CC BY
15Применение энергосберегающей геотермальной термостабилизации дорожного полотна на транспортных развязках, эстакадах и автостоянках аэропортов
см о см
о
О!
о ш т
X
<
т О X X
Костенко Сергей Александрович
аспирант кафедры «Мосты и тоннели», ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта», skostenko1973@mail.ru
В работе рассматривается применимость процесса термостабилизации дорожной одежды ездового полотна путем использования низкотемпературной геотермальной энергии в зонах аэропортов и прилегающих к ним территорий. Предлагаемые решения базируются на результатах ранее выполненных работ, на анализе специфичности климатических воздействий на площадки аэропортов и с учетом повышенных требований по эксплуатации аэродромных территорий. Одна из серьезных проблем в аэропортах - это борьба с обледенением одежды ездового полотна на транспортных развязках, различных дорогах для перемещения автотранспорта и пешеходов, а также на местах для стоянки автомобилей. Автором разработана энергоэффективная система термостабилизацин одежды ездового полотна, которая обеспечивает применение экологически чистых технологий, ориентированных как на повышение безопасности дорожного движения на транспортных развязках, так и на увеличение надёжности конструкционных элементов эстакад. Предлагаемые решения позволяют исключить образование наледи в осенне-зимний и зимний периоды и обойтись без использования дорожных машин и применения антигололедных реагентов. Перенос низкопотенциальной тепловой энергии земли и трансформация её в высокопотенциальную с помощью тепловых насосов позволят резко повысить энергоэффективность процесса термостабилизации, доведя коэффициент преобразования до 5,5-6. Таким образом, предлагаемый метод представляет перспективный способ нивелирования различных отрицательных климатических воздействий. Поведенное числовое моделирование демонстрирует хорошую корреляцию теоретических и экспериментальных данных, позволяя рассматривать оценочные расчеты с высокой степенью достоверности.
Настоящая работа посвящена исследованию практической применимости технологии термостабилизации в рамках внедрения принципов «Наилучших доступных технологий» в соответствии с ГОСТ Р 56828.15-2016 и соответствует современной концепции ESG-инвестирования.
Результаты, представленные в данной статье, являются неотъемлемой частью диссертационного исследования "Разработка новых технологических решений одежды ездового полотна на транспортных развязках" Костенко С.А.
Ключевые слова: дорожная одежда ездового полотна, низкотемпературная геотермальная энергия, термостабилизация, аэропорты, транспортные развязки, эстакады, ликвидация наледи.
Введение
О важности и актуальности борьбы с зимним обледенением автодорог в России свидетельствует тот факт, что при непосредственном участии Торгово-промышленной палаты РФ была специально создана Национальная ассоциация зимнего содержания дорог, которая «...объединяет Российских представителей отраслевых научно-исследовательских институтов, экологов и экспертов в различных сферах, производителей противогололедных материалов, снегоуборочной техники, связанных одной целью: сделать жизнь зимой комфортной и безопасной для людей и природы» (https://roszimdor.ru/assotsiatsiya/).
Строение непосредственно взлетно-посадочных полос, рулежных и вспомогательных самолетных дорожек абсолютно жестко регламентировано и не подлежит привнесению в их структуру каких-либо конструктивных изменений (СП 121.13330.2019 и СНиП 32-03-96). Именно поэтому в качестве объекта обзора и исследования были выбраны прилегающие территории аэропортов - а именно, дорожное полотно на транспортных развязках, эстакадах, пешеходных дорожках и в местах стоянки автотранспорта.
Безопасность движения, дорожные и погодно-климатические условия - эти положения неразрывно связаны друг с другом. К дорожным условиям можно причислить как качество и особенности непосредственно самого дорожного покрытия (ямы, выбоины, разметка и т.д.), так и особенности организации движения (на автопарковке, транспортной развязке, и т.д.).
Особенности эксплуатации дорог на прилегающих к аэродромам территориях определяются следующим:
• значительные открытые пространства, сильно продуваемые ветром, что приводит к резкому неконтролируемому обледенению дорожного полотна;
• узкие, как правило, однополосные эстакады с односторонним движением;
• необходимость создания объездных путей на время плановых и экстренных ремонтов дорожных покрытий;
• строгий запрет на использование коррози-онно-активных антигололедных реагентов;
• высокая скученность автотранспорта на открытых парковках;
• общая неблагоприятная экологическая обстановка, обусловленная значительными выхлопами как длительно задерживающегося автотранспорта, так и авиационными двигателями.
Из перечисленного следует, что основной задачей по обеспечению транспортной безопасности на территории, прилегающей к аэропорту, является борьба с обледенением и снежными заносами на транспортных развязках, подъездах и в местах стоянки автомобилей в зимний период.
По сравнению с обычными автомагистралями дорожная поверхность транспортных развязок аэропортов более узкая, а движение по ней происходит круглосуточно в постоянном непрерывном режиме и, как правило, в одном направлении (рисунки 1-3). Поэтому применение обычной уборочной техники, непроизвольно повышающей вероятность возникновения мелких ДТП, приводит к критическим затруднениям вплоть до полной остановки транспортного потока, что в условиях постоянно прибывающих и убывающих по расписанию самолетов может выливаться в транспортный коллапс.
Рисунок 1. Транспортные эстакады аэропорта Шереметьево (Москва)
зимой. Самому автотранспорту также сложно перемещаться без возникновения опасности столкновения (рисунки 4, 5).
Рисунок 3. Перекрытая транспортная эстакада аэропорта Домодедово (Москва)
Рисунок 4. Автопарковка аэропорта Шереметьево (Москва)
Рисунок 2. Транспортные эстакады аэропорта Внуково (Москва)
Узкие проезды для перемещения транспорта и длительная стоянка транспортных средств на пар-ковочных площадках также представляют значительные трудности для уборке от наледи и снега
Рисунок 5. Автопарковка аэропорта Быково (Москва)
Значительную проблему представляет использование на территории аэропорта химических антигололедных реагентов. Составы, которыми обрабатываются дорожное покрытие на обычных автомагистралях, ограничены в применении, поскольку являются коррозионно-активными [1,2].
Авиационная техника разрабатывается в специальных исполнениях для эксплуатации в различных климатических зонах. Особенно высокие требования предъявляются к материалам самолетов, базирующихся на приморских аэродромах, в связи с повышенным содержанием солей в атмосфере, что ведет к ускоренной коррозионной деградации алюминиевых и магниевых сплавов и
х
X
о
го А с.
X
го т
о
м о м
см о см
0
01
о ш т
X
<
т О X X
стальных элементов конструкции летательных аппаратов [3,4]. В этоИ связи понятно, почему дополнительное насыщение атмосферы солями (особенно в период оттепелеИ) в аэропортах недопустимо.
Завоз в аэропорты химических реагентов необходимо согласовывать с Росавиацией (отвечает за безопасность техники и полётов), а использование - с Роспотребнадзором (отвечает за безопасность людей).
В соответствии с технико-экономическими расчётами в России принят параметр коэффициента сцепления ф, значение которого для безопасного движения должно быть не менее 0,3 [5]. Химические реагенты, созданные для ликвидации зимний скользкости, трансформируют наледь в рассол, что приводит к возможности возникновения плёночного аквапланирования в зоне контакта шины с покрытием [6]. Среднее значение показателя сцепления при фазовом переходе составляет 0,1-0,2 [7,8]. Как показано в работах Московского автодорожного института, после обработки дорожного покрытия жидким реагентом от гололёда коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием падает на 30% даже по сравнению с просто влажным покрытием [9]. Разбрызгиваемый движущимся транспортом рассол, который образуется после плавления льда и снега, затрудняет обзор и способствует увеличению мелких дорожно-транспортных происшествий.
Смываемые в почву реагенты дополнительно ухудшают и без того неблагоприятную в аэропортах экологическую обстановку [10,11].
В последнее время установлено, что химические относительно коррозионно-нейтральные реагенты на основе ацетата аммония чрезвычайно опасны. Безвредные нитрифицирующие бактерии, которые живут в почве, при соприкосновении с азо-тосодержащими соединениями, начинают репродуцироваться и интенсивно трансформировать аммонийные соединения в высокотоксичные нитраты и нитриты [12].
Зимой скопление снега в отвалы и обледеневшие проезды и въезды становятся серьёзной угрозой жизни и здоровью прибывающих и убывающих пассажиров. Таким образом, особенно в зимний период, дорожные условия, и, в частности, характер ухода за дорожными покрытиями заметно влияют на общую безопасность на территории аэропортов.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что идеальным вариантом было бы дорожное покрытие, самоочищающееся от снега и льда [13-15].
Подобное решение возможно при контролируемой термостабилизации (подогреве) дорожного полотна (рисунок 6). Однако, прямой подогрев является чрезвычайно энерго- и ресурсозатратным.
Рисунок 6. Подогрев площадок аэропорта Большой Бингемтон, Нью-Йорк, США
Выход из сложившейся ситуации может базироваться на использовании низкотемпературной геотермальной энергии земли (подповерхностных слоев с постоянной температурой), доставляемой к поверхности тепловыми насосами. При этом коэффициент трансформации затрачиваемой электроэнергии может составлять 5,5-6, что делает проект экономически привлекательным [16].
Принципиальная схема использования низкотемпературной геотермальной энергии на территории аэропорта для подогрева в зимний период приведена на рисунке 7.
Рисунок 7. Принципиальная схема использования низкотемпературной геотермальной энергии в зимний период
Дополнительным положительным фактором, упрощающим применение данной технологии, является то, что на территории аэропортов значительные территории попадают в зоны отчуждения, где запрещено какое-либо строительство (Федеральный закон 135-ФЗ от 01.07.2017 г. «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования порядка установления и использования приаэродромной территории и санитарно-защит-ной зоны»). При этом эти площадки идеально подходят для расположения полей с узлами низкотемпературного теплоотбора [17], не нарушая при этом правил землепользования (рисунок 8).
Дальнейшее развитие системы термостабилизации дорожного полотна может быть крайне полезным не только при подогреве зимой, но при его
охлаждении летом [18]. Возможность переключения системы в реверсивный режим позволяет эффективно снижать температуру нагреваемого солнцем покрытия, переводя его в комфортные условия эксплуатации (не выше 35-38оС), что положительно сказывается на долговечности покрытия и несущих конструкций со всеми вытекающими из этого последствиями.
замкнутом циркуляционном контуре бетонной модели осуществлялся по теплообменной схеме с электрическим нагревом теплогенерирующего тела (воды) в термостатируемом теплообменном резервуаре. Теплообмен происходит в змеевике из медных трубок d15 и длиной 15м [19].
Рисунок 8. Границы приаэродромной зоны аэропорта Иркутска
Рисунок 10. Экспериментальная модель одежды ездового полотна
Принципиальная схема представлена на (рисунке 11).
Принципиальная схема использования низкотемпературной геотермальной энергии на территории аэропорта для охлаждения дорожного покрытия в летний период приведена на рисунке 9.
Рисунок 9. Принципиальная схема реверсивного использования низкотемпературной геотермальной энергии в летний период
Экспериментальная модель и оборудование
На базе научно-исследовательской лаборатории ФГАОУ ВО «РУТ» (МИИТ) кафедры «Мосты и тоннели» разработана экспериментальная модель одежды ездового полотна размером =1,15 м2, выполненная в масштабе 1:20 по отношению к размерам моделируемого предмета. Экспериментальное изделие - это прямоугольная бетонная плита с фанерными дном и стенками габаритами в плане 1520 х 755 мм и высотой 220 мм (рисунок 10).
За термостабилизацию опытного образца одежды ездового полотна отвечал собранный стенд, в котором нагрев теплоносителя (воды) в
1. - Модельная плита; 2. - Теплообменник нагревательного контура; 3,8 - Миксеры 4. - Теплообменник теплосъемного контура; 5. - Компрессорный блок; 6. - Циркуляционный насос; 7. - Терморегулятор; 9. - Силовой контактор; 10. -Проточный водонагреватель; 11. - Нагревательный контур модельной плиты; 12. - Теплоподающий контур компрессора (конденсатор); 13. - Теплоотбирающий контур компрессора (испаритель).
Рисунок 11. Принципиальная схема экспериментальной установки
Экспериментальная часть
За 20 часов до начала исследовательского эксперимента модельную плиту переместили на открытую улицу (при температуре, Т = -14оС - -16оС), поверхность залили водой, тем самым сымитировав обледенение одежды ездового полотна. Толщина ледяного покрова составила от 0,7 до 1,5 мм, уклон поверхности - 30%о. За начальный период произошло полное промерзание эксперименталь-
х
X
о
го А с.
X
го т
о
м о м
ной модели - значение температур в разных точках поверхности модели составляло Т = -15оС - -16оС.
Рисунок 12. Вид экспериментальной модели одежды ездового полотна до (слева) и после (справа) выполнения исследовательского эксперимента
Температура в 45°С в теплообменнике модельной плиты поддерживалась постоянной с помощью терморегулятора. Температура 11±1°С, поддерживаемая постоянной в теплообменнике компрессора, имитирует реальную температуру геотермальных источников. Таким образом, выбранный тепловой режим установки соответствует стандартной тепловой нагрузке, максимально приближенной к натурным условиям.
Подробное описание эксперимента приведено в [19], а визуальные результаты на - рисунке 12.
Снимаемая мощность нагрева изменялась в примерном диапазоне от 4,2 до 0,6 кВт.
Процесс изменения температуры слоев модели представлен на рисунке 13.
%
.и
-¿р * у
,—.Термодатчик 4.
: ,_.Термодатчик 3.
] »_Термодатчик 2.
' ._Термосатчик 1,
—■—*—•—*—*—»—*—•—*—•—#—•—#
ИжрракраснйО пирометр, сер«дино ицелиа.
Инфракрасной пирометр, кроО изделия.
7. М, Я 21 15. 42. 5Я. И те 77, Н, II. И. 1»,112.1111И 131ИО.И7.1Ы.151 18475 210217.12«.2Э1 ИИи.ДЦИ!ЛЦОЫ» КЗЗЗВ МЛОЖ-К«.
_Врем« I, чин._
Рисунок 13. График процесса изменения температуры на поверхностях и в слоях во времени на экспериментальной модели одежды ездового полотна
см о см
о
О!
О Ш
т
X
<
т О X X
Таким образом, в результате натурного эксперимента установлено, что при слабо меняющихся температуре окружающего воздуха (Т = -16оС - -12оС) и скорости ветра (3-5 м/сек) характеристики экспериментального прототипа дорожного полотна при условно равномерном постоянном нагреве теплоизолированной подложки следующие:
• Процесс нагрева модели одежды ездового полотна является нестационарным и выходит в устоявшийся режим примерно через 4-4,5 часа. При этом процесс плавления тонкого поверхностного слоя льда начинается примерно через 2-2,5 часа и продолжается около 1 часа. Время выхода на полностью стационарный режим можно условно принять на уровне 5 часов с начала эксперимента.
• При температуре окружающего воздуха около -14оС температура при нагреве на поверхности модели варьируется от +5оС в центре до +2оС по краям.
Числовое моделирование
Для описания процесса термостабилизации экспериментальной модели одежды ездового полотна в зимний период при оттаивании поверхностной наледи проведены при ряде допущений оценочные расчёты тепловых потоков и потребных нагревательных мощностей для установления корреляции с экспериментальными результатами.
Уравнение стационарного состояния системы для каждого выделенного элемента должно удовлетворять равенству двух тепловых потоков -теплопроводного через объём бетонного параллелепипеда (уравнение Фурье) и далее - конвективного через пограничный слой (уравнение Ньютона-Рихмана) [20]. Таким образом можно найти температуру поверхности блока при установившемся процессе теплопереноса.
Коэффициент теплопроводности А для бетона берётся из справочных таблиц №№7,9 СНиП
2.03.04.84 2 с учётом примечаний №№2,3 к таблице №7.
Коэффициент теплоотдачи а - рассчитывается в соответствии с требованиями СНиП 2.03.04.84 часть 2.
Расчётная температура верхней поверхности блока должна установиться на уровне +5,70С, что коррелирует с экспериментальным данными около +50С в центральной части и подтверждает правильность оценочных расчётов. За время с 4-го по 6-ой час (условно стационарный режим) прошедший объем теплоносителя составил 3,55 м3, что также коррелирует с расчётными 3,28 м3 (при общем расходе за все время эксперимента - около 10,82 м3).
Установившийся удельный поток тепла Р (удельное теплопотребление) составил около 0,5кВт/м2. Поправки на энергопотери при фазовом переходе лед/вода добавляют расход в 0,1кВт/м2
Принимая плотность свежевыпавшего сухого снега 40-60кг/м3, показано, что энергопотребление возрастает на 20% на каждые 15мм осадков в зимний период при температурах ниже -100С.
Заключение
В результате проведенного анализа состояния подъездных путей и обобщения зарубежного опыта показана ярко выраженная необходимость применения систем термостабилизации дорожного полотна на транспортных развязках, эстакадах и стоянках на примыкающих к отечественным аэродромам территориях.
Строительство системы термостабилизации одежды ездового полотна на транспортных развязках достаточно трудоёмкий, сложный и затратный процесс и поэтому следует гарантировать, в первую очередь, практическую применимость, эффективность и экономическую целесообразность предлагаемого метода для повышения безопасности движения транспорта и увеличения долговечности строительных конструкций.
Опыт серии проведенных натурных экспериментальных исследований показал, что при среднестатистическом зимнем температурном диапазоне в средней полосе России потребная энергетическая нагрузка для поддержания дорожного полотна в безопасном состоянии составляет около 0,5-0,7 кВт/м2.
Прямое применение тех или иных вариантов нагрева возможно, но на сегодняшний день чрезвычайно затратно (электронагревательные кабели, тепло от центральных систем теплоснабжения, автономные газовые котельные). В то же время дальнейшее планируемое развитие метода с применением современных геотермальных тепловых насосов, имеющих коэффициент эффективности до 5-6, позволит многократно снизить энергопотребление и выйти на показатели 100-150
Вт/м2, что становится сопоставимым с теплопо-треблением жилого фонда.
Полученные экспериментальные результаты удовлетворительно коррелируют с расчётными, демонстрируя возможность и оправданность применения теоретического моделирования для предварительных оценок параметров и характеристик промышленных тепловых насосов, а также оценке экономической эффективности и целесообразности их применения.
Литература
1. Рейнов М. Коррозия металла под воздействием противогололедных средств / М. Рейнов // "Транспортная стратегия XXI век" - 2016. - №32. -С.50-51
2. Ганжа В.А. Химические противогололедные материалы для зимнего содержания автомобильных дорог и меры снижения их негативного влияния на экосистему / В. А. Ганжа, М. А. Ковалева // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - Т. 15. - С. 1681-1685. - URL: http://e-koncept.ru/2016/96255.htm (дата обращения: 01.10.2021).
3. Першина Н.А. Влияние близости моря и кор-розионно-активных агентов атмосферы на скорость коррозии в различных климатических регионах / Н.А. Першина, В.А. Ионин; А.И. Полищук; Е.С. Семенец; М.Т. Павлова // III Всероссийская научно-техническая конференция «Климат-2018: Вопросы прогнозирования коррозии, старения и биоповреждения материалов» - М.: ВИАМ - 2018.
- С.227-239 - URL:
https://conf.viam.ru/sites/default/files/uploads/proc eedings/1108.pdf (дата обращения: 01.10.2021).
4. Курс М.Г. Интегральный коэффициент коррозионного разрушения деформируемых алюминиевых сплавов / М.Г. Курс, В.В. Антипов, А.Н. Лу-ценко, А.Е. Кутырев //Авиационные материалы и технологии. - 2016. - № 3(42). - С. 24-32. - URL:
https://journal.viam.ru/en/system/files/uploads/pdf/ 2016/2016_3_4_0.pdf (дата обращения: 01.10.2021).
5. ГОСТ P 50597-2017. Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. Методы контроля: ГОСТ P 50597-2017. - М.: Изд-во стандартов, 2018.
- 12 с.
6. Ветрова B.B. Влияние антигололёдных реагентов на дорожные условия и безопасность движения на автомагистралях - МАДИ.: Дис. канд. техн. наук. - M, 2006. - 137 с.
7. Кузнецов Ю.В. Требования к сцепным качествам покрытий и методы их обеспечения / Ю.В. Кузнецов // Автомобильные дороги. - 1995. №6. -С. 28-29.
х
X
о го А с.
X
го m
о
м о м
CS
о
CS
0
01
о ш m
X
<
m О X X
8. ГОСТ 30413-96. Дороги автомобильные. Метод определения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием
9. Борисюк Н.В. Влияние вязкости растворов реагентов на величину коэффициента сцепления шины с дорожным покрытием / Н.В. Борисюк // Сб.науч.тр: Стр-во и экс-ция авт. дорог: проблемы и перспективы развития - М.:МАДИ, 2004. - 108 с.
10. Николайкина Н.Е. Промышленная экология. Инженерная защита биосферы от воздействия воздушного транспорта / Н.Е. Николайкина, Н.И. Николайкин, А.М. Матягина // - М.: Академкнига, 2006. - 239 с.
11.Зорин А.В. Влияние гражданской авиации на экологическое состояние атмосферы: учебное пособие / А.В. Зорин, А.А. Фокичева // - СПб.: РГГМУ, 2019. - 108 с.
12. Новоселов С.И. Влияние агроэкологических условий на аммонифицирующую и нитрифицирующую способность почвы / С.И. Новоселов // Вестник Марийского государственного университета -2015. - №4(4) - С. 42-46.
13. Fengchen Chen Experimental Investigation of Concrete Runway Snow Melting Utilizing Heat Pipe Technology / Fengchen Chen, Xin Su, Qing Ye, Jianfeng Fu // The Scientific World Journal - Volume 2018 / Article ID 4343167 - URL: https://doi.org/10.1155/2018/4343167
14. Katarzyna Zwarycz Snow Melting And Heating Systems Based On Geothermal Heat Pumps At Goleniow Airport, Poland // Geothermal Training Programme. The Unaited Nations University - 2002. - №21. - P.431-464 - URL: https://orkustofnun.is/gogn/unu-gtp-report/UNU-GTP-2002-21.pdf
15. Pritha Anand Assessing the energy and financial viability of heated pavement systems for airports // Iowa State University. Digital Rep. 2015 -https://lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5 755&context=etd
16. Лунева С.К. Исследование эффективности функционирования теплового насоса / С.К.Лунева, А.Г.Лепеш // Технико-технологические проблемы сервиса. - 2015. - №4(34). - С.30-35.
17. Костенко С.А. Организация укладки подземного контура теплообменника при использовании низкотемпературной геотермальной системы для термостабилизации дорожного полотна на многоуровневых транспортных развязках / С.А. Костенко, А.А. Пискунов, Н.А. Ганин // Инновации и инвестиции. - 2021. - №3. - С. 307-313.
18. Костенко С.А. Разработка системы холодильной термостабилизации одежды ездового полотна на транспортных развязках с реверсивным использованием низкотемпературной геотермальной энергии / С.А.Костенко, А.А. Пискунов // Инновации и инвестиции. - 2021. - № 7. - С. 82-88.
19. Костенко С.А. Решения устройства и организация одежды ездового полотна на многоуровневых транспортных развязках, использующие низкотемпературную геотермальную систему / С.А. Костенко, Н.А. Ганин, А.А. Портнова // Современное состояние, проблемы и перспективы развития отраслевой науки: Материалы V Всероссийской конференции (с международным участием). Москва, РУТ (МИИТ). - М.: Издательство «Перо». 2020. 308 с.
20. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева // - М., Энергия, 1977. - 344 с.
Application of energy-saving road clothing geothermal thermostabilization at airports' traffic intersections, overhead roads and parkings Kostenko S.A.
Russian University of Transport (RUT (MIIT))
The paper considers the thermal stabilization process applicability of the roadway pavement by using low-temperature geothermal energy in the zones of airports and adjacent territories. The proposed solutions are based on the results of previous work, on the analysis of the climatic impacts specificity on airport sites and taking into account the increased requirements for the operation of airfield areas. One of the serious problems at airports is the fight against icing of the road clothes at traffic intersections, various roads for the vehicles' and pedestrians' movement, as well as at parking lots. The author has developed an energy-efficient system for thermal stabilization of road clothes, which ensures the use of environmentally friendly technologies aimed both at improving road safety at traffic intersections and at increasing the reliability for the structural elements of overpasses. The proposed solutions make it possible to exclude the formation of ice in the autumn-winter and winter periods and to do without the use of snow-blowers and anti-ice reagents. The transfer of the earth low-grade thermal energy and its transformation into high-potential thermal energy with the help of heat pumps will dramatically increase the energy efficiency of the thermal stabilization process, bringing the conversion factor up to 5.5-6. Thus, the proposed method is a promising way of leveling various negative climatic influences. The performed numerical modeling demonstrates a good correlation between theoretical and experimental data, allowing one to consider the estimated calculations with a high degree of reliability. This work is devoted to the study of the thermal stabilization technology practical applicability in the framework of the "Best available technologies" principles implementation in accordance with GOST R 56828.15-2016 and ESG-investment concepts. The results presented in this article are an integral part of the dissertation research "Development of new technological solutions for the riding clothing at traffic intersections" of Kostenko SA Keywords: pavement road clothes, low-temperature geothermal energy, thermal stabilization, airports, traffic intersections, overhead roads, elimination of ice. References
1. Reinov M. Corrosion of metal under the influence of anti-icing agents / M.
Reinov // "Transport strategy of the XXI century" - 2016. - №32. - S.50-51
2. Ganzha V.A. Chemical deicing materials for winter maintenance of roads
and measures to reduce their negative impact on the ecosystem / V. A. Ganzha, M. A. Kovaleva // Scientific and methodological electronic journal "Concept". - 2016 .-- T. 15 .-- S. 1681-1685. - URL: http://e-koncept.ru/2016/96255.htm (date of access: 01.10.2021).
3. Pershina N.A. Influence of the proximity of the sea and corrosive agents of
the atmosphere on the rate of corrosion in different climatic regions. Pershina, V.A. lonin; A.I. Polishchuk; E.S. Semenets; M.T. Pavlova // III All-Russian Scientific and Technical Conference "Climate-2018: Issues of Predicting Corrosion, Aging and Bio-Damage of Materials" - M .: VIAM - 2018. - P.227-239 - URL: https://conf.viam.ru/sites/default/files/uploads/proceedings/1108.pdf (date accessed: 01.10.2021).
4. Course M.G. Integral coefficient of corrosion destruction of deformable
aluminum alloys / M.G. Course, V.V. Antipov, A.N. Lutsenko, A.E. Kutyrev // Aviation materials and technologies. - 2016. - No. 3 (42). - S. 24-32. - URL:
https://journal.viam.ru/en/system/files/uploads/pdf/2016/2016_3_4_0.pdf (date accessed: 01.10.2021).
5.GOST P 50597-2017. Automobile roads and streets. Requirements for the operational state, permissible under the conditions of ensuring road safety. Control methods: GOST P 50597-2017. - M .: Publishing house of standards, 2018 .-- 12 p.
6. Vetrova B.B. The influence of anti-icing reagents on road conditions and
traffic safety on highways - MADI .: Dis. Cand. tech. sciences. - M, 2006 .-- 137 p.
7. Kuznetsov Yu.V. Requirements for adhesion qualities of coatings and
methods of their provision / Yu.V. Kuznetsov // Highways. - 1995. No. 6. - S. 28-29.
8. GOST 30413-96. Automobile roads. Method for determining the coefficient
of adhesion of a car wheel to a road surface
9. Borisyuk N.V. Influence of the viscosity of reagent solutions on the value of
the coefficient of adhesion of the tire to the road surface / N.V. Borisyuk // Collection of scientific articles: Construction and ex-tion of the author. roads: problems and development prospects - M.: MADI, 2004. - 108 p.
10. Nikolaykina N.E. Industrial ecology. Engineering protection of the biosphere from the impact of air transport / N.Ye. Nikolaykina, N.I. Nikolaykin, A.M. Matyagina // - M .: Akademkniga, 2006 .-- 239 p.
11. Zorin A.V. Influence of civil aviation on the ecological state of the atmosphere: textbook / A.V. Zorin, A.A. Fokicheva // - SPb .: RGGMU, 2019 .-- 108 p.
12. Novoselov S.I. Influence of agroecological conditions on the ammonifying and nitrifying capacity of the soil / S.I. Novoselov // Bulletin of the Mari State University - 2015. - №4 (4) - pp. 42-46.
13. Fengchen Chen Experimental Investigation of Concrete Runway Snow Melting Utilizing Heat Pipe Technology / Fengchen Chen, Xin Su, Qing Ye, Jianfeng Fu // The Scientific World Journal - Volume 2018 / Article ID 4343167 - URL: https://doi.org /10.1155/2018/4343167
14. Katarzyna Zwarycz Snow Melting And Heating Systems Based On Geo-thermal Heat Pumps At Goleniow Airport, Poland // Geothermal Training Program. The Unaited Nations University - 2002. - №21. - P.431-464 -URL: https://orkustofnun.is/gogn/unu-gtp-report/UNU-GTP-2002-21.pdf
15. Pritha Anand Assessing the energy and financial viability of heated pavement systems for airports // Iowa State University. Digital Rep. 2015 -https://lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5755&context=etd
16. Luneva S.K. Luneva S.K., Lepesh A.G. Investigation of the efficiency of the heat pump functioning // Technical and technological problems of service. - 2015. - No. 4 (34). - S.30-35.
17. Kostenko S.A. Organization of laying an underground heat exchanger circuit when using a low-temperature geothermal system for thermal stabilization of the roadway at multi-level transport interchanges. Kostenko, A.A. Piskunov, N.A. Ganin // Innovations and investments. -2021. - No. 3. - S. 307-313.
18. Kostenko S.A. Development of a system for refrigeration thermal stabilization of riding clothes at traffic intersections with reversible use of low-temperature geothermal energy / S.A. Kostenko, A.A. Piskunov // Innovations and investments. - 2021. - No. 7. - S. 82-88.
19. Kostenko S.A. Decisions of the device and organization of the clothes of the riding bed at multi-level transport interchanges using a low-temperature geothermal system / S.A. Kostenko, N.A. Ganin, A.A. Portnova // Current state, problems and prospects for the development of industrial science: Materials of the V All-Russian conference (with international participation). Moscow, RUT (MIIT). - M .: Publishing house "Pero". 2020.308 p.
20. Mikheev M.A. Basics of heat transfer / M.A. Mikheev, I.M. Mikheeva // -M., Energy, 1977 .-- 344 p.
X X
o
00 >
c.
X
00 m
o
ho o ho
