2019年6月25日
铁路隧道的传热方式多种多样。一个常见的例子是，当火车刹车或加速时，它们会产生热量，使周围的空气变暖。热空气与隧道内的其他空气以及地面散发的热量混合。
洛桑地铁M2线的实际隧道。©莫里斯Schobinger
到目前为止，工程师们还不能正确测量隧道空气的热量。科学家们EPFL土壤力学实验室(LMS)通过精确逼近对流换热系数，解决了这一问题。他们的发现已在热能工程应用。
这项创新为创新应用打开了大门，这些应用包括所谓的能源隧道，可以为建筑环境提供能源。该团队还在洛桑未来的M3地铁线路上测试了其模型，一旦完成，该线路将在城市火车站和北部的Blécherette区之间运送乘客。
足够1500套公寓使用
我们的研究表明，将热回收系统安装在规划路线的50-60%，即6万平方米的隧道表面积，将满足1500标准80米的供暖需求2或者多达4000套米纳基认证的节能单元。
Margaux Peltier，科学助理，LMS, EPFL
佩尔蒂埃的硕士研究构成了本文的基础。该系统还可以储存热量，以便在需要时将热量输送到家庭。“不再使用燃气供暖将减少城市的二氧化碳排放量2每年排放200万吨，”珀尔帖补充道。她的计算没有考虑从地铁车站或城市北部预定的车辆段节省的费用，这些费用也可能从地铁系统中获益。
由于地下隧道的温度自然稳定，额外的冷或热被转移到地表。由此产生的暖流通常可以在地铁隧道入口感受到。这一创新背后的概念是利用这种额外的热量和地面自然产生的热量。
该系统的工作原理类似于冰箱，塑料管道中有传热流体，或者只有水，以一定的间隔放置在混凝土隧道壁上，并与热泵相连。在冬季，冷水将被供应到管道中，从地面冒出热的水。相反的情况会发生在夏天。根据科学家们的说法，该系统造价低廉且节能，使用周期为50至100年，只需每25年更换一次热泵。
暖气和空调
一旦安装完毕，来自隧道的热量将在冬季满足当地公寓高达80%的供暖需求，而短缺的部分可能来自其他可再生能源。但是让这些地热系统脱颖而出的是它们在夏天也很有效。“隧道将成为一个高度可靠的全年供暖和空调系统，”佩尔蒂埃说，并补充说，在天气炎热的时候，这将对洛桑的家庭保持凉爽起到真正的作用。该系统甚至可以给计划在该市新的Métamorphose生态区建造的溜冰场降温。
这篇文章强调了一个事实，即能源隧道技术已经成熟，可以在地区范围内进行部署。瑞士公司现在是否准备领先还有待观察。在全球范围内，到目前为止，我们只在测试部分看到过这样的系统。
Lyesse Laloui, LMS, EPFL负责人
科学家们已经将他们的发现展示给了洛桑的公用事业机构(SIL)，当地的公共交通运营商(TL)，沃州，新地铁线路的总承包商，以及洛桑市。