利用可再生能源的道路融雪技術應用?？稍偕茉吹缆啡谘┘夹g是一種利用太陽能、淺層地熱能等低品位的可再生能源為主要熱源方式，結合地源熱泵、熱管等較為成熟的節(jié)能技術和設備來加熱路面，實現(xiàn)融雪化冰的目的。利用淺層地熱能實現(xiàn)道路融雪的示意圖、系統(tǒng)圖和道路埋管圖。淺層地熱能道路融雪系統(tǒng)較之于傳統(tǒng)的化學方法、機械方法最顯著的特點就是對環(huán)境友好，并且融雪更為徹底；而較之于電加熱方法，其自身的節(jié)能性體現(xiàn)的更加明顯，更加具有實際意義。
常用的道路融雪化冰方法
  目前國內(nèi)外常用的融雪化冰方法按照不同的作業(yè)機理，冰雪清除方法可分為物理、化學和機械方法三類：
  （1）化學融雪劑法。融雪劑是最為常見的除冰雪手段，融冰雪效果也比較好。使用化學物如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等是經(jīng)常采用的一種方法，也是一種經(jīng)濟有效的方法，但融雪劑在被大量應用的同時，其副作用也逐漸被關注。鹽類融雪劑中的氯離子與鋼筋中的鐵發(fā)生反應，會加速鐵的銹蝕，加速橋梁的銹蝕。同時，高濃度的氯鹽溶液滲透到植物的根部，形成反滲透，大量吸取植物體內(nèi)的水分，導致植物失水，被鹽分浸漬而死亡。
  （2）機械法。此方法通常由人工或機械車輛通過鏟、推的方式來完成。人工方法原始、簡單、方便，而除雪機械主要包括除雪機和除冰機，除雪機中又包括旋轉式除雪機和犁式除雪機等?？偟膩碚f，采用機械式方法來除雪和冰需要大量的人力、物力和裝備，且屬于被動式滯后操作，需要一定的時間才能使交通恢復正常。
  （3）物理方法。它是通過加熱，使路面的積雪或積冰融化。一種是電加熱，即在普通混凝土中添加一定導電組分材料，使之成為導電體，可通電加熱；另一種是加熱車加熱，即加熱車以液化石油氣為燃料，利用加熱板以熱輻射方式對路面上的冰雪加熱。物理融化的方法對于小降雪量和薄冰效果較好；當降雪量較大時，由于其融化速度慢，效率低，能耗大，且融化出的大量的水又可能會由于清除不及時而再次結冰，影響了清除冰雪的效果。
   發(fā)熱電纜加熱。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)是以電力為能源、發(fā)熱電纜為發(fā)熱體，將電能轉化為熱能，通過結構層內(nèi)的導熱將熱量傳到物體表面，再通過物體表面與冰雪之間的顯熱和潛熱交換進行融雪化冰。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)具有無污染、運行費用低、熱穩(wěn)定性好、控制方便等優(yōu)勢。發(fā)熱電纜用于路面融雪化冰在北歐國家已經(jīng)有所應用。

  青海全省公路總里程達49000公里，為青海省經(jīng)濟建設提供了交通保障。公路交通仍是青海主要的運輸方式。然而，青海省位于青藏高原東北部，受到了海拔高度和地理緯度的影響，青海有3/5的面積年平均氣溫在0℃以下，青海省的最冷月是1月份，平均氣溫為-18℃～-8℃，冬季時間長，道路易積雪且不易自然融化，嚴重影響交通及行車安全。2009年11月11日，是青海省入冬以來的第一場雪，在馬平高速發(fā)生了一起由于路滑造成24輛車輛連續(xù)碰撞的交通事故。
  因此，為了保障道路暢通和行車安全，提高道路的運營效益，除冰融雪是我國北方寒冷地區(qū)冬季道路養(yǎng)護的一項重要工作。如何有效地解決公路冰雪天不封路或少封路，避免交通事故或少出交通事故，形成良好的安全管理模式，已成為交通管理部門的重要工作之一。
  目前，青海省針對道路除冰雪的研究和技術應用較為滯后，應對冰雪條件下交通組織措施還是停留在比較低端的技術層面，如在城市交通中主要采用人工除雪、撒鹽融雪及交警管制交通，在高速公路上主要通過限制車速、封閉交通及機械除冰雪等方法應對，其他道路目前還無任何具體的應對措施。
  青海省高速公路管理部門在冰雪條件下主要的交通組織應對措施如下：
  （1）控制放行車輛。能見度在50 ～100m時，收費站入口限時控制間斷放車。一般10 20輛車放行一次，也可5～10min放行一次，讓駛入的車輛結隊而行。
  （2）設立提示警告標志。在收費站入口和實施區(qū)域封閉的前端200m處，設醒目“前方道路積冰，減速慢行”的提示牌，讓駕駛員在行駛過程中提高警惕；在積雪地段設置可變情報板，使駕駛員知道車輛即將進入危險地段，以便提前減速。
  （3）主線控制。高速公路因事故或區(qū)域性雪天，而實施的區(qū)域或分段分向封閉，應加強道路封閉區(qū)域末端的控制，以防止車輛強闖、誤入封閉區(qū)域。
  （4）特殊路段的雪（冰）面清除。當?shù)缆坊揪邆渫ㄐ袟l件時，養(yǎng)護部門應對特殊路段實施重點清除。如大中型橋梁，沒有地溫支持較難融化，因山坡遮擋冰面不宜融化的地方，路面出現(xiàn)彎坡，造成路基兩面高低不一，隧道出入口，首先清除路基面部分的積雪，以防止高面積融雪化流到行駛車道，造成夜間溫度降低繼續(xù)形成冰面等情況。
  從上述情況可以看出，目前青海省對道路冰雪的應對還處于一種效率低且被動狀態(tài)，還沒有一處高效且主動除冰雪路段。
  青海省屬于高海拔高寒地區(qū)，受到了海拔高度和地理緯度的影響，青海有3/5的面積年平均氣溫在0℃以下，冬季時間長，道路易積雪且不易自然融化；另外，青藏高原地區(qū)生態(tài)脆弱。因此，不宜采用融雪劑進行道路除冰融雪，筆者針對發(fā)熱電纜融雪技術在高海拔高寒地區(qū)的應用做了一些嘗試。考慮了發(fā)熱電纜的選擇、在瀝青混凝土路面中鋪設發(fā)熱電纜的工藝、加熱后瀝青路面溫度與環(huán)境溫度的關
系等問題。
  目前，市場上發(fā)熱電纜的品牌繁多品質(zhì)好壞不一，通過對十余個品牌的發(fā)熱電纜從發(fā)熱效果、材料壽命、耐高壓、耐高溫及抗化學腐蝕等方面對比分析。篩選出某發(fā)熱電纜（雙導不可裁）用于試驗研究。
  例如：鋪設了0.6m×4.0m的發(fā)熱電纜進行試驗。先在基層上鋪設2cm×2cm網(wǎng)格的鐵絲網(wǎng)，再在鐵絲網(wǎng)上綁扎發(fā)熱電纜，用扎絲固定但不要太緊，發(fā)熱電纜以S型方式布置，間距8cm。人工撒鋪瀝青混合料，厚度5cm，攤鋪均勻；用20t壓路機振動碾壓兩遍，再靜壓3遍。
  目前，市場上發(fā)熱電纜的品牌繁多品質(zhì)好壞不一，通過對十余個品牌的發(fā)熱電纜從發(fā)熱效果、材料壽命、耐高壓、耐高溫及抗化學腐蝕等方面對比分析。篩選出某發(fā)熱電纜（雙導不可裁）用于試驗研究。
  道路的除冰雪技術仍然是科研工作者和交管部門非常重視的課題，開展了大量的試驗研究，各種除冰雪技術各有利弊，在實際應用中應分析選擇。青海屬高寒高海拔地區(qū)生態(tài)脆弱，應減少甚至禁止使用融雪劑；通過對發(fā)熱電纜融雪技術在高海拔高寒地區(qū)的應用研究，表明該技術能夠到達融雪要求且對生態(tài)無破壞。

  信息引用：發(fā)熱電纜