一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，属于地源热泵领域，一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，包括隧道主体，隧道主体的内壁底端开凿有一对排水渠，隧道主体的内壁上固定连接有保温层，保温层上固定连接有安装层，保温层与安装层之间连接有多个均匀分布的换热管，换热管上安装有热源地泵主体，隧道主体内安装有与排水渠相匹配的保温管，保温管的下侧设有蓄热管，保温管与蓄热管之间连接有导热板，保温板底端固定连接有换热膜，本方案通过储存隧道内热源地泵发出的部分热量，使隧道内排水渠内保持较高温度，隧道内进入排水渠中的水流通过保温管进行热处理，避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾。

【技术实现步骤摘要】
一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统
本专利技术涉及地源热泵领域，更具体地说，涉及一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统。
技术介绍
地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能等)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kwh的能量，用户可以得到4kwh以上的热量或冷量，地源热泵是以岩土体、地层土壤、地下水或地表水为低温热源，由水地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热中央空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。寒区隧道作为此类寒冷地区路控制性工程，由于设计和施工等环节未全面系统考虑隧址区实际情况，出现了很多竣工当年即发生冻害的情况，严重威胁着道路使用者的生命财产安全。其中，寒区隧道洞外保温出水口是隧道排水的重要组成部分，也是保证工程质量“百年大计”的重要措施，洞外排水系统的施工质量的好坏直接关系到隧道内排水及对隧道运营后的影响，同时洞内积水不能顺利排出将直接影响隧道的冻胀，直接关系隧道施工质量及运营安全。而目前对于隧道中的排水渠，保温效果不好，排水渠内水容易冻结，而普通的保温措施，在隧道内冷水流与保温水渠中的热水接触后产生水雾，容易使水雾渗入墙内，渗漏水渗入边墙后会流入电缆沟，一方面会对电缆沟内的供电线路构成威胁，另一方面积水在电缆沟内结冰产生的冻胀力将会对隧道结构造成不可修复性的损坏。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，它可以实现通过使用热源地泵使隧道内排水渠内温度保持稳定，本方案通过储存隧道内热源地泵发出的部分热量，使隧道内排水渠内保持较高温度，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管进行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，包括隧道主体，所述隧道主体的内壁底端开凿有一对排水渠，所述隧道主体的内壁上固定连接有保温层，所述保温层上固定连接有安装层，所述保温层与安装层之间连接有多个均匀分布的换热管，所述换热管上安装有热源地泵主体，所述隧道主体内安装有与排水渠相匹配的保温管，所述保温管包括保温板，所述保温板的外壁上固定连接有密封板，所述密封板与隧道主体的内壁贴合，且保温板与密封板将排水渠的上端密封，所述保温板内开凿有安装孔，所述安装孔内铺设有与换热管相通的换热管，所述换热管的下侧设有蓄热管，所述换热管与蓄热管之间连接有导热板，所述保温板底端固定连接有换热膜，所述换热膜与保温板之间连接有多孔海绵，本方案使用热源地泵使隧道内排水渠内温度保持稳定，本方案可以实现通过使用热源地泵使隧道内排水渠内温度保持稳定，本方案通过储存隧道内热源地泵发出的部分热量，使隧道内排水渠内保持较高温度，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管进行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾。进一步的，所述多孔海绵为吸水海绵，所述换热膜为气液半透膜，所述保温管上包覆有导热膜，所述导热柱内混合有导热金属粉，通过均匀散布在多孔海绵内的导热金属粉储存热量，使换热膜可全面被加热。进一步的，所述保温板与隧道主体底端之间开凿有排水孔，所述排水孔的高度为10-15cm，所述排水孔的底端固定连接有多个均匀分布的三角导流板，通过三角导流板导流排水孔内水流，使排水孔内的水流水位部分上升，从而使水流充分与换热膜接触换热，且三角导流板由良导热材料制成，使排水孔内没有水流流动时，换热膜发出的热量被三角导流板吸收，使水流进入排水孔内时，可同时被换热膜和三角导流板加热。进一步的，多个所述换热管形成循环管路，多个所述换热管分别位于隧道主体的前、中和后三个部分，通过换热管覆盖隧道内部，使热源地泵主体将隧道内全面加热。进一步的，所述保温板的外壁上固定连接有多个换热翅片，所述密封板上固定连接有去雾器，通过去雾气器将排水渠中蒸发的水汽快速凝聚成液滴，使水雾液化。进一步的，所述蓄热管为相变贮热管，所述相变贮热管内的相变材料为碳纤维复合材料。进一步的，所述排水渠为树脂排水沟，所述保温管内排水渠的深度为30-40cm，所述排水渠的保温温度范围为10-15℃。进一步的，所述保温板与多孔海绵之间固定连接有多个均匀分布的导热柱，通过导热柱将保温板中蓄热管的热量快速导入多孔海绵，使多孔海绵快速变热。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以实现通过使用热源地泵使隧道内排水渠内温度保持稳定，本方案通过储存隧道内热源地泵发出的部分热量，使隧道内排水渠内保持较高温度，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管进行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾，且隧道内进入排水渠中的水流通过保温管行热处理，从而避免隧道内冷水流与排水渠内保温的水流接触时而起雾。(2)多孔海绵为吸水海绵，所热膜为气液半透膜，所述保温管上包覆有导热膜，述导热柱内混合有导热金属粉，通过均匀散布在多孔海绵内的导热金属粉储存热量，使换热膜可全面被加热.(3)保温板与隧道主体底端之间开凿有排水孔，排水孔的高度为10-15cm，排水孔的底端固定连接有多个均匀分布的三角导流板，通过三角导流板导流排水孔内水流，使排水孔内的水流水位部分上升，从而使水流充分与换热膜接触换热，且三角导流板由良导热材料制成，使排水孔内没有水流流动时，换热膜发出的热量被三角导流板吸收，使水流进入排水孔内时，可同时被换热膜和三角导流板加热。(4)保温板的外壁上固定连接有多个换热翅片，密封板上固定连接有去雾器，通过去雾气器将排水渠中蒸发的水汽快速凝聚成液滴，使水雾液化，保温板与多孔海绵之间固定连接有多个均匀分布的导热柱，通过导热柱将保温板中蓄热管的热量快速导入多孔海绵，使多孔海绵快速变热。附图说明图1为本专利技术的隧道截面图；图2为图1中A处的结构示意图；图3为图2中B处的结构示意图；图4为本专利技术的隧道剖视图。1隧道主体、2保温层、3安装槽、4换热管、5排水渠、6保温管、601保温管、602密封板、603换热管、604蓄热管、605导热板、606换热膜、607多孔海绵、608导热柱、7热源地泵主体。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图；对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，包括隧道主体(1)，其特征在于：所述隧道主体(1)的内壁底端开凿有一对排水渠(5)，所述隧道主体(1)的内壁上固定连接有保温层(2)，所述保温层(2)上固定连接有安装层(3)，所述保温层(2)与安装层(3)之间连接有多个均匀分布的换热管(4)，所述换热管(4)上安装有热源地泵主体(7)，所述隧道主体(1)内安装有与排水渠(5)相匹配的保温管(6)，所述保温管(6)包括保温板(601)，所述保温板(601)的外壁上固定连接有密封板(602)，所述密封板(602)与隧道主体(1)的内壁贴合，且保温板(601)与密封板(602)将排水渠(5)的上端密封，所述保温板(601)内开凿有安装孔，所述安装孔内铺设有与换热管(4)相通的换热管(603)，所述换热管(603)的下侧设有蓄热管(604)，所述换热管(603)与蓄热管(604)之间连接有导热板(605)，所述保温板(601)底端固定连接有换热膜(606)，所述换热膜(606)与保温板(601)之间连接有多孔海绵(607)。/n

【技术特征摘要】
1.一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，包括隧道主体(1)，其特征在于：所述隧道主体(1)的内壁底端开凿有一对排水渠(5)，所述隧道主体(1)的内壁上固定连接有保温层(2)，所述保温层(2)上固定连接有安装层(3)，所述保温层(2)与安装层(3)之间连接有多个均匀分布的换热管(4)，所述换热管(4)上安装有热源地泵主体(7)，所述隧道主体(1)内安装有与排水渠(5)相匹配的保温管(6)，所述保温管(6)包括保温板(601)，所述保温板(601)的外壁上固定连接有密封板(602)，所述密封板(602)与隧道主体(1)的内壁贴合，且保温板(601)与密封板(602)将排水渠(5)的上端密封，所述保温板(601)内开凿有安装孔，所述安装孔内铺设有与换热管(4)相通的换热管(603)，所述换热管(603)的下侧设有蓄热管(604)，所述换热管(603)与蓄热管(604)之间连接有导热板(605)，所述保温板(601)底端固定连接有换热膜(606)，所述换热膜(606)与保温板(601)之间连接有多孔海绵(607)。


2.根据权利要求1所述的一种地源热泵的隧道保温水沟加热系统，其特征在于：所述换热膜(606)为气液半透膜，所述换热管(603)上包覆有导热膜，所述多孔海绵(607)为吸水海绵，所述导热柱(608)内混合有导热金属粉。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盈，
申请(专利权)人：成都鑫筑博建材有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51