化冰系统，属于可再生能源利用技术领域。

背景技术

冬季公路坡道、桥梁因积雪结冰所造成的安全隐患，一直困扰着人们的出行，机场跑道积雪结冰会影响飞机起降的安全，随着科学的发展与时代的进步，人们创造了各种各样的道路融雪融冰方法，目前主要分为两大类：清除法和化学法，清除法主要采用人工或者机械方式清除积雪和结冰，该类方法人工及设备成本高，工作效率低，无法保证彻底清除积雪和结冰；化学法通过在路面上播撒融雪剂（醋酸钾、氯盐）来融雪化冰，但盐类除雪剂对环境、土壤存在危害，有一定的负面效应，同时，无论是清除法还是化学法，都只能在降雪之后进行，影响道路交通的正常运行。

发明内容

本发明提供一种太阳能与中深层地热能复合融雪化冰系统，能够解决以上所述问题，该复合融雪化冰系统由太阳能供热系统、地面换热系统、中深层地热能供热系统3个部分组成，通过在公路坡道、桥梁和机场跑道下敷设水平换热盘管，由太阳能供热系统和中深层地热能供热系统提供热源，可快速实现公路坡道、桥梁和机场跑道地面加热，进行融雪和化冰作业，同时不会影响路面正常交通。

本发明提供如下技术方案：复合融雪化冰系统包括太阳能供热系统、地面换热系统、中深层地热能供热系统3个组成部分，其特征是太阳能供热系统由太阳能集热器（1）、太阳能循环泵（2）、供热水箱（3）、供热循环泵（4）组成，中深层地热能供热系统由地岩热换热孔（6）、井管（7）、变频供热循环泵（8）组成，地面换热系统由水平换热盘管（5）组成，太阳能集热器与供热水箱通过管道进行连接，中间设置太阳能循环泵，供热水箱与水平换热盘管通过管道进行连接，中间设置供热循环泵，地岩热换热孔内井管与水平换热盘管通过管道进行连接，中间设置变频供热循环泵。

优先采用太阳能供热系统提供热水输送至地面换热系统，用于地面的融雪化冰，当太阳能供热系统供能不足或无法正常使用时，采用中深层地热能供热系统进行供热补充，通过设置温度传感器和电动阀实现自动控制。

本发明所涉及的地岩热换热孔内井管采用密闭金属换热器，套管式设计，温度较低的供热回水通过内管输送至井管底端，然后流向外管，与高温岩层进行换热，水温升高。

本发明所涉及的供热热源采用太阳能与中深层地热能复合形式，利用可再生能源，仅需要输入极小部分电能，不需要设置热泵设备。

本发明所涉及的中深层地热能供热系统设置变频供热循环泵，通过温度传感器监测供热回水温度值的变化，自动调节供热热水流量，利于节能。

本发明所涉及的水平换热盘管采用钢丝网骨架聚乙烯复合管，具有高换热性和高强度。

附图说明

图1为本发明一种太阳能与中深层地热能复合融雪化冰系统结构示意图。

具体实施方式