【摘要】：夏季的瀝青路面吸收太陽輻射熱，路面溫度最高可以達(dá)到60℃以上，，高溫造成瀝青混凝土承載能力下降，致使路面出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象；冬季的瀝青路面溫度較低，容易出現(xiàn)積雪凍冰和低溫縮裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響交通運(yùn)行和道路的使用性能。如果將夏季瀝青路面的熱量收集并儲(chǔ)存起來，不僅可以降低瀝青路面溫度，防止路面的高溫變形，還可以在冬季將儲(chǔ)存的熱量釋放出來提升瀝青路面溫度，起到融雪化冰的效果。 不同于以往的數(shù)值傳熱模擬方法，本文基于保護(hù)路面和融雪化冰的需求，在天津市某一空地搭建了道路太陽能利用系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)體工程換熱效果的驗(yàn)證。本文在實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)修建了一段瀝青道路，并在瀝青面層的底部鋪設(shè)了總長為238m的水平換熱器，換熱器通過水泵與豎直地埋管連接，構(gòu)成一個(gè)道路太陽能利用回路。本文還設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集程序，對(duì)室外溫度、太陽輻射強(qiáng)度、道路溫度、地下土壤溫度和路面換熱器的換熱量進(jìn)行了一年的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，以此來分析道路太陽能利用系統(tǒng)的實(shí)際換熱情況和應(yīng)用效果。 試驗(yàn)結(jié)果表明：在夏季，持續(xù)的太陽輻射使普通瀝青路面溫度最高達(dá)到62.3℃，而道路太陽能利用系統(tǒng)的夏季集熱工況可以有效降低路面溫度，最大可以降低6.8℃，夏季的全天平均溫降為2.8℃。在自然輻照環(huán)境下日間的瀝青路面平均得熱效率為36.8%，系統(tǒng)的平均蓄熱效率為20.5%。在秋季，系統(tǒng)停止運(yùn)行，夏季儲(chǔ)存在地下?lián)Q熱器附近的2821kWh的熱量向周圍土壤擴(kuò)散，到系統(tǒng)冬季運(yùn)行工況開始時(shí)，地下埋管周圍的監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度下降了4.4℃，仍高于土壤原始溫度1.6℃。在冬季，普通瀝青路面溫度最低達(dá)到-12.5℃，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)存在地下土壤中的熱量通過循環(huán)水向?yàn)r青路面放熱，最大可提高路面溫度16.4℃，冬季的全天平均溫升為4.1℃。在冬季104天的運(yùn)行時(shí)間里，系統(tǒng)從地下土壤中取熱4598kWh，試驗(yàn)路面溫度低于冰點(diǎn)的時(shí)間約占總時(shí)間的27%，較普通路面降低了32%的冰凍時(shí)間，可以有效防止路面積雪凍冰。在春季，系統(tǒng)停止運(yùn)行，因冬季放熱而降溫的地埋管附近的土壤從周邊吸熱，到下一個(gè)夏季集熱工況運(yùn)行前，溫度恢復(fù)到13.5℃。經(jīng)過一年的周期，土壤溫度降低了0.2℃，說明土壤具有很好的蓄熱性。
[Abstract]:In summer, the asphalt pavement absorbs the sun radiation heat, the pavement temperature can reach above 60 鈩

本文編號(hào)：2404215