朝阳市高铁北站EPC坡道融雪

我公司于2020年5月3日与朝阳市城发建筑工程有限公司达成就朝阳市高铁北站EPC坡道融雪项目合作协议。

1.项目名称：朝阳市高铁北站EPC坡道融雪

2.伴热装置：公交车进口坡道、出口坡道

3.伴热要求：冬季融雪化冰

4.项目地点：朝阳市

5.设计范围：EPC坡道面积1000㎡

设计根据项目实际情况研究决定采用坡道融雪系统（HM-cable融雪发热电缆）是把融雪电缆安装在坡道混凝土中间，通电后，工作温度为45℃-60℃，通过混凝土面层导热将热量传递到室内，使室内的温度升高，从而达到取暖的目的。

一、 工程设计

1、热负荷的计算

单位面积融雪化冰所需热输出功率Qo (W/ m2) 计算公式为Qo = Qs + Qm + A r ( Qe + Qc + Qr)

式中, Qs 为冰雪从负零度升温到0 ℃所需热量(W/ m2) , Qm 为冰雪由0 ℃冰变成0℃ 水所需的熔解热量(W/ m2) , A r 为路面无雪覆盖面积占总面积的比例, Qe 为水蒸发所需热量(W/ m2 ) , Qr 为辐射散热量(W/ m2) , Qc 为对流散热量(W/ m2) 。

（1）、雪升温所需热量

下雪时雪的温度与气温一致,其融化前必须先升温到0 ℃。单位面积所需的升温热量为

Qs = S Cpρ( Tr - Ta)

式中, S 为降雪量,mm/ h ; Cp 为冰雪的比热,2. 05 kJ / (kg·K) ;ρ为冰雪的密度,917 kg/ m3 ; Ta 为空气温度, ℃; Tr 为雪融化温度,0 ℃。因此其可简化为Qs = - 0. 52 S Ta (3)

（2）、 冰雪的熔解热量

冰雪在熔解时温度维持在0 ℃,由0 ℃冰雪完全熔化成0 ℃水所需的熔解热Qm 占融化冰所需热量的比例很大,其随着降雪量增大而增大。

Qm = S hfρ (4)

　　式中, hf 为冰雪的熔解热,334 kJ / kg。式(4) 可简化为

Qm = 85 S (5)

（3）、对流换热

对流换热量与风速、气温有关,其中风速对其影响甚大,不同的风速表现为不同的对流流态。无风时,路面的对流换热可按平板自然对流来计算换热系数α(W/ (m2·℃) ) 。McAdams 经验公式[4 ,5 ]为αLλ = 0. 15 Ra1/ 3L (6)

式中, 107 ≤RaL ≤1010 , RaL = Pr Gr , Pr =ν/ a , Gr = βΔ TgL 3/ν2 ; g 为重力加速度, 9. 81 m/ s2 ; L =A s/ P , A s 和P 分别为平板的表面积和周长。ν、α、β、λ为空气的物性量。

2、设计参数：

1)室外计算参数：冬季室外最低温度：-19 ℃，冬季室外平均风速：2.3 m/s；

2）坡道结构设计

a）坡道结构为混凝土面层，水泥混凝土面层，水泥稳定碎石基层；

b）融雪电缆安装在50mm的水泥混凝土中间，距路面顶部50mm。

3）融雪电缆设计

坡道融雪化冰系统主要由融雪电缆、坡道地面、智能控制系统三个部分组成。

                       坡道融雪伴热带                                       电热融雪化冰专用温控器

施工现场：