新型太阳能融雪净水系统研究

介绍了基于太阳能集热技术与冰雪融化技术研发的1种新型太阳能融雪净水系统,主要由太阳能聚光集热系统、促冰雪快速融化系统、融雪水净水3大功能系统组成。阐述了主要功能系统的设计思路与研制过程,搭建了聚光面积为10 m^2聚光集热融雪系统,并进行实际天气下的实验。结果表明,聚光集热融雪系统集热效果良好,空载情况下40 min可升至100℃;系统在10:00-14:00时可保持稳态产水,平均有效效率可达39%;实际天气下,运行时间内平均太阳辐照度大于等于0.8 k W/m^2时,新型太阳能融雪净水系统日产水量可达200 L以上。

太阳能-土壤源热能耦合道路融雪系统融雪性能的研究

基于太阳能-土壤源热能耦合道路融雪试验系统,开展能量转化型道路融雪性能的研究,分析了融雪过程道路温度场的变化规律并对影响系统融雪效果的因素进行探讨。研究显示:路面融雪经历初期升温过程-恒温融雪过程-融雪后升温过程3个阶段,且同一水平面内,由于与埋管的距离不同,温度分布不均匀,造成带状无雪区域的出现;太阳能-土壤源热能耦合道路融雪系统影响因素分析表明:管间距、埋设深度、液体流速、环境温度等因素对融雪效果存在显著影响,可针对具体运行工况,通过调整相关参数达到理想的融雪效果。

太阳能-土壤源热能耦合桥面融雪系统温度分布特性的研究

依托太阳能-土壤源热能耦合桥面融雪系统试验路开展桥面融雪系统温度分布特性的研究,对比分析有无加热系统的桥面温度场分布规律,研究加热系统运行对桥面温度分布的影响,并通过调整测试工况,对影响桥面温度分布的因素进行探讨。研究显示:正常天气状况下,桥面不同深度处的温度、热流密度日变化均近似呈正弦状分布;随着深度的增加,日温差及热流密度的日波幅逐渐减小;太阳辐射是桥面温度变化的重要影响因素。加热系统的运行,增大了桥梁结构内部的传热量,改变了桥梁结构一定深度范围内热流传递的方向,桥面温度分布发生显著改变。对影响系统运行效果的因素研究表明:可通过使用高导热系数管材、提高循环流体温度及流速改善太阳能-土壤源热能耦合桥面加热系统的使用效果。

太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统融雪特性的仿真分析

针对太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统融雪过程,基于自行开发的道路融雪系统融雪模型,采用仿真分析的方法探讨环境温度、雪层厚度、输入热功率等融雪条件对融雪过程中的待融阶段、融化阶段及融后蒸发阶段融雪特性的影响;在此基础上,基于显著影响不同阶段融雪特性的因素,开展太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统运行策略的研究,建立针对融雪过程不同阶段的系统运行过程控制图,提出融雪系统运行策略,为太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统的运行过程控制提供参考。

新能源在寒区道路桥梁融雪问题的应用技术研究

为了促进道路桥梁融雪技术学科的发展,文章系统梳理了各国目前现有的融雪技术、存在问题、热点前沿及发展前景。总结了国内外目前普遍使用的融雪技术:人工除雪、机械除雪、融雪剂除雪等融雪技术的原理、技术及应用;然后对我国严寒地区(尤其是西北地区)的年均日照条件进行了分析;进而确立太阳能融雪技术在西北地区应用的可行性,同时系统阐述了太阳能融雪技术的原理及方法,为研究太阳能融雪技术在路桥等工程中的拓展应用奠定基础。