本實用新型涉及道路養(yǎng)護技術領域，具體來說，涉及到一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元。

背景技術：

冬天或者冰寒地區(qū)的道路結冰、積雪，嚴重影響道路交通以及人們正常的戶外活動和工作。目前，道路融冰化雪方法主要分為清除法、融雪劑法、路面加熱法等幾大類。清除法主要分為人工清除法與機械清除法，人工清除法不僅需消耗大量的人力與物力且工作效率極低。機械清除法對路面會造成不同程度的損壞且對道路上的積雪與浮冰難以清除完全。融雪劑法主要是在道路表面噴灑融雪劑，通過降低冰雪的融化溫度使冰雪融化，但是融雪劑的噴灑不僅會對道路橋梁本身造成不良影響，還會對道路附近的土壤、水體帶來嚴重危害。路面加熱法主要包括導電混凝土加熱法、金屬絲加熱法、碳纖維增強混凝土加熱法等。導電混凝土法存在電阻率不穩(wěn)定，使用壽命不長，融冰化雪效率低等缺陷。金屬絲加熱法電熱轉(zhuǎn)換效率極低且對路面強度有所降低。碳纖維導電混凝土加熱法還停留在試驗階段，目前尚未付諸工程實踐。

碳纖維是一種新型的高性能纖維增強材料，具有高強度，高模量，耐高溫，耐磨，抗疲勞，耐腐蝕，抗蠕變，電熱轉(zhuǎn)化效率高等諸多優(yōu)異性能。以典型的瀝青混凝土路面為例，將碳纖維發(fā)熱電纜嵌入安裝中面層與上面層之間，可實現(xiàn)路面主動性融冰化雪，另外在一定程度上還改善了路面性能。在國內(nèi)但碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的研究還在起步階段，如何實現(xiàn)碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的模塊化布設與控制，目前尚無成熟的理論。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了一種碳纖維發(fā)熱單元，可實現(xiàn)碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的模塊化布設與控制。

一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元，包括電線電纜、接頭和碳纖維發(fā)熱電纜，其中，所述碳纖維發(fā)熱電纜包括碳纖維發(fā)熱體，所述碳纖維發(fā)熱體兩端與接頭兩端聯(lián)接形成回路，所述碳纖維發(fā)熱電纜兩兩并聯(lián)，各個接頭之間用電線電纜聯(lián)接。

優(yōu)選的，所述碳纖維發(fā)熱電纜還包括F46絕緣層、PVC層和金屬網(wǎng)層。

優(yōu)選的，所述F46絕緣層的厚度為3mm，PVC層的厚度為2mm，金屬網(wǎng)層的厚度為1mm。

優(yōu)選的，所述碳纖維發(fā)熱電纜的鋪裝間距1cm＜L＜50cm，且單位面積的功率為200kW～450kW/m²。

優(yōu)選的，所述接頭為K字接頭。

優(yōu)選的，所述K字接頭的間距A＝n*L，其中n≥1。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元及系統(tǒng)，結構簡單，可實現(xiàn)碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的模塊化布設與控制，為碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的廣泛推廣奠定基礎。

附圖說明

圖1是實施例1中的碳纖維發(fā)熱單元的結構示意圖。

圖2是碳纖維發(fā)熱電纜的橫截面圖。

圖3是實施例2中的碳纖維發(fā)熱單元的結構示意圖，其中A＝2L。

附圖標記說明：

電線電纜-1、接頭-2、碳纖維發(fā)熱電纜-3、碳纖維發(fā)熱體-301、F46絕緣層-302、PVC層-303、金屬網(wǎng)層-304。

具體實施方式

下面結合具體實例，詳細闡述本實用新型。

本實用新型所述的一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元，所述碳纖維發(fā)熱單元由電線電纜1、M個接頭2和M根碳纖維發(fā)熱電纜3組成，其中M＞1；碳纖維發(fā)熱電纜3由碳纖維發(fā)熱體301、F46絕緣層302、PVC層303和金屬網(wǎng)層304組成。碳纖維發(fā)熱體301兩端與接頭2兩端聯(lián)接形成回路，M根碳纖維發(fā)熱電纜3兩兩并聯(lián)，各個接頭2之間用電線電纜聯(lián)接。

本實用新型所述的一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元，所述鋪裝間距1cm＜L＜50cm，且該發(fā)熱單元單位面積(平方米)的功率為200kW～450kW。

本實用新型所述的一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元，所述K字接頭間距的最佳值A＝n*L(n為自然數(shù))；但A的取值不限于此。

實施例1

如圖1所示，一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元包括電線電纜1、6個接頭2和6根碳纖維發(fā)熱電纜3組成，其中接頭為K字接頭。鋪裝間距L為12cm，K字接頭間距為12cm。

碳纖維發(fā)熱電纜3由碳纖維發(fā)熱體301、F46絕緣層302、PVC層303和金屬網(wǎng)層304組成。其中碳纖維發(fā)熱體301為60K碳纖維絲。絕緣層F46厚度為3mm，PVC層303厚度為2mm，金屬網(wǎng)層304為1mm；碳纖維發(fā)熱體301兩端與K字接頭2兩端聯(lián)接形成回路，6根碳纖維發(fā)熱電纜3兩兩并聯(lián)，各個接頭2之間用電線電纜聯(lián)接，電線電纜規(guī)格型號為BVR2×2.5mm²。

實施例2

如圖3所示，一種用于融冰化雪系統(tǒng)的碳纖維發(fā)熱單元電線電纜1、4個K字接頭2和4根碳纖維發(fā)熱電纜3組成，其中接頭為K字接頭。鋪裝間距L為12cm，K字接頭間距為24cm。

碳纖維發(fā)熱電纜3由碳纖維發(fā)熱體301、F46絕緣層302、PVC層303和金屬網(wǎng)層304組成。其中碳纖維發(fā)熱體301為60K碳纖維絲。絕緣層F46厚度為3mm，PVC層303厚度為2mm，金屬網(wǎng)層304為1mm；碳纖維發(fā)熱體301兩端與K字接頭2兩端聯(lián)接形成回路，6根碳纖維發(fā)熱電纜3兩兩并聯(lián)，各個接頭2之間用電線電纜聯(lián)接，電線電纜規(guī)格型號為BVR2×2.5mm²。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。