用于桥面除冰雪的太阳能集热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，包括太阳能集热器、支架、感应控制元件和热量传输导管，所述支架固定于桥面护栏外侧，设置有能够自动调整旋转角度的杆件，所述太阳能集热器布设于所述支架上，能够随着杆件的旋转而转动，以实现坡度调整，所述支架固定于所述护栏底部，所述热量传输导管一端连接太阳能集热器，另一端沿梁结构到延伸至设置在桥下的储热设备，所述太阳能集热器上设置有感应控制元件，通过感应光照角度控制所述杆件的角度。

Solar collector system for deicing and snow on bridge deck

【技术实现步骤摘要】
用于桥面除冰雪的太阳能集热系统
本技术涉及一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统。
技术介绍
道路积雪是导致公路交通事故的重要因素，积雪在低温和车辆荷载的作用下在路表面形成冰层，降低了路面的抗滑系数，易导致车辆失控而发生交通事故。而相较于路面，由于桥面处于悬空状态，无地源热供应，导致桥面融雪速率远低于地面道路，更容易积雪结冰，路桥过渡段存在抗滑系数突变情况，因而更易发生交通事故。目前常用的主动除冰雪方法有地源热除冰雪、发热电缆除冰雪等，地源热除冰雪技术在道路中应用效果较优，但桥梁为悬空结构，不易从地面获取热源，发热电缆需要较大功率满足除冰雪，对于电能较难获取的地方，该方法并不适用，且该方法耗费大量能源，不利于环保。桥梁结构作为公路工程的特殊结构物，应在保证不损害桥梁结构的前提下进行高效融雪化冰。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，提出了一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，本技术能够解决现有技术除雪热源不易获取、能量消耗过大的技术问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，包括太阳能集热器、支架、感应控制元件和热量传输导管，所述支架固定于桥面护栏外侧，设置有能够自动调整旋转角度的杆件，所述太阳能集热器布设于所述支架上，能够随着杆件的旋转而转动，以实现坡度调整，所述支架固定于所述护栏底部，所述热量传输导管一端连接太阳能集热器，另一端沿梁结构到延伸至设置在桥下的储热设备，所述太阳能集热器上设置有感应控制元件，通过感应光照角度控制所述杆件的角度。进一步的，所述桥面护栏顶部外侧配置卷帘，所述卷帘能够遮挡所述太阳能集热器。进一步的，所述太阳能集热器为平板集热器，包括多个竖向排列的真空集热管。进一步的，所述太阳能集热器的背阴面设置有滑动槽，所述滑动槽与支架相配合。进一步的，所述支架固定于桥侧护栏底部。进一步的，所述支架包括支撑板、旋转铰链支座和连杆，所述支撑板靠近桥梁的一端上设置旋转铰链支座，所述旋转铰链支座上设置有连杆，且太阳能集热器的背面能够与连杆连接。进一步的，所述支撑板与桥面平行。进一步的，所述支撑板的端部设置有挡块，以阻挡设置于支撑板上的太阳能集热器。进一步的，所述热量传输导管包括多个，分别收集热量，并集中传送到储热设备。进一步的，所述感应控制元件布设于所述太阳能集热器同侧，通过感应光照角度控制所述旋转铰链支座上连杆的角度，进而实现所述太阳能集热器坡度的调整。基于上述系统的安装布置方法，包括以下步骤：(1)在浇筑护栏混凝土前在护栏底部绑扎承重支架的钢结构，并对支架进行支护，减少其对护栏浇筑混凝土的影响；(2)在护栏混凝土形成强度后安装可调角度铰链支座和支撑连杆；(3)安装预制太阳能集热器和相应控制设备；(4)按设定走向布置热量传输导管。与现有技术相比，本技术的有益效果为：通过使用本技术的太阳能集热系统为桥面的融雪化冰提供了热源供应；利用太阳能集热器技术实现太阳能-热能的转化，转化效率较高；利用太阳能集热器可根据光照方向调整角度的特点，提高太阳能的集热效率，充分利用绿色能源，减少了化石燃料的消耗；通过合理设计支架结构，充分利用桥侧空间，在无需占用额外土地的情况下实现光热转化；可调坡度的太阳能集热器在非雨雪情况下可转动至竖向倚靠护栏状态，并由卷帘覆盖，减少老化损失。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本技术实施例的设于桥侧的太阳能集热系统的横剖面结构示意图；图2是本技术实施例的集热器竖直放置状态示意图；图3是本技术实施例的太阳能集热器的背阴面的结构示意图。其中，护栏1；太阳能集热器2；支架结构3；感应控制元件4；热量传输导管5；支架悬端挡块6；滑块7；卷帘8；旋转铰链支座9；连杆10；太阳能集热管11；滑动槽12。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本技术中任一部件或元件，不能理解为对本技术的限制。本技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本技术中的具体含义，不能理解为对本技术的限制。如图1-图3所示，针对目前桥梁为单支撑悬空结构，桥面积雪现象严重，使用地源热作为热源难以供应桥面除冰雪和利用发热电缆能源消耗过大问题。本实施例提供一种用于桥梁除冰雪的太阳能集热系统，包括太阳能集热器2、支架结构3、感应控制元件4和热量传输导管5，其特征在于，所述太阳能集热器2布设于桥面护栏1外侧，所述支架结构3有自动调整旋转角度连杆，所述太阳能集热器2可在所述支架可旋转角度杆件转动时实现坡度调整，所述支架结构3固结于所述护栏1底部，所述护栏顶部外侧配置卷帘8，所述热量传输导管5沿梁结构到桥下储热设备。具体的，包括太阳能集热器2、支架结构3、感应控制元件4、热量传输导管5。太阳能集热器2包括太阳能集热管11和滑动槽12；支架结构3包括支撑板、挡块6、滑块7、卷帘8、旋转铰链支座9和连杆10，支撑板靠近桥梁的一端上设置旋转铰链支座9，旋转铰链支座9上设置有连杆10，且太阳能集热器2的背面能够与连杆10连接。支撑板的端部设置有挡块6，以阻挡设置于支撑板上的太阳能集热器2。支撑板与桥面平行将支架结构3的滑块7与太阳能集热器2的滑动槽12安装成组件，太阳能集热器2与热量传输导管5连接，即构成太阳能集热系统。该系统利用晴好天气将太阳能转化为热能储存，为桥面除冰雪提供热源。多个太阳能集热器2置于支架结构3上，太阳能集热器2沿桥梁走向均匀布设于向阳侧，支架结构3承重结构窄于太阳能集热器3的宽度，可以节约钢材。要实现可根据光照角度调整太阳能集热器2转动角度，最大化收集太阳能将其转化为热能的目的，在太阳能集热器2上设置感应控制元件4，通过分析光照角度，调整支架旋转铰链9转动连杆10，改变太阳能集热器放置角度，进而提高光热转化效率。支架结构上部设置卷帘8，卷帘8为不透光、完全隔热材料，在春夏秋季无需热量的情况下，可将太阳能集热器2旋转至近竖直靠护栏状态，放下卷帘8遮盖，减少设备的老化。支架结构3承重结构端部设置挡块6，对太阳能集热器起到保护作用，连杆滑块滑出滑动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，其特征是：包括太阳能集热器、支架、感应控制元件和热量传输导管，所述支架固定于桥面护栏外侧，设置有能够自动调整旋转角度的杆件，所述太阳能集热器布设于所述支架上，能够随着杆件的旋转而转动，以实现坡度调整，所述支架固定于所述护栏底部，所述热量传输导管一端连接太阳能集热器，另一端沿梁结构到延伸至设置在桥下的储热设备，所述太阳能集热器上设置有感应控制元件，通过感应光照角度控制所述杆件的角度。

【技术特征摘要】
1.一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，其特征是：包括太阳能集热器、支架、感应控制元件和热量传输导管，所述支架固定于桥面护栏外侧，设置有能够自动调整旋转角度的杆件，所述太阳能集热器布设于所述支架上，能够随着杆件的旋转而转动，以实现坡度调整，所述支架固定于所述护栏底部，所述热量传输导管一端连接太阳能集热器，另一端沿梁结构到延伸至设置在桥下的储热设备，所述太阳能集热器上设置有感应控制元件，通过感应光照角度控制所述杆件的角度。2.如权利要求1所述的一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，其特征是：所述桥面护栏顶部外侧配置卷帘，所述卷帘能够遮挡所述太阳能集热器。3.如权利要求1所述的一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，其特征是：所述太阳能集热器为平板集热器，包括多个竖向排列的真空集热管。4.如权利要求1所述的一种用于桥面除冰雪的太阳能集热系统，其特征是：所述太阳能集热器的背阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁婷婷，孙建秀，徐润，毕玉峰，李夕林，宋杰，王卓，李琳，
申请(专利权)人：山东省交通规划设计院，
类型：新型
国别省市：山东,37