CN217603623U - 地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***，包括排水管道，其通过检查井与地面连通，构成重力流排水管道***；所述排水管道的顶部设置有加热回路，所述加热回路通过温度传感器、控制开关连接有输电电缆，所述输电电缆连接有太阳能发电板和蓄电池；所述加热回路固定在排水管道的内壁顶部，并隔绝与排水管道之间的直接热传导。本***通过光伏供能加热，无运行能耗；排水管内可控间接加热，加热效果可靠，对管道无损伤；根据环境需要可加设相变储热组件，强化夜间加热防冻效果，可有效保障排水***的正常运行。

Description

地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***

技术领域

本实用新型属于市政工程领域，具体涉及一种地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***。

背景技术

在有冻土层的北方地区，排水管网在设计和施工时必须考虑冬季冰冻的影响。一般将排水管网敷设在冻土层以下以确保冬季管网的安全稳定运行。但是，在排水管网靠近用户端的部分，因地形、费用等限制容易存在浅埋管段，这些管段内的水体在冬季容易冻结，进而导致管道堵塞甚至胀裂等运行问题，严重影响了排水***的正常运行。

避免浅埋管段在冬季发生冻结的关键是使管内温度尽可能保持在冰点以上。一般在技术层面采用外加保温层的方法缓解管道在冬季的温度损失，在严寒地区可以采用管道外包电伴热的方法提高管道温度，避免管道冻结。

为避免浅埋排水管网在冬季发生冻结，目前主要有两种技术方案：

①管道外侧包裹保温材料，利用保温材料导热系数较低的特点减少管道温度的损失，避免管内污水冻结；

②管道外侧包裹电伴热***，利用电伴热***产生的热量加热管道，避免管内污水冻结。

第①种方案的原理是减少管壁与土体的热交换，靠污水自身的热量避免冻结，在低温情况下防冻能力有限；另外，保温材料往往是柔性材料，在沟槽回填时造成土体无法有效压实，在使用期容易造成管道或地面沉降；

第②种方案的原理是将市电转化为热能直接从外侧给管壁加热，在冬季需要连续供电维持热量供给，能耗较高；另外，对于塑料排水管道而言，直接进行管壁加热容易造成管道不均匀受热变形，影响管道使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***。本***利用地上光伏***代替市电供能，采用间接加热方法加热管内空气，可有效避免管壁不均匀受热变形，在极端低温情境下也可提供夜间持续加热能力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***，包括地下设施和地上设施两大类，地下设施主要为加热***及附属设施，地上***主要为光伏供电***；

排水管道，浅埋于地下，其通过检查井与地面连通，构成重力流排水管道***；

所述排水管道的顶部设置有加热回路，所述加热回路由耐腐蚀加热电缆构成，该加热电缆芯材为金属电热丝或碳纤维电热丝；

所述加热电缆通过温度传感器、控制开关与耐腐蚀输电电缆相连接，所述输电电缆连接有太阳能发电板和蓄电池；所述温度传感器实时监测排水管道中空气温度：当排水管道中空气温度低于0摄氏度时由控制开关连通电源进行加热；当温度上升至4摄氏度时断开电源，停止加热；

在冬季气温极低的地区，如果夜间仅靠加热电缆难以维持空气温度始终在0摄氏度以上时，所述检查井内设置有相变储热组件并与输电电缆连接，所述相变储热组件在日间太阳能丰富时吸收电热能并储热，在夜间缓慢释放热量帮助维持排水管道内空气温度；

加热电缆通过耐热泡沫结构胶粘接在排水管道内壁顶部，并通过耐热泡沫结构胶隔绝加热电缆与排水管道之间的直接热传导。

本实用新型带来的有益效果有：

①利用光伏***代替市电供能，基本无运行能耗，降低运行费用；

②采用管内间接加热方式，有效避免外包电伴热导致管壁不均匀受热变形，有效避免外包保温材料造成的管道下沉和保温效果差的问题；

③配合相变储热，在极端低温情景下强化夜间持续加热能力，避免夜间管道冻结。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，

图1为本地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***的结构示意图；

图2为图1中A部的结构放大示意图；

图中：

1-排水管道；2-检查井；3-加热电缆；4-相变储热组件；5-温度传感器；6-耐热泡沫结构胶；7-输电电缆；8-蓄电池；9-太阳能发电板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上侧”、“下侧”、“上端”、“两端”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，本实施例详细描述一种地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***，包括：

地下设施和地上设施两大类，地下设施主要为加热***及附属设施，地上***主要为光伏供电***，具体包括：

排水管道1，其浅埋于地下，通过检查井2与地面连通，构成重力流排水管道***；检查井2井壁和井盖加装必要的保温设施；

排水管道1的顶部设置有加热回路，加热回路由两路耐腐蚀加热电缆3构成，该加热电缆3芯材可以为金属电热丝或碳纤维电热丝；

加热电缆3通过温度传感器5、控制开关与耐腐蚀输电电缆7相连接，输电电缆7连接有太阳能发电板9和蓄电池8及已知光伏控制***；温度传感器5实时监测排水管道1中空气温度：当排水管道1中空气温度低于0摄氏度时由控制开关连通电源进行加热；当温度上升至4摄氏度时断开电源，停止加热；

在冬季气温极低的地区，如果夜间仅靠加热电缆3难以维持空气温度始终在0摄氏度以上时，检查井2内设置的相变储热组件4与输电电缆7连接，可在日间太阳能丰富时吸收电热能并储热，在夜间缓慢释放热量帮助维持排水管道1内空气温度。

参照图2，加热电缆3通过耐热泡沫结构胶6粘接在排水管道1内壁顶部，并通过耐热泡沫结构胶6隔绝加热电缆3与排水管道1之间的直接热传导。加热电缆3的固定结构还适用其它现有可隔绝直接热传导的结构。

应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.地下浅埋排水管网光伏间接加热防冻***，其特征在于：包括

排水管道，其通过检查井与地面连通，构成重力流排水管道***；

所述排水管道的顶部设置有加热回路，所述加热回路通过温度传感器、控制开关连接有输电电缆，所述输电电缆连接有太阳能发电板和蓄电池；

所述加热回路固定在排水管道的内壁顶部，并隔绝与排水管道之间的直接热传导。

2.根据权利要求1所述的光伏间接加热防冻***，其特征在于：

所述加热回路包括两路加热电缆，所述加热电缆芯材为金属电热丝或碳纤维电热丝。

3.根据权利要求2所述的光伏间接加热防冻***，其特征在于：

所述加热电缆通过耐热泡沫结构胶粘接在排水管道内壁顶部，并通过耐热泡沫结构胶隔绝加热电缆与排水管道之间的直接热传。

4.根据权利要求1所述的光伏间接加热防冻***，其特征在于：

所述温度传感器实时监测排水管道中空气温度：当排水管道中空气温度低于0摄氏度时由控制开关连通蓄电池进行加热；当温度上升至4摄氏度时由控制开关断开蓄电池停止加热。

5.根据权利要求1或4所述的光伏间接加热防冻***，其特征在于：

所述检查井内设置有相变储热组件并与输电电缆连接。

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