一种寒区路基传热量调节装置论文和设计-胡田飞

全文摘要

本实用新型公开了一种寒区路基传热量调节装置，包括与电磁四通阀的接口A和接口B连通的压缩机、分别埋设于最大冻深层和稳定层的具有伸出端A和伸出端B的第一管体和具有伸出端C和伸出端D的第二管体，且第一管体的伸出端A与第二管体的伸出端C分别连通于电磁四通阀的接口C和接口D，第一管体的伸出端B与第二管体的伸出端D分别连通于制冷剂膨胀单元上。本实用新型还公开了上述装置的控制方法，装配架上安装控制器，控制器与压缩机、电磁四通阀和电源相连，最大冻深层和稳定层内分设有与控制器连接的第一温度传感器和第二温度传感器。本实用新型具有将最大冻深层与稳定层的热量相互转移的特点，适用于防治季节性冻土地区路基冻胀病害。

主设计要求

1.一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：包括安装于地面上其出口端和进口端均分别与电磁四通阀的接口A和接口B连通的压缩机、分别埋设于地面以下最大冻深层内和最大冻深层以下稳定层内的用于制冷剂流通的第一管体和第二管体，第一管体具有伸出地面的伸出端A和伸出端B，第二管体具有伸出地面的伸出端C和伸出端D，且第一管体的伸出端A与第二管体的伸出端C分别连通于电磁四通阀的接口C和接口D，第一管体的伸出端B与第二管体的伸出端D分别连通于制冷剂膨胀单元上；当电磁四通阀处于接口A与接口C连通且接口B与接口D连通的工位时，气态制冷剂由第二管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液态制冷剂流经第一管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第二管体形成循环；当电磁四通阀处于接口A与接口D连通且接口B和接口C工位时，气态制冷剂由第一管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液体制冷剂流经第二管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第一管体形成循环。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：所述制冷剂膨胀单元包括两端分别与伸出端B和伸出端D连通的连接管，于所述连接管上安装有第一毛细管和第二毛细管，于所述连接管上连通有第一单向阀和第二单向阀，所述第一毛细管与所述第二单向阀并联，所述第二毛细管与所述第一单向阀并联。

3.根据权利要求2所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：于所述连接管上且位于所述第一毛细管进口处和所述第二毛细管的进口处分别串联有第一干燥过滤器和第二干燥过滤器，相串联的第一毛细管和第一干燥过滤器与所述第二单向阀并联，相串联的第二毛细管和第二干燥过滤器与所述第一单向阀并联。

4.根据权利要求1所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：所述第一管体包括由伸出端A沿竖直方向螺旋递进至最大冻深层与稳定层的交界处的第一盘管，和与第一盘管底端连通的沿竖直方向延伸出地面的第一伸出管，所述第一伸出管的端部形成所述伸出端B；所述第二管体包括由伸出端C沿竖直方向延伸至最大冻深层与稳定层的交界处的延伸管，和与延伸管的底端连通的沿竖直方向螺旋递进至稳定层内的第二盘管，及与第二盘管底端连通的沿竖直方向延伸出地面的第二伸出管，所述第二伸出管的端部形成所述伸出端D。

5.根据权利要求4所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：于所述第一盘管和第二盘管内设有内衬基管，所述内衬基管由地面沿竖直方向延伸至所述第二盘管的底端，且所述第一伸出管、所述延伸管及所述第二伸出管均置于所述内衬基管内。

6.根据权利要求5所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：所述内衬基管为PVC材料制成的管状结构。

7.根据权利要求1所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：于地面上安装有装配架，所述压缩机、所述电磁四通阀及所述制冷剂膨胀单元均安装于所述装配架上。

8.根据权利要求1所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：于地面上安装有将所述压缩机、所述电磁四通阀及所述制冷剂膨胀单元容纳于其内的保护罩。

9.根据权利要求8所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：于所述保护罩的两个相对的侧面上间隔开有若干个散热孔。

10.根据权利要求1所述的一种寒区路基传热量调节装置，其特征在于：它还包括控制器，所述控制器的电源输入端通过导线与电源相连，控制器的电源输出端通过两根信号线分别与所述压缩机和所述电磁四通阀的电源输入端相连，于所述最大冻深层处设有第一温度传感器，于所述稳定层处设有第二温度传感器，所述第一温度传感器与第二温度传感器分别通过导线与所述控制器连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及路基工程技术领域，尤其涉及防治季节性冻土地区路基冻胀病害的领域，特别是一种在冬季可以使稳定层的热量传输至最大冻深层，在夏季可以使最大冻深层的过剩热量传输至稳定层的冷热两用调温装置。

背景技术

我国是一个冻土大国，冻土面积约占国土面积的53.5％，更有75％的交通线路位于季节性冻土区和短时冻土区，主要分布在西北、华北和东北地区。冻土区路基由于大气环境和路基热量的交换，都存在着一层冬冻夏融的冻结—融化层。冻融过程引起路基土体性质的变化，发生路基变形、冻胀、翻浆等现象，严重影响了铁路的行车安全及运输效率，提高了交通建设的工程造价，阻碍了季节性冻土地区的经济发展与社会进步。因此，如何有效控制季节性冻土地区的冻胀病害是我国冻土地区交通建设的核心问题。

土质、水分、温度是路基冻胀的三要素，目前防治路基冻胀病害重点集中在改良路基填料和控制水分上，如控制细粒含量、填筑粗粒土、设置隔水迁移层等。实际监测结果表明，改良路基填料、控制水汽迁移在一定程度上减轻了路基冻胀病害问题，但无法从根本上解决。

季节性冻土地区，路基热稳定性的影响因素可分为三类：外部气候条件、冻土内在因素和路基工程特点。而路基这一人工构造物自身的工程特性，是影响路基热稳定性这3大因素中唯一一种可以通过人工调节来实现的。工程特点即增加路基热稳定性，调控路基温度场分布状况的方法。方法的实现包括两个途径，一是减少热量的输出，即增大路基边界热阻，例如铺设路基保温板和边界保温护道等保温措施，属于被动型防护；二是增加热量输入，即通过一个高温热源实现对低温路基的热量输送，属于主动型防护。目前，保温措施已有应用，但是在冬季路基与大气环境相比，处于高温热源状态，由热力学第二定律可知，相对高温的路基会不断向大气中散热，铺设保温板和填筑保温护道只能延缓冷量入侵速率，在漫长寒冷的冬季路基依旧会发生热损进而降温冻胀，而且随着列车荷载的作用与自然环境的侵蚀，保温材料会较快老化，相应的保温作用也会衰减。因此，在改良路基填料和控制水汽迁移等措施的基础上，为路基最大冻深层输送热量以让最大冻深层持有一个合理的温度范围是解决路基冻胀病害的根本措施。向路基冻土层进行传热以补偿路基热损，这实质上属于一个供热问题。

在供热工程领域，相对于人工热源或其它自然热源，地热能有着可再生、可持续、稳定性强、绿色环保等优点。地球是一个庞大的热库，尤其对浅层地表，地表地层相当于一个巨大的太阳能集热器，收集了近一半的太阳传送至地球的能量。一般在地表以下15至30米地层的温度基本不受外界环境的影响，低温终年基本恒定，这一低温稳定的区域被称为常温层。常温层有分布范围广、储存量大、易开采等优点。

我国是一个地热资源丰富的国家，我国地热资源主要分布在藏南-川西-滇西、东南沿海、华北、东北地区，与我国的季节性冻土在地里位置上的分布具有一定的重合性。目前，我国对地热主要用于地热发电、地热采暖等方等方面。但是利用地源热对路基环境控制的应用则还没有涉及。

因此，基于目前我国成熟的地热能利用条件，以及季节性冻土和地热能地里分布的高度一致性，利用地热能来解决季节性冻土区的路基冻胀病在我国有着广阔的发展前景。

实用新型内容

本实用新型提供一种针对目前对季节性冻土区路基冻胀防治措施效果不佳，对路基冻胀病害控制效果不能满足我国列车发展对路基平稳性的要求，提供了一种能够在冬季将稳定层热量输送至最大冻深层以补偿最大冻深层热损，在夏季将最大冻深层的过剩热量输送至稳定层输以补偿冬季所利用的稳定层的热量，从而在保证稳定层地热能充足稳定的前提下实现防治路基冻胀病害的寒区路基路基传热量调节装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种寒区路基传热量调节装置，包括安装于地面上其出口端和进口端均分别与电磁四通阀的接口A和接口B连通的压缩机对应关系不对、分别埋设于地面以下最大冻深层内和最大冻深层以下稳定层内的用于制冷剂流通的第一管体和第二管体，第一管体具有伸出地面的伸出端A和伸出端B，第二管体具有伸出地面的伸出端C和伸出端 D，且第一管体的伸出端A与第二管体的伸出端C分别连通于电磁四通阀的接口C和接口D，第一管体的伸出端B与第二管体的伸出端D分别连通于制冷剂膨胀单元上；当电磁四通阀处于接口A与接口C连通且接口B与接口D连通的工位时，气态制冷剂由第二管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液态制冷剂流经第一管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第二管体形成循环；当电磁四通阀处于接口A与接口D连通且接口B和接口C工位时，气态制冷剂由第一管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液体制冷剂流经第二管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第一管体形成循环。

进一步的，所述制冷剂膨胀单元包括两端分别与伸出端B和伸出端D连通的连接管，于所述连接管上安装有第一毛细管和第二毛细管，于所述连接管上连通有第一单向阀和第二单向阀，所述第一毛细管与所述第二单向阀并联，所述第二毛细管与所述第一单向阀并联。

进一步的，于所述连接管上且位于所述第一毛细管进口处和所述第二毛细管的进口处分别串联有第一干燥过滤器和第二干燥过滤器，相串联的第一毛细管和第一干燥过滤器与所述第二单向阀并联，相串联的第二毛细管和第二干燥过滤器与所述第一单向阀并联。

进一步的，所述第一管体包括由伸出端A沿竖直方向螺旋递进至最大冻深层与稳定层的交界处的第一盘管，和与第一盘管底端连通的沿竖直方向延伸出地面的第一伸出管，所述第一伸出管的端部形成所述伸出端B；所述第二管体包括由伸出端C沿竖直方向延伸至最大冻深层与稳定层的交界处的延伸管，和与延伸管的底端连通的沿竖直方向螺旋递进至稳定层内的第二盘管，及与第二盘管底端连通的沿竖直方向延伸出地面的第二伸出管，所述第二伸出管的端部形成所述伸出端D。

进一步的，于所述第一盘管和第二盘管内设有内衬基管，所述内衬基管由地面沿竖直方向延伸至所述第二盘管的底端，且所述第一伸出管、所述延伸管及所述第二伸出管均置于所述内衬基管内。

进一步的，所述内衬基管为PVC材料制成的管状结构。

进一步的，于地面上安装有装配架，所述压缩机、所述电磁四通阀及所述制冷剂膨胀单元均安装于所述装配架上。

进一步的，于地面上安装有将所述压缩机、所述电磁四通阀及所述制冷剂膨胀单元容纳于其内的保护罩。

进一步的，于所述保护罩的两个相对的侧面上间隔开有若干个散热孔。

进一步的，本实用新型还包括控制器，所述控制器的电源输入端通过导线与电源相连，控制器的电源输出端通过两根信号线分别与所述压缩机和所述电磁四通阀的电源输入端相连，于所述最大冻深层处设有第一温度传感器，于所述稳定层处设有第二温度传感器，所述第一温度传感器与第二温度传感器分别通过导线与所述控制器连接。

本实用新型由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：在冬季，当电磁四通阀处于接口A与接口C连通且接口B与接口D连通的工位时，气态制冷剂由第二管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液态制冷剂流经第一管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第二管体形成循环，如此循环，使得制冷剂吸收稳定层内的热量并传递给最大冻深层；在夏季，当电磁四通阀处于接口A与接口D连通且接口B和接口C工位时，气态制冷剂由第一管体被压缩机吸入并进行压缩，压缩后的液体制冷剂流经第二管体并通过制冷剂膨胀单元变为气态，气态制冷剂再流入第一管体形成循环，如此循环，使得制冷剂吸收最大冻深层内的热量并传递给稳定层，进而对稳定地层的热损进行补偿，保证地热能的稳定、充足，在冬季时对稳定层的热量再利用；本实用新型还公开了一种寒区路基传热量调节装置的控制方法，所述控制器与电源、压缩机和电磁四通阀相连，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别设于最大冻深层处和稳定层处并分别通过导线与所述控制器电连接，用于控制电磁四通阀与第一管体和第二管体的各个伸出端的连通，并根据第一温度传感器和\/或第二温度传感器反馈给控制器的温度信号，进而控制压缩机的启停，实现最大冻深层和稳定层之间温度的传递。

本实用新型的优点在于：

1、相对于改良土质、铺设保温材料、防排水等被动防护措施，本实用新型在冬季可以利用稳定层的地热能主动为最大冻深层输送热量，使路基温度场分布合理，更为有效控制路基冻胀病害。在夏季可以利用最大冻深层的过剩热量对稳定层进行热量补偿，保证地热能稳定、充足，防冻胀的措施更为有效、合理。

2、我国季节性冻土的分布区域与地热能资源的分布区域吻合度高，地热能资源可再生、可持续、稳定性强、绿色环保。目前，我国地热能开采利用技术成熟，但很少有应用在路基工程工程领域，因此地热能在季节性冻土地区的路基工程中有广阔的应用前景。

3、本实用新型最大冻深层和稳定层均与土体直接接触，可以搜集土体热量，提升热能品质后再释放，减少了中间能量转换途径，供热效率更高。

4、本实用新型的结构自成独立单元，布置方式灵活、占地面积小，可以根据预应用地区路基冻深调节蒸发吸热段和冷凝放热段的长度。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例电磁四通阀的结构示意图；

图3为本实用新型实施例制冷剂膨胀单元的结构示意图。

标注部件：1-最大冻深层，2-稳定层，3-压缩机，4-电磁四通阀，401-接口A， 402-接口B，403-接口C，404-接口D，5-制冷剂膨胀单元，501-第一毛细管，502- 第一单向阀，503-第一干燥过滤器，504-第二毛细管，505-第二单向阀，506-第二干燥过滤器，507-连接管，601-第一盘管，602-第一伸出管，603-伸出端A，604-伸出端B，701-延伸管，702-第二盘管，703-第二伸出管，704-伸出端C，705-伸出端D，8-内衬基管，9-控制器，10-第一温度传感器，11-第二温度传感器，12-电源，13- 装配架，14-保护罩，15-散热孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一种寒区路基传热量调节装置

本实施例公开了一种寒区路基传热量调节装置，如图1所示，包括固定安装在地面上的装配架13，装配架13上分别安装有压缩机3、电磁四通阀4和制冷剂膨胀单元5。本实用新型为了保护压缩机3、电磁四通阀4及制冷剂膨胀单元5，在地面上安装有容纳压缩机3、电磁四通阀4及制冷剂膨胀单元5的保护罩14，且为了便于压缩机3热量的散失，在保护罩14的两个相对的侧面上间隔开有多个散热孔15，使压缩机3产生的热量由散热孔15散发至保护罩14以外。

本实用新型中的最大冻深层1为冬天沿竖直方向土壤的最大冻结深度，稳定层2为位于最大冻深层1以下未被冻结的土壤部分。本实用新型为了实现最大冻深层1与稳定层2之间热量的传递，分别在最大冻深层1和稳定层2内预埋有第一管体和第二管体，且第一管体与第二管体均为铜管。其中，第一管体的两端伸出地面并形成伸出端A603和伸出端B604，第二管体的两端伸出地面并形成伸出端C704和伸出端D705，如图2所示，电磁四通阀4具有接口A401、接口B402、接口C403和接口D404。压缩机3的出口端和进口端均分别与电磁四通阀4的接口A401和接口B402连通，第一管体的伸出端A603与第二管体的伸出端C704分别连通于电磁四通阀4的接口C403 和接口D404，第一管体的伸出端B604与第二管体的伸出端D705分别连通于制冷剂膨胀单元5上。

本实用新型为了使流通于第一管体和第二管体内的制冷剂与最大冻深层1和稳定层2充分热交换，如图1所示，第一管体包括第一盘管601和第一伸出管602，第一盘管601由伸出端A603沿竖直方向螺旋递进至最大冻深层1与稳定层2的交界处，第一伸出管602与第一盘管601底端连通并沿竖直方向延伸出地面，伸出端B604由第一伸出管602的伸出地面的端部形成；第二管体包括延伸管701、第二盘管702和第二伸出管703，延伸管701由伸出端C704沿竖直方向延伸至最大冻深层1与稳定层2的交界处，第二盘管702与延伸管701的底端连通并沿竖直方向螺旋递进至稳定层2内，第二伸出管703与第二盘管702底端连通并沿竖直方向延伸出地面的第二伸出管703，伸出端D705由第二伸出管703伸出地面的端部形成。

本实用新型为了防止第一管体和第二管体在土壤内由于土壤的冻胀发生变形，本实用新型设置有经最大冻深层1插入稳定层2的内衬基管8，内衬基管8由地面沿竖直方向延伸至第二盘管702的底端。其中，第一盘管601和第二盘管702盘绕在内衬基管8的外壁上，第一伸出管602、所述延伸管701及所述第二伸出管703均置于所述内衬基管8内。内衬基管8为PVC材料制成的管状结构，进而增强了内衬基管8的强度，且PVC材料具有弹性形变的能力，在土壤冻胀过程中不易发生损坏，提高了内衬基管8的使用寿命。

当电磁四通阀4处于接口A401与接口C403连通且接口B402与接口D404连通的工位时，气态制冷剂由第二管体被压缩机3吸入并进行压缩，压缩后的液态制冷剂流经第一管体并通过制冷剂膨胀单元5变为气态，气态制冷剂再流入第二管体形成循环。当电磁四通阀4处于接口A401与接口D404连通且接口B402和接口C403工位时，气态制冷剂由第一管体被压缩机3吸入并进行压缩，压缩后的液体制冷剂流经第二管体并通过制冷剂膨胀单元5变为气态，气态制冷剂再流入第一管体形成循环。

本实用新型制冷剂膨胀单元5为实现上述两种工位时实现两种循环，即将稳定层2的热量传递给最大冻深层1内或将最大冻深层1的热量传递给稳定层2，制冷剂膨胀单元5的具体结构为：如图3所示，制冷剂膨胀单元5包括连接管507，连接管507 的两端分别与伸出端B604和伸出端D705连通，在连接管507上安装有与连接管507 连通的第一毛细管501、第二毛细管504、第一单向阀502和第二单向阀505，第一毛细管501与第二单向阀505并联，第二毛细管504与第一单向阀502并联。其中，本实用新型为了便于气态制冷剂和液态制冷剂的分离，从而达到更好的热交换效果，在连接管507上且位于第一毛细管501进口处串联有第一干燥过滤器503，在第二毛细管504的进口处串联有第二干燥过滤器506，相互串联的第一毛细管501和第一干燥过滤器503所构成的整体与第二单向阀505并联，相互串联的第二毛细管504和第二干燥过滤器506所构成的整体与第一单向阀502并联。

本实用新型的工作机理为：(a)节流过程，冷凝放热所产生的液态制冷剂在毛细管节流的降压作用下压力和温度都急剧下降，液态制冷剂发生相变，以雾状通过节流装置进入蒸发段(b)蒸发过程，雾状制冷剂的沸点低于蒸发段的温度，雾状制冷剂气化蒸发为低温低压的制冷剂气体，在蒸发过程中大量吸收周围土体的热量，后被吸入压缩机3；(c)压缩过程，压缩机3在电力供应下，通过机械做功方式将吸入的低温低压的气态制冷剂压缩为高温高压的过热蒸汽，提高了地热能品味，高温高压的过热蒸汽进入冷凝段；(d)冷凝过程，过热蒸汽的液化温度高于冷凝段的温度，过热蒸汽液化冷凝为液态制冷剂，液态制冷剂会再次进入毛细管，完成一个制冷循环。在冷凝过程中所释放的热量会在温差作用下传送至周围地层。以此实现冬季对最大冻深层 1，夏季对稳定层2的热量输送。

本实施例还公开了一种寒区路基传热量调节装置的控制方法，其具体设计为：在装配架13上安装有控制器9，控制器9的电源输入端通过导线与电源12相连，控制器9的电源输出端通过两根信号线分别与压缩机3和电磁四通阀4的电源输入端相连，在最大冻深层1处安装有第一温度传感器10，在稳定层2处安装有第二温度传感器11，且第一温度传感器10与第二温度传感器11分别通过导线与控制器9连接。

本实用新型具体的控制方法和工作过程如下：

首先，预设控制器9的制冷控制温度和回差温度。

当在冬季时，第一温度传感器10监测到的温度低于回差温度，控制器9接收到由第一温度传感器10传来的信号，控制器9控制电磁四通阀4使接口A401与接口 C403连通且接口B402与接口D404连通，气态制冷剂由第二管体被压缩机3吸入并进行压缩，压缩后的液态制冷剂流经第一管体并通过制冷剂膨胀单元5变为气态，气态制冷剂再流入第二管体形成循环。之后，当第一温度传感器10监测到的温度达到制冷控制温度时，控制器9接收到由第一温度传感器10传来的信号，控制器9会切断电源12使压缩机3停机。然后，重复上述动作，以使最大冻深层1的温度控制在预定的范围内。

当在夏季时，第一温度传感器10监测到的温度达到制冷控制温度，控制器9接收到由第一温度传感器10传来的信号，控制器9控制电磁四通阀4使接口A401与接口D404 连通且接口B402和接口C403，并控制压缩机3开启，气态制冷剂由第一管体被压缩机3 吸入并进行压缩，压缩后的液体制冷剂流经第二管体并通过制冷剂膨胀单元5变为气态，气态制冷剂再流入第一管体形成循环。之后，当第二温度传感器11检测到的温度达到制冷控制温度时，控制器9切断电源12使压缩停机。然后，重复上述动作，以使稳定层2的温度控制在预定的范围内。以此将最大冻深层1过剩的热量传送至稳定层2 中，以补偿冬季所利用的稳定层2中的热量。

本实用新型的应用效果为：

本实用新型实施例安装在发生冻胀病害且地热能较充足的区域。在冬季，由于路基与大气环境之间的温差，路基会向大气环境中传热而产生过度热损，当热损过度而出现冻胀病害时，启动压缩机3。首先，稳定层2中的液态制冷剂气化蒸发吸热，吸收稳定层2中的地热能；然后，压缩机3通过电磁四通阀4吸入稳定层2中产生的低温低压的气态制冷剂，并压缩为高温高压的气态制冷剂，提升了热能品味；随后，压缩机3 中的高温高压气态制冷剂进入最大冻深层1中且液化冷凝放热，并将液化过程中所释放的热量传递给冻胀地层，以此补充路基向大气环境中所散发的热量；最后液态制冷剂通过第一单向阀502经第一干燥过滤器503的过滤进入第一毛细管501中，经过第一毛细管501的节流降压过程使液态制冷剂重新进入稳定层2中，由此持续将稳定层2的地热能进行搜集、提升后释放到最大冻深层1中，最大冻深层1中的第一温度传感器10 实时监测最大冻深层1中的温度，并将低温信息通过导线反馈给控制器9，控制器9通过预设的控制温度和回差温度来控制压缩机3的开启或停机，由此将最大冻深层1的温度控制在一个合理范围内，减轻路基冻胀病害程度。在夏季，由于大气温度高于路基温度，大气环境会向路基中传热，此外由于太阳的照射作用也会向路基中传热，此时最大冻深层1中热量会过剩，当传热过多最大冻深层1热量过剩时，启动压缩机3。首先，最大冻深层1中的液态制冷剂蒸发气化吸热，吸收搜集了最大冻深层1中的地热能；然后，压缩机3通过电磁四通阀4吸入最大冻深层1中产生的低温低压的气态制冷剂，并压缩为高温高压的气态制冷剂，由此压缩机3将所收集的低品位地热能提升为高品位地热能；随后，压缩机3中所产生的高温高压气态制冷剂在稳定层2中冷凝液化放热，并将液化过程中所释放的热量传递给周围地层，以此补充冬季所利用的稳定层2热量；最后，液态制冷剂通过第二单向阀505经第二干燥过滤器506的过滤进入第二毛细管 504中，经过第二毛细管504的节流降压过程使液态制冷剂重新进入最大冻深层1中，由此持续将最大冻深层1中过多的热能进行搜集、提升后释放到稳定层2中，最大冻深层1与稳定层2中的第一温度传感器10和第二温度传感器11实时监测地层中的温度，当最大冻深层1中的第一温度传感器10监测到高温时，会将高温信息通过导线反馈给控制器9，控制器9启动压缩机3并使电磁四通阀4处于断电状态，当稳定层2中的第二温度传感器11监测到温度高于控制温度时，会将高温信息通过导线反馈给控制器9，控制器9会关闭压缩机3，以此将最大冻深层1过剩的热量传送至稳定层2中，以补偿冬季所利用的稳定层2中的热量。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。

设计图

一种寒区路基传热量调节装置论文和设计

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