本實(shí)用新型屬于道路工程領(lǐng)域，涉及熱電轉(zhuǎn)換路面，具體涉及一種基于熱電轉(zhuǎn)換的環(huán)境友好型路面結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著世界環(huán)境污染的日益嚴(yán)重和能源危機(jī)的不斷加劇，尋求無(wú)污染、可再生的綠色能源已經(jīng)受到人們的高度關(guān)注。人們生活中廣泛存在著大量的可再生綠色能源，將綠色能源收集利用正符合我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展要求。

瀝青路面具有表面平整、行車(chē)舒適、耐磨性好、振動(dòng)小、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高速公路、城市道路、橋面鋪裝、機(jī)場(chǎng)道面等。截止2015年底,我國(guó)高速公路總里程已經(jīng)達(dá)到12.35萬(wàn)公里,其中除了少部分特殊路段為水泥路面外,均為瀝青路面。瀝青路面為黑色路面，對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收能力極強(qiáng)，輻射吸收系數(shù)一般在0.8—0.95之間，在夏季高溫時(shí)節(jié)，路面吸熱快、溫度高，在炎熱地區(qū)路表溫度甚至可達(dá)到70℃。同時(shí)瀝青混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)小，積聚的大量熱量不易釋放，內(nèi)部高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。溫度的升高會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生不利影響，在車(chē)輛等外力作用下容易發(fā)生車(chē)轍、推移、擁包、搓板、泛油等變形。夜晚儲(chǔ)存在路面內(nèi)部的熱量開(kāi)始釋放，導(dǎo)致環(huán)境溫度的上升，加劇城市的熱島效應(yīng)。將道路中儲(chǔ)藏的熱能加以收集、利用，轉(zhuǎn)化為電能，既可以降低路面溫度，減少高溫病害，延長(zhǎng)道路使用壽命，還可以很好的解決能源短缺的問(wèn)題，為資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供一條綠色道路，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

溫差發(fā)電技術(shù)是采用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電技術(shù)。塞貝克效應(yīng)是指在兩種不同導(dǎo)體構(gòu)成的回路中，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同時(shí)，將有一定的電動(dòng)勢(shì)存在于該回路中。根據(jù)塞貝克效應(yīng)，可利用瀝青路面表層溫度和路基中溫度存在較大的溫差將路面中積存的熱能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)路面中熱能的綠色再生利用，延長(zhǎng)道路使用壽命，改善周?chē)h(huán)境狀況，解決能源短缺現(xiàn)狀，但是目前溫差發(fā)電技術(shù)在道路領(lǐng)域尚無(wú)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于熱電轉(zhuǎn)換的環(huán)境友好型路面結(jié)構(gòu)，該路面結(jié)構(gòu)利用塞貝克效應(yīng)，通過(guò)溫差發(fā)電片，將瀝青路面與道路路基的溫差轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行利用，可降低高溫對(duì)瀝青路面的影響，提高道路的使用性能，并改善周?chē)h(huán)境狀況。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基于熱電轉(zhuǎn)換的環(huán)境友好型路面結(jié)構(gòu)，包括通過(guò)路緣石隔開(kāi)的路面和綠化帶，所述的路面從上至下依次為上面層、下面層、路面基層和路基；

所述的上面層和下面層之間沿著與道路行進(jìn)方向垂直的方向均勻鋪設(shè)有多個(gè)下均熱板，下均熱板伸入綠化帶的內(nèi)部，每個(gè)伸入綠化帶內(nèi)部的下均熱板上安裝有半導(dǎo)體溫差發(fā)電片，多個(gè)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片在綠化帶內(nèi)部沿著道路行進(jìn)方向呈列排布，多個(gè)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片上接觸式鋪設(shè)有沿著道路行進(jìn)方向的上均熱板。

本實(shí)用新型還具有如下區(qū)別技術(shù)特征：

所述的上均熱板的端部連接有豎均熱板，豎均熱板豎向插入綠化帶內(nèi)部。

所述的下均熱板伸入綠化帶的部分的底部鋪設(shè)有第一保溫棉層。

所述的下均熱板和路緣石之間通過(guò)第二保溫棉層隔開(kāi)。

所述的上均熱板緊貼著路緣石沿著道路行進(jìn)方向布設(shè)。

所述的上均熱板和下均熱板均采用鋁制成。

所述的豎均熱板也采用鋁制成。

所述的路面為瀝青混凝土路面。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

(Ⅰ)實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能綠色再生利用，變廢為寶；將夏季路表高溫快速導(dǎo)出，減小了溫度對(duì)瀝青路面的損害，延長(zhǎng)了瀝青路面的使用壽命；夜間可將路面中的余熱導(dǎo)出，降低周?chē)h(huán)境溫度，緩解城市熱島效應(yīng)。

(Ⅱ)溫差發(fā)電產(chǎn)生的電能可并入電網(wǎng)或作為道路照明、道路指示燈的用電補(bǔ)充，節(jié)約能源。

(Ⅲ)采用無(wú)機(jī)高效扁平鋁均熱板，傳熱速度快、導(dǎo)熱系數(shù)高、傳熱能力大、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠，扁平狀更適合路面結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有設(shè)計(jì)中采用銅管、鋁管導(dǎo)熱功率不夠，圓柱狀不好埋設(shè)的缺陷問(wèn)題。

(Ⅳ)利用路基溫度作為半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的冷端，解決了現(xiàn)有設(shè)計(jì)中將半導(dǎo)體溫差發(fā)電片冷端并入水流管網(wǎng)的繁瑣問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是基于熱電轉(zhuǎn)換的環(huán)境友好型路面結(jié)構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是均熱板和半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的布設(shè)示意圖。

圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為：1-路面，(1-1)-上面層，(1-2)-下面層，(1-3)-路面基層，(1-4)-路基，2-綠化帶，3-路緣石，4-下均熱板，5-半導(dǎo)體溫差發(fā)電片，6-上均熱板，7-豎均熱板，8-第一保溫棉層，9-第二保溫棉層。

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：

遵從上述技術(shù)方案，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例給出一種基于熱電轉(zhuǎn)換的環(huán)境友好型路面結(jié)構(gòu)，包括通過(guò)路緣石3隔開(kāi)的路面1和綠化帶2，所述的路面1從上至下依次為上面層1-1、下面層1-2、路面基層1-3和路基1-4；

所述的上面層1-1和下面層1-2之間沿著與道路行進(jìn)方向垂直的方向均勻鋪設(shè)有多個(gè)下均熱板4，下均熱板4伸入綠化帶2的內(nèi)部，每個(gè)伸入綠化帶2內(nèi)部的下均熱板4上安裝有半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5，多個(gè)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5在綠化帶2內(nèi)部沿著道路行進(jìn)方向呈列排布，多個(gè)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5上接觸式鋪設(shè)有沿著道路行進(jìn)方向的上均熱板6。

上均熱板6的端部連接有豎均熱板7，豎均熱板7豎向插入綠化帶2內(nèi)部。

下均熱板4伸入綠化帶2的部分的底部鋪設(shè)有第一保溫棉層8。下均熱板4和路緣石3之間通過(guò)第二保溫棉層9隔開(kāi)。第一保溫棉層8和第二保溫棉層9用導(dǎo)熱硅脂粘接。

上均熱板6緊貼著路緣石3沿著道路行進(jìn)方向布設(shè)。

上均熱板6和下均熱板4均采用鋁制成。

豎均熱板7采用鋁制成。豎均熱板7和上均熱板6配合將綠化帶2中的冷源傳導(dǎo)至半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的冷端，下均熱板4將路面1中的熱源傳導(dǎo)至半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的熱端，增大半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5兩端的溫差，從而提高熱電轉(zhuǎn)換效率。

路面1為瀝青混凝土路面。

模擬實(shí)驗(yàn)：在室內(nèi)成型300mm×300mm×100mm的車(chē)轍板一塊，其上面層1-1采用AC-13瀝青混合料，厚度為2.5cm；下面層1-2采用AC-16瀝青混合料，厚度為7.5cm。下均熱板4采用300mm×60mm×3mm三塊鋁均熱板，埋設(shè)在上面層1-1與下面層1-2之間，各塊板之間間距為5cm，埋入200mm，出露100mm。

在出露的100mm下均熱板4上用導(dǎo)熱硅脂粘接半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的熱端。半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5采用62mm×62mm×5mm的規(guī)格。在出露的下均熱板4底部用導(dǎo)熱硅脂粘接3mm厚的第一保溫棉層8。將4000mm×60mm×3mm的鋁均熱板作為上均熱板6，用導(dǎo)熱硅脂粘接在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的冷端。冷端通過(guò)上均熱板6與冷卻水相連，熱端通過(guò)車(chē)轍板直接在太陽(yáng)底下曝曬，通過(guò)下均熱板導(dǎo)熱，模擬夏季高溫，用無(wú)紙記錄儀可測(cè)得產(chǎn)生的電壓可達(dá)到0.6V。