RU83779U1 - COOLED FACILITY BASE - Google Patents

COOLED FACILITY BASE Download PDF

Info

Publication number
RU83779U1
RU83779U1 RU2009104359/22U RU2009104359U RU83779U1 RU 83779 U1 RU83779 U1 RU 83779U1 RU 2009104359/22 U RU2009104359/22 U RU 2009104359/22U RU 2009104359 U RU2009104359 U RU 2009104359U RU 83779 U1 RU83779 U1 RU 83779U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
substance
cooled base
sections
base according
Prior art date
Application number
RU2009104359/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Абросимов
Виктор Иванович Гвоздик
Марк Абрамович Минкин
Original Assignee
Александр Иванович Абросимов
Виктор Иванович Гвоздик
Марк Абрамович Минкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Абросимов, Виктор Иванович Гвоздик, Марк Абрамович Минкин filed Critical Александр Иванович Абросимов
Priority to RU2009104359/22U priority Critical patent/RU83779U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU83779U1 publication Critical patent/RU83779U1/en

Links

Abstract

1. Охлаждаемое основание сооружений, содержащее грунтовую отсыпку с расположенным в верхней ее части слоем теплоизоляции, а также охлаждающую систему сезонного действия из нескольких гравитационных тепловых труб, каждая из которых имеет зону конденсации, транспортную зону и зону испарения и выполнена герметичной и состоящей из двух участков, причем один из этих участков, в котором находится зона испарения, расположен под углом к горизонту не более 10° и размещен полностью в грунтовой отсыпке ниже слоя теплоизоляции, а другой участок, в котором находятся транспортная зона и зона конденсации, расположен вертикально или отклонен от вертикали не более чем на 30° таким образом, что зона конденсации полностью находится над поверхностью грунтовой отсыпки, отличающееся тем, что охлаждающая система сезонного действия дополнительно содержит емкости из эластичного материала с аккумулирующим холод веществом, размещенные в грунтовой отсыпке ниже слоя теплоизоляции возле участков гравитационных тепловых труб, в которых находятся их зоны испарения. ! 2. Охлаждаемое основание по п.1, отличающееся тем, что каждая емкость с аккумулирующим холод веществом заключена в жесткий каркас. ! 3. Охлаждаемое основание по п.1 или 2, отличающееся тем, что емкости с аккумулирующим холод веществом размещены в одном уровне с участками гравитационных тепловых труб, содержащими зоны испарения. ! 4. Охлаждаемое основание по п.3, отличающееся тем, что емкость с аккумулирующим холод веществом выполнена в виде сосуда с горловиной, имеющей герметично закрывающуюся крышку. ! 5. Охлаждаемое основание по п.1 или 2, отличающееся тем, что емкости с аккумули�1. The cooled base of structures, containing a soil dump with a layer of thermal insulation located in its upper part, as well as a seasonal cooling system of several gravitational heat pipes, each of which has a condensation zone, a transport zone and an evaporation zone and is sealed and consists of two sections moreover, one of these sections, in which the evaporation zone is located, is located at an angle to the horizon of not more than 10 ° and is located completely in a soil dump below the thermal insulation layer, and the other section, in the transport zone and the condensation zone are located vertically or are deviated from the vertical by no more than 30 ° so that the condensation zone is completely above the surface of the soil dumping, characterized in that the seasonal cooling system additionally contains containers of elastic material with cold storage a substance placed in a soil dump below the thermal insulation layer near the sections of gravitational heat pipes in which their evaporation zones are located. ! 2. The cooled base according to claim 1, characterized in that each container with a cold storage substance is enclosed in a rigid frame. ! 3. The cooled base according to claim 1 or 2, characterized in that the containers with the cold-accumulating substance are placed at the same level with the sections of gravity heat pipes containing evaporation zones. ! 4. The cooled base according to claim 3, characterized in that the container with the cold-accumulating substance is made in the form of a vessel with a neck having a hermetically sealed lid. ! 5. The cooled base according to claim 1 or 2, characterized in that the capacity of the battery

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, а именно к основаниям и фундаментам различных сооружений, возводимых в районах крайнего Севера с вечномерзлым грунтом, более конкретно - к охлаждаемому основанию сооружений.The proposed utility model relates to the field of construction, namely, to the foundations and foundations of various structures being erected in areas of the Far North with permafrost soil, more specifically, to the cooled foundation of structures.

Особенности оснований сооружений, возводимых на вечномерзлом грунте, определяются специфическими климатическими условиями в высокоширотных районах Севера. В зимний период температура воздуха там продолжительное время довольно низкая и достигает часто минус 40°. Однако снежный покров и низкая теплопроводность грунта не позволяют ему глубоко и сильно промерзнуть. В летнее время года мерзлый грунт оттаивает, и при этом создается угроза деформации оснований и разрушения сооружений. Поэтому возникает необходимость продления мерзлого состояния грунта в летний период. Это достигается путем дополнительного захолаживания грунта с помощью охлаждающих установок, преимущественно сезонного действия. Эти установки, в частности гравитационные тепловые трубы, в зимнее время дополнительно охлаждают грунт, а летом не работают. С помощью таких устройств удается значительно повысить несущую способность оснований сооружений.Features of the foundations of structures erected on permafrost are determined by specific climatic conditions in high latitude regions of the North. In winter, the air temperature there is quite low for a long time and often reaches minus 40 °. However, snow cover and low thermal conductivity of the soil do not allow it to freeze deeply and severely. In the summer, frozen ground thaws, and this creates the threat of deformation of the foundations and the destruction of structures. Therefore, there is a need to extend the frozen state of the soil in the summer. This is achieved by additional cooling the soil with the help of cooling units, mainly seasonal effects. These plants, in particular gravitational heat pipes, additionally cool the soil in winter and do not work in summer. With the help of such devices it is possible to significantly increase the bearing capacity of the foundations of structures.

Известна конструкция насыпного охлаждаемого основания сооружений по патенту Российской Федерации на изобретение №2157872 (опубл. 20.10.2000 [1]), содержащая охлаждающие трубы, соединенные с конденсаторной частью, и размещенные над ними слои теплоизоляции и отсыпку грунта. При этом охлаждающие трубы, заполненные низкокипящей жидкостью, размещены внутри защитных труб, выполненных с заглушенным торцом с одной стороны и открытым торцом с другой, и заполненных теплопроводной жидкостью. Защитные трубы расположены под отсыпкой грунта и слоем теплоизоляции с уклоном 0°-10° к продольной оси основания в сторону заглушенных торцов, а открытые торцы выведены за пределы контура отсыпки грунта.The known design of the bulk cooled base of structures according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2157872 (publ. 10/20/2000 [1]), containing cooling pipes connected to the condenser part, and insulation layers placed above them and filling the soil. At the same time, cooling pipes filled with low-boiling liquid are placed inside protective pipes made with a blanked end on one side and an open end on the other, and filled with heat-conducting liquid. Protective pipes are located under the soil filling and thermal insulation layer with a slope of 0 ° -10 ° to the longitudinal axis of the base towards the muffled ends, and the open ends are outside the soil filling contour.

При понижении температуры атмосферного воздуха и температуры грунта начинается циркуляция газожидкостного потока в системе: конденсаторная часть - охлаждающие трубы, сопровождающаяся отбором тепла от грунта.With a decrease in the temperature of atmospheric air and the temperature of the soil, the circulation of the gas-liquid flow in the system begins: the condenser part is cooling pipes, which is accompanied by the removal of heat from the soil.

Такая конструкция имеет невысокую тепловую эффективность из-за большой протяженности парожидкостного тракта. Основание сооружения растопляется, особенно в области входа труб в грунт, даже в период весенних и осенних заморозков. По этой же причине затруднен запуск устройства в работу, особенно при суточных колебаниях температур. Кроме того, охлаждающие трубы соединены между собой, и выход из строя одной трубы нарушает циркуляцию газожидкостного потока всей системы, что существенно снижает надежность этой конструкции.This design has a low thermal efficiency due to the large length of the vapor-liquid tract. The base of the structure is melted, especially in the area where the pipes enter the soil, even during the spring and autumn frosts. For the same reason, it is difficult to start the device in operation, especially with daily temperature fluctuations. In addition, the cooling pipes are interconnected, and the failure of one pipe disrupts the circulation of the gas-liquid flow of the entire system, which significantly reduces the reliability of this design.

Известно также охлаждаемое основание сооружений по патенту Российской Федерации на полезную модель №33955 (опубл. 20.11.2003 [2]), содержащее грунтовую отсыпку с расположенным Also known is the cooled base of structures according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 33955 (published on November 20, 2003 [2]), containing a soil dump with

в верхней ее части слоем теплоизоляции, а также охлаждающую систему сезонного действия из нескольких гравитационных тепловых труб, каждая из которых имеет зону конденсации, транспортную зону и зону испарения и выполнена герметичной и состоящей из двух участков. Один из этих участков, в котором находится зона испарения, расположен под углом к горизонту не более 10° и размещен полностью в отсыпке ниже слоя теплоизоляции. Другой участок, в котором находятся транспортная зона и зона конденсации, расположен вертикально или отклонен от вертикали не более, чем на 30°, таким образом, что зона конденсации полностью находится над поверхностью отсыпки.in its upper part, a layer of thermal insulation, as well as a seasonal cooling system of several gravitational heat pipes, each of which has a condensation zone, a transport zone and an evaporation zone and is sealed and consists of two sections. One of these sections, in which the evaporation zone is located, is located at an angle to the horizon of no more than 10 ° and is placed completely in the dump below the thermal insulation layer. Another section in which the transport zone and the condensation zone are located is vertically or deviated from the vertical by no more than 30 °, so that the condensation zone is completely above the surface of the dump.

Эта конструкция имеет более высокую по сравнению с предыдущей тепловую эффективность и надежность благодаря тому, что протяженность парожидкостного тракта каждой трубы невелика, и тому, что нарушение герметичности в каком-либо месте выводит из строя только одну трубу, но не всю охлаждающую систему.This design has a higher thermal efficiency and reliability compared to the previous one due to the fact that the length of the vapor-liquid path of each pipe is small and the fact that leakage at any point destroys only one pipe, but not the entire cooling system.

Однако и эта конструкция охлаждаемого основания имеет недостаточно высокую тепловую эффективность и надежность. Как и в предыдущей конструкции, тепловая инерция замороженного зимой грунта отсыпки может оказаться недостаточной для поддержания его в твердом состоянии в летний период, что приведет к снижению несущей способности основания. Этот недостаток может быть лишь частично компенсирован увеличением количества труб в охлаждающей системе сезонного действия благодаря некоторому снижению температуры замороженного грунта, однако при этом снижается надежность, так как возрастает количество активных элементов, какими являются тепловые However, this design of the cooled base has not enough high thermal efficiency and reliability. As in the previous design, the thermal inertia of the filling ground frozen in winter may not be sufficient to maintain it solid in the summer, which will lead to a decrease in the bearing capacity of the base. This drawback can only be partially compensated by an increase in the number of pipes in the seasonal cooling system due to a certain decrease in the temperature of the frozen soil, however, reliability decreases as the number of active elements, such as thermal elements, increases.

трубы. Очевидно также, что это влечет за собой увеличение материальных затрат на возведение основания.pipes. It is also obvious that this entails an increase in material costs for the construction of the foundation.

Охлаждаемое основание сооружений по патенту [2] является наиболее близким к предлагаемому.The cooled base of structures according to the patent [2] is the closest to the proposed one.

Техническое решение по предлагаемой полезной модели направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении тепловой эффективности и несущей способности основания сооружения с одновременным повышением надежности и снижением материальных затрат на его строительство.The technical solution for the proposed utility model is aimed at achieving a technical result consisting in increasing the thermal efficiency and bearing capacity of the base of the structure with a simultaneous increase in reliability and lower material costs for its construction.

Предлагаемое охлаждаемое основание сооружений, как и наиболее близкое к нему известное, содержит грунтовую отсыпку с расположенным в верхней ее части слоем теплоизоляции, а также охлаждающую систему сезонного действия из нескольких гравитационных тепловых труб, каждая из которых имеет зону конденсации, транспортную зону и зону испарения и выполнена герметичной и состоящей из двух участков. Один из этих участков, в котором находится зона испарения, расположен под углом к горизонту не более 10° и размещен полностью в грунтовой отсыпке ниже слоя теплоизоляции. Другой участок, в котором находятся транспортная зона и зона конденсации, расположен вертикально или отклонен от вертикали не более, чем на 30°, таким образом, что зона конденсации полностью находится над поверхностью грунтовой отсыпки.The proposed cooled base of structures, as well as the closest known to it, contains soil filling with a layer of thermal insulation located in its upper part, as well as a seasonal cooling system of several gravitational heat pipes, each of which has a condensation zone, a transport zone and an evaporation zone and made tight and consisting of two sections. One of these sections, in which the evaporation zone is located, is located at an angle to the horizon of not more than 10 ° and is placed completely in a soil dump below the thermal insulation layer. The other section, in which the transport zone and the condensation zone are located, is located vertically or deviated from the vertical by no more than 30 °, so that the condensation zone is completely above the surface of the soil dump.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом основании, в отличие от наиболее близкого к нему известного, охлаждающая система сезонного действия дополнительно содержит емкости из эластичного материала с аккумулирующим холод веществом, размещенные в грунтовой отсыпке To achieve the specified technical result in the proposed base, in contrast to the closest known to it, the seasonal cooling system additionally contains containers of elastic material with a cold-accumulating substance, placed in a soil dump

ниже слоя теплоизоляции возле участков тепловых труб, в которых находятся их зоны испарения.below the thermal insulation layer near the heat pipe sections in which their evaporation zones are located.

Наличие таких емкостей при указанном их размещении позволяет эффективно охладить их в холодный период года поддерживать благодаря их присутствию низкую температуру грунта отсыпки в теплый период года без при меньшем количестве тепловых труб, что свидетельствует о повышении тепловой эффективности устройства. Соответственно, это позволяет обеспечить требуемую несущую способность основания сооружения без увеличения или при уменьшении количества тепловых труб, являющихся активными элементами, и, следовательно, одновременно повысить надежность. Увеличение несущей способности и обеспечение требуемого ее уровня достигаются не за счет усложнения охлаждающей системы вследствие дополнения ее активными элементами, а благодаря конструктивно простым пассивным элементам, какими являются емкости с аккумулирующим холод веществом. Очевидно, что это способствует и снижению материальных затрат ввиду существенно более низкой стоимости упомянутой емкости по сравнению со стоимостью тепловой трубы. Выполнение емкостей для аккумулирующего холод вещества из эластичного материала позволяет сохранить их герметичность в процессе затвердевания и дальнейшего охлаждения уже затвердевшего вещества из-за увеличения его объема и благодаря этому предотвратить негативное влияние на надежность включения в состав конструкции дополнительных элементов, какими являются упомянутые емкости.The presence of such containers at their indicated location allows them to be effectively cooled during the cold season to maintain, thanks to their presence, low temperature of the soil in the warm season without a smaller number of heat pipes, which indicates an increase in the thermal efficiency of the device. Accordingly, this allows you to provide the required bearing capacity of the base of the structure without increasing or decreasing the number of heat pipes that are active elements, and, therefore, at the same time improve reliability. The increase in the bearing capacity and ensuring its required level are achieved not due to the complexity of the cooling system due to the addition of its active elements, but due to the structurally simple passive elements, which are containers with a cold-accumulating substance. Obviously, this also contributes to lower material costs due to the significantly lower cost of the mentioned capacity compared to the cost of a heat pipe. The implementation of containers for a cold-accumulating substance from an elastic material allows them to remain airtight during solidification and further cooling of a already solidified substance due to an increase in its volume and thereby prevent a negative impact on the reliability of the inclusion of additional elements in the composition of the structure, which are the mentioned containers.

Каждая емкость с аккумулирующим холод веществом может быть заключена в жесткий каркас. Наличие жесткого каркаса предохраняет емкость с аккумулирующим холод веществом от Each cold storage container can be enclosed in a rigid frame. The presence of a rigid frame protects the tank with the accumulating cold substance from

повреждения и поэтому дополнительно повышает надежность охлаждающей системы и основания в целом.damage and therefore further increases the reliability of the cooling system and the base as a whole.

Кроме того, емкость из эластичного материала с аккумулирующим холод веществом, заключенная в жесткий каркас, сохраняет свою форму и при наклонном по отношению к горизонту расположении. Это позволяет осуществлять единую планировку грунта под части тепловых труб, содержащие зоны испарения, и под емкости с аккумулирующим веществом.In addition, a container made of an elastic material with a cold-accumulating substance, enclosed in a rigid frame, retains its shape even when inclined with respect to the horizon. This allows for a unified soil layout for parts of heat pipes containing evaporation zones, and for containers with storage material.

Аккумулирующим холод веществом может быть жидкость, затвердевающая при температуре 0° - минус 3°С. Такой выбор наиболее целесообразен с учетом того, что содержащаяся в грунте вода имеет температуру замерзания 0°С.The cold storage substance can be a liquid that hardens at a temperature of 0 ° - minus 3 ° C. This choice is most appropriate given that the water contained in the soil has a freezing point of 0 ° C.

Рациональным выбором аккумулирующего холод вещества является вода, поскольку лед имеет высокую удельную теплоту плавления.The rational choice of a cold storage substance is water, because ice has a high specific heat of fusion.

Емкость с аккумулирующим холод веществом может быть выполнена в виде сосуда с горловиной, имеющей герметично закрывающуюся крышку. Это позволяет производить заполнение емкости как заранее, так и во время строительства охлаждаемого основания.A container with a cold storage substance can be made in the form of a vessel with a neck having a hermetically sealed lid. This allows you to fill the tank both in advance and during the construction of the cooled base.

Емкости с аккумулирующим холод веществом могут быть размещены как на одном уровне с участками тепловых труб, содержащими зону испарения, чередуясь с ними в направлении, параллельном поверхности основания, так и в разных уровнях над указанными участками или под ними. В зависимости от выбора размещения емкостей с аккумулирующим холод веществом, могут быть обеспечены наибольшая площадь охлаждаемого основания при ограниченном количестве тепловых труб или наибольшая Tanks with a cold storage substance can be placed at the same level as the sections of the heat pipes containing the evaporation zone, alternating with them in a direction parallel to the surface of the base, and at different levels above or below the indicated sections. Depending on the choice of placement of containers with a cold storage substance, the largest area of the cooled base can be provided with a limited number of heat pipes or the largest

глубина грунта, поддерживаемого в замороженном состоянии.depth of soil maintained in a frozen state.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами фиг.1 - фиг.3:The proposed solution is illustrated by the drawings of figure 1 - figure 3:

- на фиг.1 и фиг.3 представлена конструкция охлаждаемого основания в вертикальном разрезе для двух разных случаев взаимного размещения зон испарения тепловых труб и емкостей с аккумулирующим холод веществом;- figure 1 and figure 3 shows the construction of the cooled base in a vertical section for two different cases of mutual placement of the evaporation zones of heat pipes and containers with a cold storage substance;

- на фиг.2 показан вид А-А фиг.1.- figure 2 shows a view aa of figure 1.

В соответствии с фиг.1, 3 сооружение 1 установлено на охлаждаемом основании, включающем в себя грунтовую отсыпку 2, теплоизоляционный слой 3 и охлаждающую систему сезонного действия. Последняя содержит нескольких гравитационных тепловых труб 12, каждая из которых выполнена герметичной и состоящей из двух участков. Один из этих участков, в котором находится зона 6 испарения, расположен под углом к горизонту не более 10° и размещен полностью в грунтовой отсыпке 2 ниже слоя 3 теплоизоляции. Другой участок, в котором находятся транспортная зона 2 и зона 4 конденсации, расположен вертикально или отклонен от вертикали не более, чем на 30°. При этом зона 4 конденсации, в которой труба 12 снабжена показанным на фиг.1 оребрением, полностью находится над поверхностью грунтовой отсыпки 2.In accordance with figures 1, 3, structure 1 is installed on a cooled base, including a soil bed 2, a heat-insulating layer 3, and a seasonal cooling system. The latter contains several gravitational heat pipes 12, each of which is sealed and consisting of two sections. One of these sections, in which the evaporation zone 6 is located, is located at an angle to the horizon of not more than 10 ° and is located completely in the soil dump 2 below the thermal insulation layer 3. Another section, in which transport zone 2 and condensation zone 4 are located, is located vertically or deviated from the vertical by no more than 30 °. In this case, the condensation zone 4, in which the pipe 12 is equipped with the fins shown in Fig. 1, is completely above the surface of the soil dump 2.

Охлаждающая система сезонного действия содержит также емкости 8 из эластичного материала (например, из резины или пластмассы) с аккумулирующим холод веществом 9. Эти емкости размещены в грунтовой отсыпке 2 ниже слоя 3 теплоизоляции возле тех участков гравитационных тепловых труб 12, в The seasonal cooling system also contains containers 8 of elastic material (for example, rubber or plastic) with a cold-accumulating substance 9. These containers are placed in a soil dump 2 below the thermal insulation layer 3 near those sections of gravitational heat pipes 12, in

которых находятся их зоны 6 испарения (см. фиг.2, изображающий в плане размещение зон 6 испарения тепловых труб и емкостей 8 с аккумулирующим холод веществом 9). Каждая емкость 8 заключена в жесткий каркас 7. Последний выполнен в виде опалубки или трубы, изготовленной из металла или пластмассы.which are their evaporation zone 6 (see figure 2, depicting in plan the arrangement of the evaporation zones 6 of the heat pipes and containers 8 with the cold-accumulating substance 9). Each container 8 is enclosed in a rigid frame 7. The latter is made in the form of a formwork or pipe made of metal or plastic.

Взаимное размещение зон 6 испарения тепловых труб 12, показанное на фиг.1 и фиг.2, является лишь одним из частных случаев. Возможны и другие частные случаи взаимного размещения как в одном уровне, так и в разных уровнях. Например, вместо показанного на фиг.2 размещения со взаимным смещением рядов чередующихся зон 6 испарения и емкостей 8 может быть реализовано расположение таких же рядов без смещения - когда емкости и зоны испарения одного ряда будут находиться соответственно напротив емкостей и зон испарения другого ряда.The mutual arrangement of the evaporation zones 6 of the heat pipes 12, shown in FIG. 1 and FIG. 2, is only one of the particular cases. Other special cases of mutual placement are possible both at one level and at different levels. For example, instead of the arrangement shown in FIG. 2, the rows of alternating evaporation zones 6 and containers 8 are mutually displaced, the arrangement of the same rows without offset can be realized when the tanks and evaporation zones of one row are opposite the tanks and evaporation zones of the other row, respectively.

Основание по фиг.3 отличается от изображенного на фиг.1 тем, что емкости 8 и зоны 6 испарения тепловых труб размещены не в одном, а в разных уровнях, а именно, емкости 8 находятся над участками тепловых труб, содержащими зоны 6 испарения.The base of FIG. 3 differs from that shown in FIG. 1 in that the containers 8 and the evaporation zones 6 of the heat pipes are not located at one but at different levels, namely, the tanks 8 are located above the sections of the heat pipes containing the evaporation zones 6.

Емкости 8, расположенные на фиг.1 между испарителями 8 тепловых труб 12, а на фиг.3 - над ними, представляют собой сосуды, изготовленные из эластичного материала и ограниченные жесткими каркасами 7. Емкости имеют заправочную горловину 10, которую герметизируют крышкой 11 после окончания заправки аккумулирующим холод веществом 9. Последнее обладает свойством изменения своего агрегатного состояния с жидкого на твердое при температуре 0 - минус 3°. В качестве такой жидкости может быть использована, в частности, вода.The containers 8 located in FIG. 1 between the evaporators 8 of the heat pipes 12, and in FIG. 3 above them, are vessels made of elastic material and limited by rigid frames 7. The tanks have a filling neck 10 that is sealed with a cap 11 after completion refueling with a cold-accumulating substance 9. The latter has the property of changing its state of aggregation from liquid to solid at a temperature of 0 - minus 3 °. As such a liquid, in particular, water can be used.

Верхняя часть 4 каждой гравитационной тепловой трубы 12 имеет оребрение и служит воздушным теплообменником или конденсатором для теплоносителя, заправленного в тепловую трубу. Нижняя часть 6 тепловой трубы, находящаяся в грунтовой отсыпке 2, является испарителем. Тепло грунта воспринимается испарителем, переносится паром хладагента наверх в конденсатор и отдается окружающему воздуху, омывающему оребрение. В холодный период года тепловые трубы перекачивают теплоту грунта отсыпки 2 в окружающий воздух. Грунт и вещество 9 в емкостях 8, находившееся до этого в жидком состоянии, охлаждаются и затвердевают. При этом скрытая теплота затвердевания жидкости 9 также переносится в воздух. Далее происходит более глубокое охлаждение грунта и замерзшей жидкости 9 в емкостях 8 с понижением температуры. В теплое время года тепловые трубы 12 сезонного действия не работают. Под действием внешних климатических факторов и теплоподвода от сооружения 1 происходит отепление грунта в отсыпке 2. Однако таяние замерзшего вещества 9 в емкостях 8 сопровождается поглощением большого количества поступающей извне теплоты и поэтому способствует замедлению перехода грунта отсыпки 2 в незамороженное состояние. Тем самым обеспечивается круглогодичная высокая несущая способность основания сооружения.The upper part 4 of each gravitational heat pipe 12 has a fin and serves as an air heat exchanger or condenser for the heat carrier charged into the heat pipe. The lower part 6 of the heat pipe, located in the soil dump 2, is an evaporator. The heat of the soil is absorbed by the evaporator, transferred up to the condenser by the vapor of the refrigerant and is given to the surrounding air washing the fins. In the cold season, heat pipes pump the heat of the soil of dumping 2 into the surrounding air. Soil and substance 9 in containers 8, which were previously in a liquid state, are cooled and hardened. In this case, the latent heat of solidification of the liquid 9 is also transferred to the air. Then there is a deeper cooling of the soil and frozen liquid 9 in tanks 8 with decreasing temperature. In the warm season, 12 seasonal heat pipes do not work. Under the influence of external climatic factors and heat supply from building 1, the soil is heated up in dumping 2. However, the thawing of the frozen substance 9 in tanks 8 is accompanied by the absorption of a large amount of heat coming from outside and therefore slows down the transition of the soil of dumping 2 to an unfrozen state. This ensures a year-round high bearing capacity of the base of the structure.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Российской Федерации на изобретение №2157872, опубл. 20.10.2000.1. Patent of the Russian Federation for the invention No. 2157872, publ. 10/20/2000.

2. Патент Российской Федерации на полезную модель №33955, опубл. 20.11.2003.2. Patent of the Russian Federation for utility model No. 33955, publ. 11/20/2003.

Claims (8)

1. Охлаждаемое основание сооружений, содержащее грунтовую отсыпку с расположенным в верхней ее части слоем теплоизоляции, а также охлаждающую систему сезонного действия из нескольких гравитационных тепловых труб, каждая из которых имеет зону конденсации, транспортную зону и зону испарения и выполнена герметичной и состоящей из двух участков, причем один из этих участков, в котором находится зона испарения, расположен под углом к горизонту не более 10° и размещен полностью в грунтовой отсыпке ниже слоя теплоизоляции, а другой участок, в котором находятся транспортная зона и зона конденсации, расположен вертикально или отклонен от вертикали не более чем на 30° таким образом, что зона конденсации полностью находится над поверхностью грунтовой отсыпки, отличающееся тем, что охлаждающая система сезонного действия дополнительно содержит емкости из эластичного материала с аккумулирующим холод веществом, размещенные в грунтовой отсыпке ниже слоя теплоизоляции возле участков гравитационных тепловых труб, в которых находятся их зоны испарения.1. The cooled base of structures, containing a soil dump with a layer of thermal insulation located in its upper part, as well as a seasonal cooling system of several gravitational heat pipes, each of which has a condensation zone, a transport zone and an evaporation zone and is sealed and consists of two sections moreover, one of these sections, in which the evaporation zone is located, is located at an angle to the horizon of not more than 10 ° and is located completely in a soil dump below the thermal insulation layer, and the other section, in the transport zone and the condensation zone are located vertically or are deviated from the vertical by no more than 30 ° so that the condensation zone is completely above the surface of the soil dumping, characterized in that the seasonal cooling system additionally contains containers of elastic material with cold storage a substance placed in a soil dump below the thermal insulation layer near the sections of gravitational heat pipes in which their evaporation zones are located. 2. Охлаждаемое основание по п.1, отличающееся тем, что каждая емкость с аккумулирующим холод веществом заключена в жесткий каркас.2. The cooled base according to claim 1, characterized in that each container with a cold storage substance is enclosed in a rigid frame. 3. Охлаждаемое основание по п.1 или 2, отличающееся тем, что емкости с аккумулирующим холод веществом размещены в одном уровне с участками гравитационных тепловых труб, содержащими зоны испарения.3. The cooled base according to claim 1 or 2, characterized in that the containers with the cold-accumulating substance are placed at the same level with the sections of gravity heat pipes containing evaporation zones. 4. Охлаждаемое основание по п.3, отличающееся тем, что емкость с аккумулирующим холод веществом выполнена в виде сосуда с горловиной, имеющей герметично закрывающуюся крышку.4. The cooled base according to claim 3, characterized in that the container with the cold-accumulating substance is made in the form of a vessel with a neck having a hermetically sealed lid. 5. Охлаждаемое основание по п.1 или 2, отличающееся тем, что емкости с аккумулирующим холод веществом размещены в разных уровнях над участками гравитационных тепловых труб, содержащими зоны испарения, или под ними.5. The cooled base according to claim 1 or 2, characterized in that the containers with the cold-accumulating substance are placed at different levels above or below the sections of gravitational heat pipes containing evaporation zones. 6. Охлаждаемое основание по п.5, отличающееся тем, что емкость с аккумулирующим холод веществом выполнена в виде сосуда с горловиной, имеющей герметично закрывающуюся крышку.6. The cooled base according to claim 5, characterized in that the container with the cold-accumulating substance is made in the form of a vessel with a neck having a hermetically sealed lid. 7. Охлаждаемое основание по любому из пп.1, 2, 4 и 6, отличающееся тем, что аккумулирующим холод веществом является жидкость, затвердевающая при температуре 0 - (- 3)°С.7. The cooled base according to any one of claims 1, 2, 4 and 6, characterized in that the cold storage substance is a liquid that hardens at a temperature of 0 - (- 3) ° C. 8. Охлаждаемое основание по п.7, отличающееся тем, что аккумулирующим холод веществом является вода.
Figure 00000001
8. The cooled base according to claim 7, characterized in that the cold storage substance is water.
Figure 00000001
RU2009104359/22U 2009-02-11 2009-02-11 COOLED FACILITY BASE RU83779U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009104359/22U RU83779U1 (en) 2009-02-11 2009-02-11 COOLED FACILITY BASE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009104359/22U RU83779U1 (en) 2009-02-11 2009-02-11 COOLED FACILITY BASE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU83779U1 true RU83779U1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41026244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009104359/22U RU83779U1 (en) 2009-02-11 2009-02-11 COOLED FACILITY BASE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU83779U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657310C1 (en) * 2017-06-27 2018-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) Embankment of the railroad on permafrost soils
RU2661204C1 (en) * 2017-03-16 2018-07-13 Вадим Васильевич Пассек Site for building complex on permafrost
CN110241672A (en) * 2019-07-16 2019-09-17 俞祁浩 A kind of cooling road structure of wide-angle low level shallow embedding equilibrium and its application
CN113983234A (en) * 2021-11-23 2022-01-28 中国科学院西北生态环境资源研究院 Device and method for preventing and treating frost heaving of pipe foundation soil of buried cold natural gas pipeline in discontinuous permafrost region
RU212670U1 (en) * 2021-12-10 2022-08-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Heat shield element

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661204C1 (en) * 2017-03-16 2018-07-13 Вадим Васильевич Пассек Site for building complex on permafrost
RU2657310C1 (en) * 2017-06-27 2018-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) Embankment of the railroad on permafrost soils
CN110241672A (en) * 2019-07-16 2019-09-17 俞祁浩 A kind of cooling road structure of wide-angle low level shallow embedding equilibrium and its application
CN113983234A (en) * 2021-11-23 2022-01-28 中国科学院西北生态环境资源研究院 Device and method for preventing and treating frost heaving of pipe foundation soil of buried cold natural gas pipeline in discontinuous permafrost region
CN113983234B (en) * 2021-11-23 2023-08-18 中国科学院西北生态环境资源研究院 Device and method for preventing and controlling frost heave of pipe base soil of buried cold transmission natural gas pipeline in discontinuous permafrost region
RU212670U1 (en) * 2021-12-10 2022-08-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Heat shield element
RU226210U1 (en) * 2023-06-24 2024-05-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Combined heat storage element
RU227350U1 (en) * 2023-06-24 2024-07-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Profile heat-shielding element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4355522A (en) Passive ice freezing-releasing heat pipe
US4271681A (en) Long-term ice storage for cooling applications
US9618253B2 (en) Refrigeration apparatus
RU83779U1 (en) COOLED FACILITY BASE
RU116871U1 (en) SYSTEM OF THERMAL STABILIZATION OF THE GROUND OF BASES ON PERMANENTLY FROZEN SOILS
US9909799B2 (en) Refrigeration apparatus
Wagner Review of thermosyphon applications
KR20170138917A (en) Cooling device
RU2384671C1 (en) Pile support for structures erected on permanently frozen soil
US3943889A (en) Heat distributing tanks for retarding surface freezing
RU2384672C1 (en) Cooled pile support for structures erected on permanently frozen soil
RU120974U1 (en) GROUND FREEZING DEVICE
KR101191712B1 (en) Water gathering apparatus in dry region
RU83516U1 (en) PILED BRACKET
RU84404U1 (en) COOLED STAFF SUPPORT
CN209147540U (en) One kind providing small-sized cold source phase change cold-storage formula refrigerated transport case for oneself
Yannak, Jr et al. Recent developments in thermosyphon technology
RU141110U1 (en) SYSTEM OF TEMPERATURE STABILIZATION OF SOILS OF BASES OF BUILDINGS AND STRUCTURES
RU121351U1 (en) FOOD STORAGE
RU2470114C2 (en) Thermopile for bridge supports
RU2013118340A (en) METHOD AND DEVICE FOR STORAGE OF CRYOGENIC FLUID ADAPTED FOR SOILS, INCLUDING FOR PERMANENT FROZEN
RU139080U1 (en) THERMOSEAM FOR CONSTRUCTIONS CONSTRUCTED ON PERMANENTLY FROZEN SOILS (OPTIONS)
CN105352350B (en) The hot stake of multisection type
RU33955U1 (en) The cooled base of structures
CN201915428U (en) Hot rod structure for bridge pile foundation

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100212