路面自动热控融雪除冰技术探究

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1、路面自动热控融雪除冰技术探究摘要：我国绝大地区冬季寒冷，道路容易产生积雪和结冰，这对交通运输安全有着严重的影响，现阶段各种融雪和除冰的各种方法都有其缺点和不足，因此本文研究了一种新型的路面融雪除冰方法，即使用发热电缆，配合自动控温系统来进行路面融雪除冰。关键词：自动热控水泥路面发热电缆本论文经过了大量的理论与实际分析，得出如下结论：陕西地区路面融雪温度控制在2-3°C时，铺筑功率控制在300W/m2上下，可以迗到最佳效果。1研究意义我国公路事业正在蓬勃发展，而我国大部分地区冬季气温会降到0°以下，这样就会使路面上容易产生积雪结冰

2、现象。据研究表明，路面在干燥时附着系数为0.6左右，而路面有积雪时附着系数只有0.2左右，结冰时则更低。汽车在路面上行驶必须保证路面有着足够的附着系数，否则很容易发生危险。2发热电缆的性能介绍发热电缆，顾名思义就是通过连通电源能够产生热量的一种设备。将这种设备铺设在路面结构内部，当路面有积雪或者结冰的时候接通电源，便可以发热来融雪除冰。本实验采用的发热电缆规格介绍如下：①功率为37瓦/米。②外表面包裹物为pvc护套。③中间层为铁皮。④最里层的线分别是：零线与火线各1根（有白色绝缘层保护），发热丝若干（白色金属丝），具体见图1。1

3、实验中所用发热电缆3水泥混凝土路面板块设计3.1结构设计结构如表1:表1本实验水泥混凝土板块结构数据3.2铺筑功率设计通过变压器对功率进行调节，实现多种方案的对比3.3施工3.4温度测定2)采用ZDR-41型温度传感器测量，将探头埋在上面层与下面层之间，具体如下3温度传感器埋设方案4实验及计算4.1实验测得的数据表2水泥混凝土板在不同功率不同气温条件下达到稳定温度场需要的时间（小时）表3水泥路面不同功率不同气温完全融化10mm的冰所需要的时间（小时）4.2假设模型可以把发热电缆融雪除冰系统简化成图4的计算模型表4给出了不同温度，

4、不同下雪等级条件下，下雪过程中将雪及时升温并融化所需的功率。在实际计算中，可将该功率与气象条件及道路上表面温度等进行耦合，折算在表面综合换热系数中，具体的方法通过有限元分析得出。表4不同气温下雪升温及融化所需的功率P（W/m2）5结论5.1通过相关具体的实验，可以得出融雪效果在路面温度达到2-3°C时为最佳。5.2与传统的融雪除冰方法相比较，采用发热电缆来融雪除冰，具有如下的优点：方便操作，对温度的控制比较容易，在低温情况下也可以使用，可以有效的解决融雪剂带来的负面效应。5.3该实验采用的融雪除冰的发热功率为277.1W/m2,

5、在我国北方地区进行了相关的实验，结果显示，可以迗到预期的融雪除冰效果。5.4本方法在一些特殊段，如桥梁，隧道进出口处使用，可以有效减少交通事故，保证冬季行车的安全。参考文献：[1]傅沛兴.北京道路冬季融雪问题研究.市政技术.2001(4)：54-59.[2]高一平.利用太阳能的路面融雪系统.国外公路.1999，17(4).[3]田晋跃.国外道路除雪机械技术发展概况.专用汽车.2001(4)：43-44.[4]刘宇娜，常洪林等.谈新型融雪剂.纯碱工业.2004(1)：24-25.[5]王展意.我国公路桥梁建设的回顾与展望.中国公路

6、学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集.作者简介：罗鹏(1984-)，男，陕西大荔人，硕士，助教，杨凌职道路与桥业技术学院交通与测绘工程学院任教，研究方向:梁的课程。