节能防结冰公路的制作方法

本发明涉及防冻技术领域，特别是涉及一种节能防结冰公路.

背景技术：

冬天雨雪天气居多，尤其在北方，夜间温度低，道路还极易形成冰层。汽车在冰雪道路上行驶时，普通汽车轮胎容易发生打滑，遇到上坡路段难以上车，刹车易侧滑；更为严重的是在减速的时候，及易发生事故，严重威胁声明和财产安全。

解决上述问题之一的途径是改装特种轮胎，但是成本高，价格昂贵，使用不便，因此不利于推广。另一种方法就是在普通轮胎上装防滑链，但对道路的破坏较为严重。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提供一种节能防结冰公路。

本发明提供一种节能防结冰公路，其包括：

沥青层、地基层和供热系统；

所述供热系统包括地热管路、输热管路、电热水箱、储能单元、太阳能发电机组和风能发电机组；

所述地基层位于所述沥青层下方；所述地热管路设于所述地基层内；

所述输热管路包括进水管道和出水管道，所述进水管道用于连通所述电热水箱的出热水口与所述地热管路的进水口；所述出水管道用于连通所述电热水箱的入水口与所述地热管路的排水口；

所述太阳能发电机组和风能发电机组的输出端均与所述储能单元相连；所述储能单元的输出端与所述电热水箱相连，用于对电热水箱内的水进行加热。

进一步地，还包括供能控制系统，所述供能控制系统包括：处理单元、控制单元、调节阀门和温湿度传感器；

所述调节阀门设于所述进水管道；

所述温湿度传感器用于接收所述防结冰公路近场环境的温度数据和湿度数据；

所述处理单元与所述温湿度传感器通信连接，用于通过接收到的所述温度数据和所述湿度数据，根据预设调控规则生成控制指令；所述预设调控规则包括，当所述温度数据和所述湿度数据符合形成路面结冰的条件时，生成用于开启所述调节阀门开启的控制指令；当所述温度数据和所述湿度数据达到第一预设值时生成用于增加所述调节阀门开度的控制指令，当所述温度数据和所述湿度数据达到第二预设值时生成用于减小所述调节阀门开度的控制指令；

所述控制单元与所述处理单元通信连接，用于根据所述控制指令控制所述电热水箱的启闭和/或所述调节阀门的开度。

进一步地，所述供能控制系统还包括无线接收单元；

所述无线接收单元用于接收天气信息数据；

所述处理单元还与所述无线接收单元通信连接，用于通过接收到的所述天气信息数据，根据预设启动规则生成所述控制指令；

所述预设启闭规则包括，当所述天气信息数据符合形成路面结冰的条件时，生成用于开启所述调节阀门开度的控制指令。

进一步地，所述地基内还设置有隔热层；

所述隔热层设于所述地热管路的下方，用于阻止所述地热管路所产生的热能向地下传导。

进一步地，所述隔热层包括：聚苯乙烯泡沫、粘结剂、碳纤维、锆英石、氧化钙、氧化石墨烯、偶联剂和活化剂；其中，所述聚苯乙烯泡沫、粘结剂、碳纤维、锆英石、氧化钙、氧化石墨烯、偶联剂和活化剂的重量比为(6～9)：(45～47)：(22～25)：(3～5)：(10～15)：(1～2)：(0.2～0.4)：(0.2～0.3)。

本发明提供一种防结冰公路，该防结冰公路包括有供热系统，供热系统中的地热管路设置于地基内，通过热传导的作用对沥青路面进行加热，从而避免湿冷气象环境中路面结冰，从根本上由于冰冻路面引发的交通隐患。地热管路设置于地基内，从而地基可以对供热管路起到保护支撑作用，避免地热管路直接受到来自地面的压力，进而也就可以有效的延长地热管路的使用寿命。另外，供热系统的热能源为太阳能和风能，太阳能和风能均为清洁能源，具有节能环保，无需额外供电的优点，不会对周边环境的用电造成影响。综上所述，本发明提供的防结冰公路具有安全事故率低，使用寿命长，节能环保的优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防结冰公路的结构示意图；

图2为本发明另一优选实施例提供的防结冰公路中供能控制系统的结构示意图；

图3为本发明另一优选实施例提供的防结冰公路的结构示意图。

附图标记说明：

1-沥青层；2-地基层；31-地热管路；32-电热水箱；33-进水管道；34-出水管道；35-储能单元；36-太阳能发电机组；37-风能发电机组；4-供能控制系统；41-处理单元；42-控制单元；43-调节阀门；44-温湿度传感器；45-无线接收单元；5-隔热层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种防结冰公路，请参考图1，该图示出了本发明实施例提供的防结冰公路的结构，具体包括：

沥青层1、地基层2和供热系统；

供热系统包括地热管路31、输热管路、电热水箱32、储能单元35、太阳能发电机组36和风能发电机组37；

地基层2位于沥青层1下方；地热管路31设于地基层2内；

输热管路包括进水管道33和出水管道34，进水管道33用于连通所述电热水箱32的出热水口与地热管路31的进水口；出水管道34用于连通电热水箱32的入水口与地热管路31的排水口；

太阳能发电机组36和风能发电机组37的输出端均与储能单元35相连；储能单元35的输出端与电热水箱32相连，用于对电热水箱32内的水进行加热。

本发明实施例通过在地基层2设有的地热管路31，来对形成路面的沥青层1进行热传导，从而可以避免路面在湿冷的气象环境中结冰，具体的，在本发明实施例中，供热系统所包括的地热管路31设于地基层2内，从而地基可以对供热管路起到保护支撑作用，避免地热管路31直接受到来自地面的压力，进而也就可以有效的延长地热管路31的使用寿命。

此外在本发明实施例中，供热系统的热能源为太阳能和风能，具体是太阳能发电机组36和风能发电机组37分别将太阳能和风能转换为电能后输储能单元35储存，该储能单元35将电能输出对电热水箱中的水进行加热，加热后的水进入到地热管路31中对沥青路面进行加热。太阳能和风能都是清洁能源，节能环保，不会对环境造成污染，由于没有用电，也不会对周边环境的用电造成影响。

上述储能单元35可以为电容等。

通过输热管路所包括的进水管道33和出水管道34，可以实现将电热水箱32所加热后的热水输入至地热管路31中，并将热量释放后的低温水从地热管路31中返输回电热水箱32中继续加热。

进一步的，请参见图2，在本发明实施例中，还可以包括供能控制系统4，上述供能控制系统4包括：处理单元41、控制单元42、调节阀门43和温湿度传感器44；

调节阀门43设于所述进水管道33；

温湿度传感器44用于接收所述防结冰公路近场环境的温度数据和湿度数据；

处理单元41与温湿度传感器44通信连接，用于通过接收到的温度数据和湿度数据，根据预设调控规则生成控制指令；上述预设调控规则包括，当温度数据和所述湿度数据符合形成路面结冰的条件时，生成用于开启调节阀门43开启的控制指令；当温度数据和所述湿度数据达到第一预设值时时生成用于增加所述调节阀门43开度的控制指令，当所述温度数据和所述湿度数据达到第二预设值时生成用于减小所述调节阀门43开度的控制指令；

控制单元42与处理单元41通信连接，用于根据所述控制指令控制所述电热水箱32的启闭和/或所述调节阀门43的开度。

在实际应用中，可以根据不同的地理条件，通过本领域技术人员的实际测定来测定符合形成路面结冰的条件，以及，设定第一预设值或第二预设值。比如，符合形成路面结冰的条件具体可以是湿度达到90％以上，温度低于零下3度；第一预设值具体可以是，湿度大于95％，且温度低于零下10度，时说明加热效果不够，需要通过加大街热量来保证路面不结冰，从而要生成用于增加所述调节阀门43开度的控制指令；第一预设值具体可以是温度高于10度，此时，说明加热温度过高，存在能源浪费，因此需要通过减少调节阀门43的开度来节约能源，从而要生成用于减小所述调节阀门43开度的控制指令。

进一步地，请继续参见图2，在本发明实施例中，所述供能控制系统4还优选包括无线接收单元45；该无线接收单元45用于接收天气信息数据；上述处理单元41还与该无线接收单元45通信连接，用于通过接收到的所述天气信息数据，根据预设启动规则生成所述控制指令；所述预设启闭规则包括，当所述天气信息数据符合形成路面结冰的条件时，生成用于开启所述调节阀门43开度的控制指令。

在本发明实施例中，还可以应用天气预报的天气信息数据，来在路面进场的的气候达到形成结冰条件前，来对路面进行提前的加热，从而使路面保持一定的温度，进而使路面无法结冰，而不是等待路面结冰后再加热。

通过本发明实施例可以确保路面无法结冰，从而可以进一步的增加路面的安全性。

进一步地，请参见图3，为了实现能源利用率的提高，上述地基内还优选设置有隔热层5；

该隔热层5设于地热管路31的下方，用于阻止所述地热管路31所产生的热能向地下传导。

优选的，该隔热层5可以包括聚苯乙烯泡沫、粘结剂、碳纤维、锆英石、氧化钙、氧化石墨烯、偶联剂和活化剂；其中，所述聚苯乙烯泡沫、粘结剂、碳纤维、锆英石、氧化钙、氧化石墨烯、偶联剂和活化剂的重量比为(6～9)：(45～47)：(22～25)：(3～5)：(10～15)：(1～2)：(0.2～0.4)：(0.2～0.3)。

其制备方法可以为：将上述原料经过混料、真空成型、炭化和石墨化加工而成。该隔热层5有隔热性能好的优点，进而使得地热管路31释放的热量均向上加热沥青层1，进而提高融冰效率，提高能源利用率。此外，该隔热层5还具有使用寿命长、节约电能、环保性能好、能做成硬质异形、生产方法简单、成本低的特点。

由上述内容可知，本发明提供一种防结冰公路，该防结冰公路包括有供热系统，供热系统中的地热管路设置于地基内，通过热传导的作用对沥青路面进行加热，从而避免湿冷气象环境中路面结冰，从根本上由于冰冻路面引发的交通隐患。地热管路设置于地基内，从而地基可以对供热管路起到保护支撑作用，避免地热管路直接受到来自地面的压力，进而也就可以有效的延长地热管路的使用寿命。另外，供热系统的热能源为太阳能和风能，太阳能和风能均为清洁能源，具有节能环保，无需额外供电的优点，不会对周边环境的用电造成影响。综上所述，本发明提供的防结冰公路具有安全事故率低，使用寿命长，节能环保的优点。

以上对本发明所提供的节能防结冰公路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。