The use of deicing salts and other anti-skid measures typically adopted by highway maintenance services have many limitations such as applicable temperatures, location of storage facilities, ease of access to road section and, in the case of salts, infrastructure and environmental damage. An alternative solution that offers several advantages is the implementation of hydronic heating systems implemented under the road surfaces. Hydronic deicing may eliminate the need to add salts to road surfaces, thus prolonging the lifetime of infrastructure and significantly reducing maintenance costs. This article presents a methodology to develop low-order models for hydronic deicing slabs with significant thermal mass along with validation in an environmental chamber. The models are utilized to analyze the thermal dynamics of different pipe depths for hydronic deicing slab of a transportation infrastructure in Montreal, Canada. A key objective of the presented study is preheating the slab to reach a surface temperature of about 2 °C before the precipitation to greatly reduce the risk of ice formation. The magnitude of time delay to reach the required surface temperature for deicing for different slab piping configurations and system capacity is evaluated by means of a reduced-order lumped parameter model. The model is then utilized to study an energy flexibility strategy based on thermal response delay of the slab as a function of piping distance from surface to significantly reduce the heating load during the peak demand period.

高速公路维护服务通常采用的除冰盐和其他防滑措施的使用有许多限制，例如适用温度、储存设施的位置、进入路段的便利性，以及在盐的情况下，基础设施和环境破坏。提供多种优势的替代解决方案是在路面下实施循环加热系统的实施。水力除冰可以消除向路面添加盐的需要，从而延长基础设施的使用寿命并显着降低维护成本。本文介绍了一种方法，用于开发具有显着热质量的水力除冰板的低阶模型，并在环境室中进行验证。这些模型用于分析加拿大蒙特利尔交通基础设施的水力除冰板不同管道深度的热动力学。本研究的一个关键目标是在降水前将板坯预热至约 2°C 的表面温度，以大大降低结冰的风险。通过降阶集总参数模型评估不同板条管道配置和系统容量达到除冰所需表面温度的时间延迟幅度。然后利用该模型研究基于板坯热响应延迟作为与表面的管道距离的函数的能量灵活性策略，以显着降低高峰需求期间的热负荷。本研究的一个关键目标是在降水前将板坯预热至约 2°C 的表面温度，以大大降低结冰的风险。通过降阶集总参数模型评估不同板条管道配置和系统容量达到除冰所需表面温度的时间延迟幅度。然后利用该模型研究基于板坯热响应延迟作为与表面的管道距离的函数的能量灵活性策略，以显着降低高峰需求期间的热负荷。本研究的一个关键目标是在降水前将板坯预热至约 2°C 的表面温度，以大大降低结冰的风险。通过降阶集总参数模型评估不同板条管道配置和系统容量达到除冰所需表面温度的时间延迟幅度。然后利用该模型研究基于板坯热响应延迟作为与表面的管道距离的函数的能量灵活性策略，以显着降低高峰需求期间的热负荷。通过降阶集总参数模型评估不同板条管道配置和系统容量达到除冰所需表面温度的时间延迟幅度。然后利用该模型研究基于板坯热响应延迟作为与表面的管道距离的函数的能量灵活性策略，以显着降低高峰需求期间的热负荷。通过降阶集总参数模型评估不同板条管道配置和系统容量达到除冰所需表面温度的时间延迟幅度。然后利用该模型研究基于板坯热响应延迟作为与表面的管道距离的函数的能量灵活性策略，以显着降低高峰需求期间的热负荷。