融雪化冰路面新技术PPT精选文档

缺点：对环境造成严重污染 和破坏，破坏土壤结构、周 围植被、区域水源以及大气 环境；同时对路桥、运载工 具造成严重腐蚀，破坏路面 结构（钢筋、混凝土、沥青 等）和腐蚀金属（汽车、地 下管线等），可能造成巨大 经济损失
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热熔法
绿色太阳能融雪化冰
热
导电混凝土加热（碳纤维）
熔
发热电缆
法
微波加热法
循环热流体加热
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发热电缆
发热电缆的应用及研究现状 近几年来，芬兰、丹麦、挪威、俄罗斯等国 已经有不少单位进行发热电缆的制造、安装和技 术研究工作，他们对于发热电缆的设计、材料、 施工安装、检验、调试和验收都已经具备了相当 丰富的经验。发热电缆低温辐射系统以其特有的 优势,很快得到了广泛的应用，如地板辐射采暖系 统，管道伴热系统，足球场、草坪、花坛供热系 统，特殊建筑（如厂房、机库等）供热系统，屋 顶及屋顶天沟冰雪融化系统等。其中应用最广泛 和发展最快的是地板辐射采暖系统， 国内外许多机场、体育馆、大型居住小区等 都采用了电热辐射采暖技术。
发热电缆用于路面融雪化冰在国外（如北欧国家）已有应用，但对 工程应用一些主要的问题包括如何进行实际工程设计没有见到有关的标 准和详细报导。目前国内已经开始拥有发热电缆制造技术，该技术在我 国道路行业的推广仍有待研究。
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发热电缆
发热电缆的铺装： 发热电缆的铺装方式一般为蛇形铺装，其工艺要求如下图所 示。发热电缆在车道的融冰雪安装有两种方式，一种方式是用暖 线覆盖整个区域，这种方式适用于主车道的高流量区；另一种方 式是只在车轮区安装，这种适用于小区域如私人车库车道。 用于道路融雪化冰的发热电缆系统属于间歇运行方式，一般 推荐铺装功率为 250-400W/㎡。
④具有抗氧化作用
⑤导电象和胶凝材料的线膨胀系数值必须相近
⑥具有合适的形状和大小来混掺到混凝土中
3常用导电相材料
①碳纤维 （高强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、导电传热，
热膨胀系数小等优异性能）
②石墨 ③ 炭黑④钢纤维及钢屑
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2 原理
导电混凝土路面
通过按特定比例将粉末状碳材料和未硬化的混凝土混合，然后 用高压压机在约980千牛的压力按压它,使其失去水分并形成所需形 状。将一对电极嵌在发热混凝土宽度方向的两端。发热混凝土体的 外表面覆盖有一绝缘涂层。为了在施加100V的电压下发热混凝土 体获得40W或更大的加热功率，通过控制碳材料用量（1.8%左右）， 获得良好的导电性并保证必要的强度（电阻﹤533Ω）
融雪化冰路面 新技术
成员：
背景
耗费大量的人力物力财力来融雪化冰
2ຫໍສະໝຸດ Baidu
融雪化冰新技术
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清除法
人工清除
机械清除
优点：安全环保 缺点：影响交通，效率较低，适用范围较小
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化学融化法
优点：来源广泛、价格便宜、 效果好，且可以起防滑作用。
撒布融雪盐
常用盐类：
尿素、钙镁乙酸盐、乙烯二 醇（相对效果好，昂贵）、 醋酸钙镁盐
素混凝土导热系数随水灰比的增大先增加后减小，随砂率增大而减小 钢纤维掺量越高，钢纤维混凝土导热性越好
隔热材料： XPS板（挤塑聚苯乙烯板）
改善层间粘结状态
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管网布置：
绿色太阳能融雪化冰
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绿色太阳能融雪化冰
应用：G318工布江达段到墨竹工卡
搭建太阳能电池板
太阳能电池埋置
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绿色太阳能融雪化冰
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导电混凝土路面结构
将石墨和未硬化混凝土混合 制 作 步 骤
加铺普通混凝土层和隔热层 的路面结构
注：4为高压压机，5为电极，外表面上的所有区域覆盖有绝缘树脂。
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导电混凝土路面融雪效果
融雪过程电阻变化情况 结论：通电一段时间后，导 电混凝土路面平均温度比周 围空气温度高10℃左右，路 表温度可以上升到雪的融点 以上，能够成功将冰雪融化， 而且整个加热过程导电材料 的电阻稳定。
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化冰效果
发热电缆
初状态 3小时后
2小时后
5小时后
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两种实 现形式
三个关 键技术
绿色太阳能融雪化冰
太阳能存储转换系统给埋置在路面内的电管加热
太阳能加热低温不冻结的液体，液体通过路面导管循环加热 混凝土导热性能 隔热层材料 太阳能管网设置
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绿色太阳能融雪化冰
导热系数：钢纤维混凝土>素混凝土>碳纤维混凝土
（2）沥青混凝土能更好地吸收5.8GHz频段微波
2 加热方式
（1）间歇式加热好于持续加热除冰效果，采用间歇式加热，每次间歇时间为10秒 加热除冰效果最好。
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发热电缆
发热电缆加热系统具有 无污染、运行费用低、 热稳定性好、控制方便 等优势。
缺点：虽然发热电缆融冰雪用于交通领域较为广泛,但它存在融冰雪所需 功率太大(耗能大)，融化效率相对太小，寿命较短，加热温度对沥青路面 影响较大的问题。
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发热电缆
发热电缆的组成、各部分功能： 发热电缆是利用电流通过可导电材料产生受到电阻的阻碍将电 能转化为热能的原理制成的，是将可导电材料通过特殊工艺封装的 发热体。 如图 ，发热电缆一般由以下几个部分构成：发热体、绝缘体、 接地导线、金属屏蔽层、防水护套，有些场合的电缆还有金属加强 护套。
优点：
1 里外同时加热，温度均匀，速度较快 2 穿通性和选择性强 3 瞬间升温，没有余热，能耗低 4 不影响道路路用性能
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微波除冰车：
微波加热融雪技术
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关键技术：
1 微波频率
微波加热融雪技术
（1）5.8GHz频段微波除冰效率是2.45GHz频段微波的4一6倍，提高微波频率， 能够提高除冰效率
试验路效果评价：
(1) 输出功率133W，电压40V，积雪厚5cm
(2) 输出功率300W， 电压61V，积雪厚5cm
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微波加热融雪技术
原理：
当用微波加热冰雪路面时，由于冰的介电常数很小，冰层基本不吸收 微波。故微波能量可以直接穿过冰层，加热路面材料，路面和冰层之 间的少量水因大量吸收微波能量而蒸发，从而使冰层和路面的结合力 大大降低了，再辅以机械除冰装置，很容易破碎和剥离冰层，可以实 现快速有效清除冰雪。
优点：融雪效果好、无腐蚀无污染、 社会经济效益明显
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1 分类 导电混凝土
导电混凝土
根据 胶凝材料 的不同
无机类（如水泥导电混凝土和水玻 璃导电混凝土）
有机类（如沥青导电混凝土和数 树脂导电混凝土）
复合类（如聚合物导电混凝土和 浸渍导电混凝土）
2 导电相材料的技术要求
①良好的导电性
②足够的机械强度
③温度稳定性