Огляд досвіду утилізації скидної теплоти метрополітену
DOI:
https://doi.org/10.32347/2409-2606.2024.48.50-66Ключові слова:
тепловий насос, скидна теплота, утилізація теплоти, метрополітен, енергетичний тунель, геотермальна енергіяАнотація
Вичерпність традиційних викопних джерел енергії веде до дедалі ширшого освоєння нетрадиційних джерел енергії. Одним із перспективних напрямів альтернативної енергетики є використання низькопотенційної енергії ґрунтового масиву для опалення будівель і споруд різного призначення за допомогою теплового насоса. У метрополітені виділяється значна кількість теплоти, особливо під час гальмування поїздів, їхнього зупинення на платформах та під час набирання швидкості при початку руху від станції. У сучасних метрополітенах України, система вентиляції спроєктована таким чином, щоб справлятися зі зростанням температури в тунелях і на станціях. У цій статті розглядається можливість використання скидної теплоти підземних залізничних систем як джерела низькопотенційної енергії для забезпечення теплотою, наприклад, прилеглих будівель. Представлено різні технології утилізації теплоти, що відходить з підземних залізничних тунелів, які вже було реалізовано або моделі яких технічно та економічно обґрунтовано.
Посилання
Statistics-Brief-Metro-Figures-2021. https://www.uitp.org/publications/metro-world-figures-2021/. Accessed 5 October 2023
Pasazhyrski perevezennia v 2021 rotsi. http://kh.ukrstat.gov.ua/2021pasagirperevez/4283-arkhiv-pasazhirski-perevezennya-u-2021-rotsi. Accessed 5 October 2023
Ampofo F, Maidment G, Missenden J. “Underground railway environment in the UK. Part 2: Investigation of heat load.” Applied Thermal Engineering, vol. 24 iss. 5-6, 2004, pp. 633–645. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2003.10.018.
Thompson J, Gilbey M, Maidment G. “Geothermal cooling of underground railways – the opportunity.” Proceedings of the Institute of Refrigeration, vol. 105, 2008.
Ninikas K., Hytiris N., Emmanuel R., Aaen B., Younger, P.L. Heat recovery from air in underground transport tunnels. Renewable Energy, vol. 96, part A, 2016, pp. 843–849. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.05.015
Davies G., Boot-Handford N., Grice J., Dennis W., Rami R., Nicholls A., Maidment G. “Metropolitan Integrated Cooling and Heating.” Proceedings of the ASHRAE Winter Conference, Las Vegas, NV, USA, 28 January–1 February 2017. https://openresearch.lsbu.ac.uk/download/b9c7a2f1ad19bceffa501f715c7aed7f057ed307024051ef53946403d7552095/516687/Paper_21109_Metropolitan_Cooling_and_Heating%20Final.pdf
Lagoeiro H., Revesz A., Davies G., Maidment G. “Heat from Underground Energy London (Heat FUEL).” CIBSE Technical Symposium, Sheffield, UK 25-26 April, 2019, Session 10 Paper 1
Deed concerning the mitigation of the effects of settlement arising from the construction works undertaken at [Location]. https://content.tfl.gov.uk/nle-draft-settlement-deed.pdf Accessed 5 October 2023
Cockram I.J., Birnie G.R., “The ventilation of London’s Underground Railway.” 2nd International Symposium on the Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels, Cambridge, 1976, p. 11-27
Hu Z.H., Li X.Z., Zhao X.B., Xiao L., Wu W. “Numerical analysis of factors affecting the range of heat transfer in earth surrounding three subways.” Journal of China University of Mining and Technology, vol. 18, 2008, pp. 67-71 https://doi.org/10.1016/S1006-1266(08)60015-2
Revesz A., Chaer I., Thompson J., Mavroulidou M, Gunn M., Maidment G. “Modelling of Heat Energy Recovery Potential from Underground Railways with Nearby Vertical Ground Heat Exchangers in an Urban Environment”. Applied Thermal Engineering, vol. 147, 2019, pp. 1059–1069. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.10.118
Revesz A., Chaer I., Thompson J., Mavroulidou M., Gunn M., Maidment, G. “Ground Source Heat Pumps and Their Interactions with Underground Railway Tunnels in an Urban Environment: A Review.” Applied Thermal Engineering, vol. 93, 2016, pp. 147–154. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.09.011
Brandl H. “Geothermal Geotechnics for Urban Undergrounds.” Procedia Engineering, 165 ( 2016 ) 747 – 764
Research Project GeoTU6. GeoTU6 – a geothermal Research Project for Tunnels. https://www.tunnel-online.info/en/artikel/artikel_en_1274298.html Access date: 2 October 2023.
Geothermal use of tunnels. https://indico.cern.ch/event/1173667/attachments/2465651/4228155/Task%201-%20Thermal%20tunnel%20report_Issue_20220518.pdf. Accessed 5 October 2023.
Nicholson, D.; Chen, Q.; de Silva, M.; Winter, A.; Winterling, R. “The Design of Thermal Tunnel Energy Segments for Crossrail, UK.” Proceedings of the Institution of Civil Engineers, vol. 167, iss. 3, 2014, pp. 118–134. https://doi.org/10.1680/ensu.13.00014
Barla M., Di Donna A., Perino A. “Application of Energy Tunnels to an Urban Environment.” Geothermics, vol. 61, 2016, pp. 104–113, https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2016.01.014
Barla M.; Di Donna, A. “Energy tunnels: concept and design aspects.” Underground Space, vol. 3, Iss. 4, 2018, pp. 268-276, https://doi.org/10.1016/j.undsp.2018.03.003
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Вадим Задіранов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
