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

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/m2。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。