Как устроены системы искусственного охлаждения почвы для строительства?

Системы искусственного охлаждения почвы для строительства основаны на принципе извлечения тепловой энергии подземного грунта и воды путём циркуляции более холодной жидкости. www.frontiersin.org В результате образуется лёд, который создаёт мерзлый грунт. www.frontiersin.org

Одна из систем — «хладагент-рассол». www.frontiersin.org Она включает два замкнутых контура: охлаждение и циркуляцию, которые работают независимо. www.frontiersin.org Система охлаждения функционирует как холодильник, который снижает температуру рассола (обычно хлористого кальция). www.frontiersin.org Затем рассол циркулирует по заглублённым трубам для охлаждения почвы. www.frontiersin.org В качестве хладагента используют фреон, аммиак, R22 и фтор. www.frontiersin.org

Другая система — с разомкнутым контуром. www.frontiersin.org В ней для извлечения тепла из почвы используют жидкий азот. www.frontiersin.org Возвращающийся газообразный азот выделяется в воздух. www.frontiersin.org Такая система может снизить температуру почвы примерно до –100 °C, что немедленно превращает поровую воду в лёд. www.frontiersin.org

Для образования льдогрунтовой стены по контуру предполагаемого сооружения бурят скважины, в которые затем опускают замораживающие трубы с закрытыми нижними концами, а в них — питающие трубы меньшего диаметра, не доходящие до дна замораживающих труб. bigenc.ru

В процессе непрерывной циркуляции рассола и его теплообмена с грунтом, окружающим колонку, последний постепенно охлаждается и замерзает, образуя вокруг колонок льдогрунтовые цилиндры. bigenc.ru При дальнейшем охлаждении они соединяются между собой и превращаются в сплошную льдогрунтовую стену. bigenc.ru