无机热管-地温融雪产品

假设条件

     (1)以每月为一点计算，每个月为月平均参数下的稳定传热。

     (2)地表面温度均匀一致。

     (3)距地表面3.4m深度以下竖管计算当量圆以为土壤温度每月稳定，为传热热源，热源土壤厚度为竖管吸热段长度，其上部总厚为3.4m的土壤和水泥层为保温层。

     (4)在11月份开始使用，开始使用时稳定层地温为大气的年平均温度16.54度，下个月份的稳定层地温为上月稳定层地温减去上月传出热量后厚度为吸热段长度的土壤温降。

     (5)当土壤稳定层温度高于大气温度是，稳定层土壤通过热管依次向地面水泥层和大气传热，土壤直接通过上部保温层的传热量为0；当土壤稳定层温度高低大气温度是，热管不传热，大气通过上部保温层向稳定层传热。

计算结果分析

     1.由于采用了热管传热元件，且热管只能从低位将热量传递到高位，每年在土壤温度高于大气温度的季节土壤向地面传出的热量，在土壤温度低于大气温度的季节大气向地面土壤传入的热量，在前三年传出热量大于传入热量，恒温层土壤温度逐年降低，之后基本达到传出和传入热量平衡。

    2.在地面有积雪时，由于融雪温度为接近于0℃，传热温差较大，且积雪与地面的传热为融化相变传热，传热系数较小，融雪时的传热量可以达到无雪时的10以上，可以保证有较快的融雪速度，土壤温度稳定后的融雪速度在5mm/h以上。

    3.本试验项目能够长期稳定地实现低温融雪。