一种融雪水箱的制作方法

本发明涉及一种融雪水箱。

背景技术：

南极伊丽莎白公主地考察站位于东经76°58′，南纬73°51′。海拔高度2600米，年平均温度－36.6℃，最低温度：－64℃，最高温度－8℃，冰体厚度1900米(上层为积雪，厚度80～100米)。

融雪成为科考队员的唯一水源。为减少劳动强度，拟将融雪水箱设置在处理过的雪基础上。水箱盖与雪面齐平，队员用运雪车将雪倒入水箱后开始融雪。

融雪热源有四种，分别为柴油发电机缸套冷却水余热回收、锅炉加热、风力发电机发的电及微电网供电。优先采用可再生能源及余热回收，前二者不足时采用锅炉加热，初次化雪时同时使用电加热提高融雪速度。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计一种融雪水箱，解决了水箱内部加热融雪、水箱外部积雪不塌陷的难题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种融雪水箱，其包括，箱体，侧壁设保温层；主加热体，箱型结构，设置于所述箱体内中央，底部设支架；主加热体的侧壁及底壁为保温层+加热层，主加热体内中部水平设置主加热层，主加热层上为贮雪层，主加热体内下部为贮水层，并设一水管及水泵引出箱体；加热层及主加热层内部交错设置若干导流板，且内部充满由锅炉加热的硅油，导流板之间均匀设置若干相变材料封装管，封装管内装相变材料。

进一步，所述加热层内沿各导流板设置可控温电缆。

优选的，所述箱体侧壁保温层为相变蓄热保温层，其内间隔均匀设置导流板，且内部充满由锅炉加热的硅油，导流板之间设置相变材料封装管，内装相变材料。

又，所述箱体侧壁保温层为相变蓄热保温层内沿各导流板设置可控温电缆。

优选的，所述主加热体的侧壁及底壁的保温层为气凝胶保温层。

更进一步，还包括风力发电机或光伏组件，电性连接所述加热层内设置的可控温电缆及箱体侧壁保温层，对可控温电缆供电。

优选的，所述相变材料封装管内装的相变材料为有机石蜡类或无机结晶醋酸钠相变材料。

优选的，所述相变材料封装管的管材为聚丙烯塑料管或不锈钢管。

优选的，本发明设置两个融雪水箱，对称布置在雪下管廊两侧，并设有连通管相互连通；融雪水箱箱底架空；融雪水箱设出水管及水泵连接至主楼设备层雪水箱，水泵进出水管采用快速接头连接。

融雪水箱与雪下管廊四周及底部均设有空气隔断，空气可流通，温度可控，不会将雪下管廊外的融雪融化，造成管廊及水箱的塌陷。

本发明融雪水箱做到既要融化水箱内的雪，又避免水箱外的雪融化，雪与已融化成的水分离，水温控制在15～20℃之间，有利于输送且水泵及管道不会冻胀。

本发明的有益效果：

1.多种热源并存加热，根据用水需求及可再生能源的发电状况决定采用何种热源融雪。

2.融雪水箱不同部位不同温度控制的技术。

3.棉絮状雪与水箱内壁的分离技术。

4.雪、水分离技术。

5.油电混合加热、相变蓄热的结合。

6.储水区、水泵、水管的值班采暖、保温。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的俯视图。

图3为图1的A-A剖面图。

图4为图1的B-B剖面图。

具体实施方式

参见图1～图4，本发明的一种融雪水箱，其包括，

箱体1，侧壁设保温层11；

主加热体2，箱型结构，设置于所述箱体1内中央，底部设支架3；主加热体2的侧壁及底壁为保温层21+加热层22，主加热体2内中部水平设置主加热层23，主加热层23上为贮雪层，主加热体1内下部为贮水层，并设一水管及水泵引出箱体；加热层22及主加热层23内部交错设置若干导流板24、24’，且内部充满由锅炉加热的硅油，导流板24、24’之间均匀设置若干相变材料封装管25、25’，封装管内装相变材料。

进一步，所述加热层22内沿各导流板24、24’设置可控温电缆。

优选的，所述箱体1侧壁保温层11为相变蓄热保温层，其内间隔均匀设置导流板，且内部充满由锅炉加热的硅油，导流板之间设置相变材料封装管，内装相变材料。

又，所述箱体1侧壁保温层11为相变蓄热保温层内沿各导流板设置可控温电缆。

优选的，所述主加热体2的侧壁及底壁的保温层21为气凝胶保温层。

更进一步，还包括风力发电机或光伏组件(图中未示)，电性连接所述加热层22内设置的可控温电缆及箱体1侧壁保温层11，对可控温电缆供电。

优选的，所述相变材料封装管25、25’、13、13’内装的相变材料为有机石蜡类或无机结晶醋酸钠相变材料。

优选的，所述相变材料封装管25、25’、13、13’的管材为聚丙烯塑料管或不锈钢管。

在本实施例中，本发明设有两个融雪水箱，置于一对称布置在雪下管廊两侧，并设有连通管5相互连通；融雪水箱箱底架空；融雪水箱设出水管及水泵4连接至主楼设备层雪水箱100，水泵进出水管采用快速接头连接。

实施例

融雪水箱由内而外由油电混合相变蓄热保温加热层及气凝胶保温层复合组成，厚度分别为100mm及50mm。其中保温加热层即可由锅炉加热，也可电加热保温，优先采用可再生能源，柴发预热，相变材料的温度设定在20℃，可以使得水箱内的水保持在20℃左右，水箱外侧温度5～8℃。

雪下管廊同样由相变蓄热保温层及气凝胶保温层复合而成，相变材料温度设定在6℃，厚度100mm，气凝胶保温层外侧与雪接触处的温度可确保在零点以下。

架在水箱中间的500mm主加热层(雪笼垫)类似于蒸笼，主加热层的雪融化后通过加热层及其支架间的微小缝隙流到水箱下部的20℃温水区，水箱以加热层为界，上部为雪水混合区，由于水箱侧壁保持20℃，雪水融化后重力作用下落在主加热层上，解决了棉絮状的雪挂在水箱侧壁或上面的难题。

如图所示，水箱的采用3mm厚的SUS316L板，内部平面尺寸为2m×2m，高度为1.5m，上层0.6m为贮雪层，铲雪车将雪置放到这层；中间层为0.5m高的主加热层(雪笼垫)，分割成0.9m×0.9m的4块，内部填充45℃的相变蓄热材料，设置导流板，使锅炉提供的硅油井然有序且均匀地通过相变材料，而不会产生短流现象。也可通过雪笼垫内的可控温电缆加热，充分利用风、光等可再生能源，这部分热量不仅可以融雪，多余的热量通过相变材料蓄热，锅炉不必连续运转，油、电、蓄互补，优先采用可再生能源融雪，再利用相变材料蓄热融雪。当前二者均不满足要求，水箱低液位时启动锅炉融雪，贮水层的高度为0.4m，并采用一组3kW不经过变流的风力发电机直接为储水区、水泵、水管值班采暖。确保雪水不结冰，造成管道冻胀。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明要求的范围内。