光伏直驱压缩式制冷装置对多年冻土路基热稳定性的影响

摘要

针对工程扰动引起的多年冻土退化与路基热稳定性问题,基于光伏发电技术与制冷技术,开发一种用于防治多年冻土退化的光伏直驱压缩式制冷装置,并开展现场应用测试与数值模拟研究。研究结果表明:新装置能够适应多年冻土地区的严寒环境,实现自动化运行,且装置运行期间,制冷管管壁热流密度随太阳总辐射量的增大而增大,平均热流密度为-4.1~-6.3 W/m^(2)。与普通路基相比,制冷路基的热学稳定性得到显著提升,其中,冻土人为上限随着制冷管长度与管壁热流密度的增大而提高,随着制冷管埋置深度的增大先提高后降低,而冻土升温速率则随着制冷管长度、埋深与管壁热流密度的增大而降低。基于灰色关联理论分析可知,制冷功率对人为上限影响最显著,制冷管长度的影响次之,埋置深度的影响最小;而冻土升温速率对制冷管埋置深度最敏感,制冷功率次之,制冷管长度最小,建议设计施工时优先选择更为显著的因素加以调控。