本实用新型专利技术公开一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，通过集中部的作用将接收到的太阳能进行集中，有利于太阳能的更加集中的使用，使得对其暂时储存和输送更加方便，通过蓄热槽在基土内部的开设，并形成密闭的空间，有利于热能的储存，将底部接触的地热热能向水渠提供了条件，通过导热管对集中部和蓄热槽的连通，使得集中部收集的太阳热能输送到蓄热槽内，使得蓄热槽能够通过两种途径收集到热能，增大了获得热能的途径和单位时间内获得的热能量，通过蓄热槽内部填充物的导流腔，使得热量向上持续移动在顶端靠近水渠内壁，并对其持续的加热。并对其持续的加热。并对其持续的加热。
【技术实现步骤摘要】
一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构
[0001]本技术涉及水利工程
，具体而言，涉及一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构。
技术介绍
[0002]输水渠道是目前我国调水工程中最为基本的形式之一，截至目前为止，我国已修筑大概300万公里的输水渠道，其中80％位于季节性冻土地区。由于恶劣的外界环境，渠基土不断经历着冻融循环的过程，进而导致寒区渠道均发生着不同程度的冻胀破坏。因此，对于寒区冬季输水渠道而言，通过设置辅热设施后进而推迟衬砌结构结冰时间，即可以推后渠道停水期、延长供水时长，进而取得较好的社会经济效益。目前针对寒区冬季输水渠道安全输水传统辅热方法主要有：电加热法、抽水融冰法、结构保温法和水力调控法等，而这些技术方法具有成本较高、依赖地下水资源和只适用于部分渠段关键部位等不足之处，为此提出一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构。
技术实现思路
[0003]根据本技术的实施例旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
[0004]根据本技术的实施例的第一目的在于提供一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构。
[0005]技术第一方面的实施例提供了一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，用于水渠辅热，所述水渠包括基土和开设在基土上表面的渠道，包括：集中部，所述集中部安装在所述水渠的基土上；蓄热槽，开设在所述水渠的基土内部，所述蓄热槽内部设置有填充物，且填充物内部设置有导流腔；导热管，所述导热管分别与集中部内部和所述蓄热槽内部相连通；其中，所述蓄热槽内壁最低点低于所述水渠的渠道内壁最低点。
[0006]根据本技术提供的一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，通过集中部的作用将接收到的太阳能进行集中，有利于太阳能的更加集中的使用，使得对其暂时储存和输送更加方便，通过蓄热槽在基土内部的开设，并形成密闭的空间，有利于热能的储存，将底部接触的地热热能向水渠提供了条件，通过导热管对集中部和蓄热槽的连通，使得集中部收集的太阳热能输送到蓄热槽内，使得蓄热槽能够通过两种途径收集到热能，增大了获得热能的途径和单位时间内获得的热能量，通过蓄热槽内部填充物的导流腔，使得热量向上持续移动在顶端靠近水渠内壁，并对其持续的加热，可以为寒区渠道工程安全度过寒冷冬季保驾护航，通过冬季白天将当地太阳光热能源蓄集在蓄热槽底部，进而增强蓄热槽基础辅热能力，并在夏季将充足的太阳辐射光热能源蓄存在蓄热槽，以便冬季更够更好地辅热水渠，并且蓄热槽还具有排放与收集基土渗漏水的作用，可以实现削减冻胀作用防止冰冻破坏的综合效果。
[0007]另外，根据本技术的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
[0008]上述任一技术方案中，所述蓄热槽内壁上端面倾斜设置，且平行于所述渠道的内
壁。
[0009]在该技术方案中，通过蓄热槽内壁上端倾斜并平行于渠道内壁设置，使得蓄热槽顶端散发的热能在基土传导到水渠内壁的距离相等，同时倾斜设置的顶部面更够有效的增大该面的表面积，有助于热能更好的散发。
[0010]上述任一技术方案中，所述蓄热槽的纵向截面高度大于宽度设置。
[0011]在该技术方案中，由于蓄热槽的挖掘需要工程设备的参与，在面对广大的水渠辅热工程作业中，挖掘立方土的多少直接影响到了本专利的实施成本，一方面在挖掘立方土不变的情况下，蓄热槽的纵向截面高度大于宽度设置，使得蓄热槽挖掘的更深，能够更加近的接触到地下的地热热能，另一方面在保证水渠不受冻的情况下，能够尽可能少的挖掘立方土，能够更加低成本的实施本专利，有助于本专利的大规模展开。
[0012]上述任一技术方案中，所述集中部包括：聚光板和集热管，所述集热管安装在聚光板上，所述聚光板设置在所述基土上，所述集热管和所述导热管相连接，且内部相互连通；其中，所述集热管安装在聚光板上时，所述集热管位于所述聚光板的上下两端之间，且与聚光板之间形成有间隙。
[0013]在该技术方案中，通过聚光板对收到的阳光集中聚集到集热管上，方便了集热管同时接收大量的太阳热能，通过集热管位于所述聚光板的上下两端之间，且与聚光板之间形成有间隙，使得集热管能够相对接触到更多的聚光板反射的太阳能。
[0014]上述任一技术方案中，所述聚光板设置有抛物线型内凹面，且所述集热管的轴线与所述聚光板的抛物线型内凹面的焦点重合。
[0015]在该技术方案中，通过聚光板设置有抛物线型内凹面有利于太阳能的集中反射，通过集热管的轴线与所述聚光板的抛物线型内凹面的焦点重合，使得集热管能够处于大部分聚光板反射的太阳能上，有助于太阳能的传递接收。
[0016]上述任一技术方案中，所述集热管外壁设置有玻璃管，且所述玻璃管与所述聚光板之间形成有间隙，所述集热管外壁涂抹有吸收涂层。
[0017]在该技术方案中，通过玻璃管对集热管的隔离处理，避免外部雨水和其他带有腐蚀性的物质直接接触到集热管上，造成集热管的过早老化，通过玻璃管的透明特性，能够降低对太阳光的反射，降低集热管对太阳能的吸收干扰，集热管涂抹吸收涂层，具体为选择性吸收涂层，对可见光区和近红外光区有高吸收率、在远红外区有尽可能低的发射率的涂层，可提高吸热体对太阳辐射能的吸收能力，降低吸热体对环境散射的能力。
[0018]上述任一技术方案中，所述集中部还包括：太阳能自动跟踪装置，所述太阳能自动跟踪装置用于与所述聚光板相连接以使所述聚光板能够跟随太阳光移动。
[0019]在该技术方案中，通过太阳能自动跟踪装置能够自动的对太阳光的射向监测，并带动聚光板进行角度转动，使得聚光板能够以更加适合的角度，以便接收并反射更多的太阳能。
[0020]上述任一技术方案中，所述导热管上设置有鼓风机，所述鼓风机用于与所述导热管内部相连通以使所述导热管内部空气流动。
[0021]在该技术方案中，加设鼓风机外接外部电源，通过鼓风机的作用，有助于导热管内部的空气流动，有助于热能更快速的传输到蓄热槽底部。
[0022]上述任一技术方案中，所述蓄热槽内壁底端安装有隔离栅，所述隔离栅沿所述渠
道内水流的垂直方向依次设置，且所述隔离栅与所述渠道内水流方向平行。
[0023]在该技术方案中，加设隔离栅有利于蓄热槽内部的填充物内部之间的导流腔的气体和液体流动更加规范，避免彼此之间过多的交流接触，避免了内部过多的损耗。
[0024]上述任一技术方案中，所述蓄热槽内壁设置有至少两个预设方向上的温度传感器组，至少两个所述预设方向包括至少一个水平于所述渠道内壁和至少一个朝向所述蓄热槽底部方向。
[0025]在该技术方案中，通过温度传感器组的设置能够对蓄热槽内部的温度进行测定绕后向外部数据传输，有助于工作人员第一时间掌握蓄热槽内部的温度参数。
[0026]上述任一技术方案中，所述蓄热槽内壁至少三个预设部位设置有湿度传感器，至少三个所述预设部位包括至少一个位于所述蓄热槽的顶部、至少一个位于所述蓄热槽的中部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，用于水渠(1)辅热，所述水渠(1)包括基土(101)和开设在基土(101)上表面的渠道(102)，其特征在于，包括：集中部(2)，所述集中部(2)安装在所述水渠(1)的基土(101)上；蓄热槽(3)，开设在所述水渠(1)的基土(101)内部，所述蓄热槽(3)内部设置有填充物(301)，且填充物(301)内部设置有导流腔；导热管(4)，所述导热管(4)分别与集中部(2)内部和所述蓄热槽(3)内部相连通；其中，所述蓄热槽(3)内壁最低点低于所述水渠(1)的渠道(102)内壁最低点。2.根据权利要求1所述的一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，其特征在于，所述蓄热槽(3)内壁上端面倾斜设置，且平行于所述渠道(102)的内壁；和/或所述蓄热槽(3)的纵向截面高度大于宽度设置。3.根据权利要求1所述的一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，其特征在于，所述集中部(2)包括：聚光板(201)和集热管(202)，所述集热管(202)安装在聚光板(201)上，所述聚光板(201)设置在所述基土(101)上，所述集热管(202)和所述导热管(4)相连接，且内部相互连通；其中，所述集热管(202)安装在聚光板(201)上时，所述集热管(202)位于所述聚光板(201)的上下两端之间，且与聚光板(201)之间形成有间隙。4.根据权利要求3所述的一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，其特征在于，所述聚光板(201)设置有抛物线型内凹面，且所述集热管(202)的轴线与所述聚光板(201)的抛物线型内凹面的焦点重合。5.根据权利要求3所述的一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，其特征在于，所述集热管(202)外壁设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王正中，葛建锐，刘铨鸿，孙涛，郭明，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。