利用太陽能對高速公路積雪進行處理的方法

【摘 要】我國北方地區(qū)每年冬季都會大范圍的降雪，形成路面積雪，給交通和行車安全造成嚴重威脅，特別是高速公路的暢通，深受路面積雪的影響。交通管理部門一般采用拋灑工業(yè)鹽等融雪劑加速積雪融化，這種方法存在諸多弊端，本文主要討論了利用太陽能融雪與機械除雪相結(jié)合的綜合處理積雪的方法的可能性。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；太陽能電池板；加熱管；除雪機

引言

我國北方地區(qū)以及東北地區(qū)，進入冬季以后會大范圍的降雪，路面形成一定厚度積雪，造成路面與車輛摩擦力的減小，容易誘發(fā)交通事故。為了加速路面積雪融化，國內(nèi)普遍在降雪之后拋灑工業(yè)鹽的方法，可以加速積雪的融化，但是這種方法存在一定的詬病。國內(nèi)高速公路幾乎全部采用瀝青路面，氯化鹽融化成鹽水對瀝青路面的低溫抗裂性能產(chǎn)生嚴重惡劣影響。【1】 此外，噴灑工業(yè)鹽水化雪造成城市綠化植物枯死、路面及橋面金屬受損壞、地下水受污染等危害，已為人們所認識。本文所討論的路面積雪綜合處理方法很好的避免了上述危害，同時能夠節(jié)省大量時間與人力物力。

1、太陽能的收集與利用的可能性

雖然我國北方地區(qū)冬季會產(chǎn)生大量積雪，但是北方地區(qū)會有長時間的陽關(guān)照射時間，可以在高速公路兩側(cè)安裝太陽能電池板，進行發(fā)電，然后利用電能對路面進行加熱，提高路面溫度，這樣及早的防止落在路面上雪花集結(jié)，達到預(yù)防的效果。

太陽能融雪裝置示意圖

說明：1 太陽能電池板 2 高速公路路面 3 加熱管

2、太陽能融雪裝置的工作原理

在平常晴天的天氣，太陽能電池吧接收太陽照射，將太陽能以電能的形式存儲于電池板中，等到雨雪天氣來臨，設(shè)置在太陽能電池板中的溫度感應(yīng)器會根據(jù)空氣溫度自動打開電源，給加熱管加熱，提高路面溫度，降落在路面上的雪花迅速融化，不容易產(chǎn)生集結(jié)冰凍。此外，也可以將太陽能電池板與道路上的供電系統(tǒng)相聯(lián)通，如果太陽能電池板蓄電不充足時，可以使用其他電力作為加熱電源，如果遇到的雨雪 較少，太陽能電池板儲蓄的電能多于，還可以作為道路照明監(jiān)控等附屬設(shè)施的電源。

在現(xiàn)實生活中有可能遇到多年不遇雨雪天氣，利用太陽能進行融雪不能達到理想效果時，可以結(jié)合適當?shù)臋C械除雪措施。

3、太陽能融雪裝置的優(yōu)點

相對于拋撒工業(yè)鹽等融雪措施，利用太陽能進行融雪存在諸多優(yōu)點。首先，具有自動性高效性，不需要人工融雪，該裝置可以根據(jù)天氣情況進行自動控制，節(jié)省了人力。其次，相對于其他鏟雪除雪方法，太陽能融雪裝置具有提前性，避免了冰雪在路面集結(jié)，這樣就不需要臨時封閉高速公路來鏟雪除雪，減少了高速公路擁堵的可能性。最后，該裝置最大的有點是綠色環(huán)保。不僅不會對路面材料產(chǎn)生不利的影響，而且能利用太陽能發(fā)電，方便道路系統(tǒng)節(jié)省電力消耗。

4、結(jié)論

通過以上討論，可以看到利用太陽能進行路面融雪，存在可行性，并且相對于傳統(tǒng)的路面除雪技術(shù)，具有諸多優(yōu)點，只需要前期道路建時進行安裝，可以達到自動高效的融雪效果。本文只是做了淺顯的討論，相信，隨著太陽能發(fā)電以及其它相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與進步，利用太陽能進行除雪必將會成為一項普遍采用的除雪措施。

參考文獻：

[1]吳澤媚，高培偉， 陳東豐，張紅波，陳雄，林泳城. 氯鹽融雪劑對瀝青混合料低溫抗裂性的影響[J]. 公路工程，2012，37（4）：26—30.

作者簡介：

任高杰（1990.10— ），男，河南鄭州人，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院交通系，主要從事道路橋梁相關(guān)方面的研究與學(xué)習(xí)。