將地鐵隧道變成地熱回收系統可以為數千個家庭提供供暖和製冷
據外媒報導,目前地鐵隧道內的熱環境問題日益突出。從理論上講,如果隧道內熱量能被“捕獲”並充分利用,那麼所有的熱量都可以被當成一種未開發的能源。現在,EPFL的研究人員已經研究了地鐵隧道內熱量的情況,並概述了一個地熱回收系統,該系統可能為附近數千個家庭提供供暖和製冷。
地鐵隧道和車站的空氣從許多不同的來源汲取熱量,例如列車運行散發的熱量,來自燈光和信號燈等電子設備中的熱量等。這些地方需要通常複雜的通風和溫度控制系統來排除多餘的熱量。準確計算列車隧道空氣中的熱量一直是一項艱鉅的任務,但現在EPFL土壤力學實驗室(LMS)的研究人員聲稱已經完成這項任務。該團隊開發了一個模型,使他們能夠精確計算給定隧道環境的對流傳熱係數。
這個重要的公式可以應用於開發利用額外能量並將其泵送回地面的系統,在那裡它可以為附近公寓提供供暖和製冷。
這項技術的概念有點像巨型冰箱。塑料管道內置在隧道的牆壁上,並充滿了傳熱流體。冷液體被泵送通過管道,在那裡它被隧道中的空氣加熱,並作為熱液體在表面出現。在夏季,系統可以充當空調。
該團隊表示,該系統安裝起來相對便宜且節能,並且具有長達一個世紀的預期使用壽命。熱泵是這個拼圖中最容易受到破壞的部分,需要每25年左右更換一次。研究人員目前已將該模型應用於目前正在瑞士洛桑市開發的地鐵線路,併計算了該城市的潛在利益。
“我們的研究表明,將熱量回收系統安裝在規劃路線的50%至60% -或60000平方米(645,000平方英尺)的隧道表面積-將滿足1500套標準80平方米(860平方英尺)公寓的供暖需求,或滿足多達4000套Minergie認證的迷你能耗房的需求,“該研究的首席研究員Margaux Peltier說道。“從燃氣采暖轉換將每年使城市的二氧化碳排放量減少200萬噸。”
這不是從地鐵中獲取廢物能源的唯一嚐試。幾年前,倫敦交通局為倫敦地鐵中的列車試運行再生製動系統,該系統將能量輸送回電網。
該研究發表在《Applied Thermal Engineering》期刊上。