우리는 곧 지하철 터널의 열을 이용하여 집을 식힐 수 있습니다.

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여름에 지하철을 타본 적이 있다면 그로 인해 발생할 수있는 무더위와 습도에 대해 잘 알고있을 것입니다.

고맙게도 연구원들은 이제 우리가 다양한 온도의 대중 교통 시스템을 사용하여 공기를 조절하고 집을 데울 수 있다고 믿습니다.


스위스 로잔 연방 공과 대학 (EPFL)의 연구원들은 철도 터널에서 대류 열 전달을 정확하게 정량화했습니다. 새로운 모델을 사용하여, 그들은 미래의 M3 메트로 라인을 세계 최초의 지열 열회수 시스템과 결합함으로써 로잔 시가 얼마나 많은 에너지를 절약 할 수 있는지를 추정했습니다.

열전달은 철도 터널에서 다양한 방식으로 발생합니다. 예를 들어, 열차가 제동하거나 가속 할 때 주변 공기를 따뜻하게하는 열이 발생합니다. 그 뜨거운 공기는 터널의 다른 공기와지면에서 방출되는 열과 혼합됩니다.

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지금까지 엔지니어들은 터널 공기에 포함 된 열의 양을 정확하게 계산할 수 없었습니다. EPFL의 토양 역학 연구소 (LMS)의 연구원들은 대류 열전달 계수를 정확하게 추정하여이 문제를 극복했습니다. 그들의 연구 결과는 응용 열 공학.


이 획기적인 발전은 건물 환경에 에너지를 공급할 수있는 소위 에너지 터널을 포함하는 혁신적인 애플리케이션을위한 길을 열었습니다. 팀은 또한 로잔의 미래 M3 지하철 노선에서 모델을 테스트했습니다.이 노선은 일단 완성되면 도시의 기차역과 북쪽의 Blécherette 지구 사이에 승객을 태울 것입니다.

“우리의 연구에 따르면 계획된 경로의 50 ~ 60 % (터널 표면적 60,000m2)를 따라 열회수 시스템을 설치하면 약 1,500 개 아파트의 난방 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 석사 연구가 기사의 기초를 형성하는 LMS.


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이 시스템은 열을 저장하여 필요할 때 가정에 공급할 수도 있습니다. Peltier는“가스 난방에서 전환하면 도시의 CO2 배출량을 연간 2 백만 톤 줄일 수 있습니다. 그녀의 계산에는 지하철 역이나 도시 북부의 계획된 철도 차량 창고에서 얻은 절감액이 포함되지 않았으며, 이는 시스템의 혜택을받을 수도 있습니다.

지하 터널의 온도가 자연적으로 안정화됨에 따라 과도한 열이나 추위가 지표로 대피됩니다. 그 결과 따뜻한 공기 흐름은 종종 지하철 터널 입구에서 느낄 수 있습니다. 혁신의이면에있는 아이디어는 땅에 자연적으로 존재하는 열과 함께이 여분의 따뜻함을 활용하는 것입니다.

이 시스템은 콘크리트 터널 벽 내부에 일정한 간격으로 배치되고 열 펌프에 연결된 열 전달 유체 또는 단순히 물을 포함하는 플라스틱 파이프를 사용하여 냉장고와 유사한 방식으로 작동합니다. 겨울에는 차가운 물이 파이프로 펌핑되어 표면에서 뜨거워집니다. 그 반대는 여름에 일어날 것입니다. 연구원들에 따르면이 시스템은 설치 비용이 저렴하고 에너지 효율적이며 수명이 50 ~ 100 년이며 열 펌프 만 25 년마다 교체하면됩니다.


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일단 설치되면 터널에서 나오는 열은 겨울 동안 지역 아파트의 난방 수요의 최대 80 %를 덮을 것이며 부족한 부분은 다른 재생 가능 자원에서 오는 것이 바람직합니다. 그러나 이러한 지열 시스템을 독특하게 만드는 것은 여름에도 작동한다는 것입니다. Peltier는“터널은 매우 신뢰할 수있는 연중 냉난방 시스템처럼 작동 할 것입니다.”라고 말하면서 더운 날씨에도 로잔의 집을 시원하게 유지하는 데 큰 변화를 가져올 것이라고 덧붙였습니다. 이 시스템은 도시의 새로운 Métamorphose 생태 지구에 건설 될 아이스 링크 세트를 식힐 수도 있습니다.

LMS 책임자 인 Lyesse Laloui는“이 기사는 에너지 터널 기술이 성숙하고 지구 전체에 배치 될 수 있다는 사실을 강조합니다. “스위스 기업이 이제 선두를 차지할 준비가되었는지는 아직 미지수입니다. 전 세계적으로 지금까지 이러한 시스템이 테스트 섹션에서만 사용되는 것을 확인했습니다. '

연구진은 로잔의 유틸리티 기관, 지역 대중 교통 운영 업체, 새로운 지하철 노선을 개발하는 주 계약 업체 인 Vaud 주, 로잔시에 연구 결과를 발표했습니다.

재판 EPFL에서

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