基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统技术方案

本发明专利技术公开了基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，涉及太阳能利用技术领域。本发明专利技术通过太阳能发电装置能够实现将太阳能转换为电能，产生的电能可为连接于电网输出端的用电设备供电；为提高光电转换效率，本发明专利技术还设置有导热装置，进一步地，为避免能量的浪费，本发明专利技术结合换热装置以实现土壤蓄热，储存在土壤中的热量提取出来用于道路融冰、融雪和热泵系统等，进而达到跨季度蓄热的目的；并且本系统产生的电能能够驱动循环水泵工作，因此无需外加能源；本发明专利技术设置有防潮层，避免了地面湿气或水气影响太阳能电池内部线路。本发明专利技术提高了太阳能综合利用效率，具有经济、安全、节能和环保的优势。

Solar road seasonal thermal storage system based on ground heat exchanger

The invention discloses a solar road cross season heat storage system based on a ground pipe heat exchanger, relating to the solar energy utilization technical field. The solar power device can convert solar energy into electric energy, the electric energy generated can be connected to the power output of the electrical equipment power supply; in order to improve the photoelectric conversion efficiency, the invention is also provided with a heat conducting device, further, to avoid the waste of energy, the invention based on the soil heat storage heat exchanger device, stored in the soil heat extracted for road deicing and snow melting and heat pump system, and achieve the purpose of cross quarter storage; and the system generates electricity to drive the pump work, so there is no need of external energy; the invention is provided with a moisture-proof layer, avoid the ground moisture or moisture effect of solar energy inside the cell line. The invention improves the comprehensive utilization efficiency of solar energy, and has the advantages of economy, safety, energy saving and environment protection.

【技术实现步骤摘要】
基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统
本专利技术涉及太阳能利用
，特别涉及一种基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统。
技术介绍
公路运输是主要的陆上运输方式，为适应经济快速发展，公路建设突飞猛进，这就意味着相应的能源消耗也会大幅增加，因此，各国都大力提倡清洁能源的开发利用，其中太阳能被认为是最具开发潜力的清洁能源。随着太阳利用技术日趋成熟，将太阳能利用技术应用到公路交通领域备受各国关注。道路作为能量收集和释放的载体，可以将其与相关的配套设施进行组合，成为能量系统，不但能够实现冬季的融雪化冰需求，还可以实现夏季路面太阳能集热的季节性蓄能，同时促进可再生能源的利用。
技术实现思路
基于上文所述，本专利技术提供一种基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，通过合理设计结构，集太阳能发电技术与跨季节地下蓄热技术于一体，在保证光伏发电光电转换效率的同时，无需提供外加能源就能实现跨季节蓄热，进而大大提高了太阳能的综合利用。本专利技术采用如下技术方案：基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，包括太阳能发电装置，蓄电装置，导热装置和换热装置；太阳能发电装置和设置在太阳能发电装置背面的导热装置均设置在路基表面，由上至下依次包括透光承重层，太阳能电池和换热盘管，换热盘管空隙处设有导热材料；蓄电装置设置于所述路基中，并且蓄电装置的输入端与太阳能电池的输出端连接，蓄电装置的输出端与电网连接；换热装置包括循环水泵和位于土壤内的地埋管换热器，循环水泵一端与换热盘管的出口连接，循环水泵另一端与地埋管换热器的进口连接，并且地埋管换热器的出口与换热盘管的进口连接。根据本专利技术具体实施例，所述透光承重层为高强度透明板。根据本专利技术具体实施例，还包括设置于换热盘管与路基之间的防潮层。由于采用上述技术方案，本专利技术相比于现有技术具有的有益效果是：本专利技术提高了太阳能综合利用效率，具有经济、安全、节能和环保的优势。通过太阳能发电装置能够实现将太阳能转换为电能，产生的电能可为连接于电网输出端的用电设备供电；为提高光电转换效率，本专利技术还设置有导热装置，进一步地，为避免能量的浪费，本专利技术结合换热以实现土壤蓄热，储存在土壤中的热量提取出来用于道路融冰、融雪和热泵系统等，进而达到跨季度蓄热的目的；并且本系统产生的电能能够驱动循环水泵工作，因此无需外加能源；本专利技术设置有防潮层，避免了地面湿气或水气影响太阳能电池内部线路。附图说明图1为本专利技术所提供的太阳能公路跨季节蓄热系统的结构示意图；图2为本专利技术所提供的太阳能公路结构示意图；其中，1为地埋管换热器，2为循环水泵，3为换热盘管，4为高强度透明板，5为电网，6为土壤，7为太阳能电池，8为导热材料，9为防潮层，10为路基，11为蓄电装置。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图，详细描述本专利技术的技术方案：实施例：1、图1为本专利技术所提供的太阳能公路跨季节蓄热系统的结构示意图，图2为本专利技术所提供的太阳能公路结构示意图；结合如图1和图2所示内容，本专利技术实施例公开一种基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，包括太阳能发电装置，蓄电装置11，导热装置和换热装置；太阳能发电装置、设置在太阳能发电装置背面的导热装置和防潮层9均设置在路基10表面，由上至下依次包括高强度透明板4，太阳能电池7，换热盘管3和防潮层9，换热盘管3空隙处设有导热材料8；具体地，本实施例具体实施方式是将太阳能电池7、换热盘管3和防潮层9组件粘合在公路路基10表面，并在上部加盖一层高强度透明板4来实现；蓄电装置11置于所述路基10中，并且蓄电装置11的输入端与太阳能电池7的输出端连接，蓄电装置11的输出端与电网5连接；换热装置包括循环水泵2和位于土壤6内的地埋管换热器1，循环水泵2一端与换热盘管3的出口连接，循环水泵2另一端与地埋管换热器1的进口连接，并且地埋管换热器1的出口与换热盘管3的进口连接。其中，本实施例中高强度透明板4具有透光、防滑、承重的作用。其中，本实施例中防潮层9能够避免公路路基10中的湿气影响太阳能电池7内部线路。本专利技术工作原理如下：在晴朗白天，太阳光辐射在太阳能公路上，阳光透过高强度透明板4照在太阳能电池7上，太阳能电池板7运行时产生的电能一部分用于驱动循环水泵2运行，剩余的电能通过蓄电装置11输送到电网5，同时换热盘管3中的热媒吸收太阳能电池7运行时产生的热量，太阳能电池7温度降低，热媒被加热并由循环水泵2送至地埋管换热器1，热媒在地埋管换热器1中与土壤6进行热交换，土壤6吸收并储存热量，热媒温度降低，低温的热媒重新流进换热盘管3内吸收太阳能电池7产生的热量，如此反复循环，实现对太阳能公路的太阳能电池7降温，同时回收太阳能电池7产生的热量并存储于土壤6中。以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，并不用与限制本专利技术。凡在本专利技术的申请范围内所做的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，其特征在于，包括太阳能发电装置，蓄电装置(11)，导热装置和换热装置；太阳能发电装置和设置在太阳能发电装置背面的导热装置均设置在路基(10)表面，由上至下依次包括透光承重层，太阳能电池(7)和换热盘管(3)，换热盘管(3)空隙处设有导热材料(8)；蓄电装置(11)设置于所述路基(10)中，并且蓄电装置(11)的输入端与太阳能电池(7)的输出端连接，蓄电装置(11)的输出端与电网(5)连接；换热装置包括循环水泵(2)和位于土壤(6)内的地埋管换热器(1)，循环水泵(2)一端与换热盘管(3)的出口连接，循环水泵(2)另一端与地埋管换热器(1)的进口连接，并且地埋管换热器(1)的出口与换热盘管(3)的进口连接。

【技术特征摘要】
1.基于地埋管换热器的太阳能公路跨季节蓄热系统，其特征在于，包括太阳能发电装置，蓄电装置(11)，导热装置和换热装置；太阳能发电装置和设置在太阳能发电装置背面的导热装置均设置在路基(10)表面，由上至下依次包括透光承重层，太阳能电池(7)和换热盘管(3)，换热盘管(3)空隙处设有导热材料(8)；蓄电装置(11)设置于所述路基(10)中，并且蓄电装置(11)的输入端与太阳能电池(7)的输出端连接，蓄电装置(11)的输出端与电网(5)连接；换热装置包括循环水...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艳平，向波，曹晓玲，孙亮亮，余南阳，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51