Underground building in the North is a way to save thermal energy

• Main Author: Гулый, Сергей Александрович
• Other Authors: Melnikov Permafrost Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения РАН
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: South Ural State University 2016
• Subjects: heat supply; underground structure; permafrost; skating-rink; heat pump; теплоснабжение; подземное сооружение; криолитозона; каток; тепловой насос; Ice; Yakutsk
• Online Access: https://vestnik.susu.ru/power/article/view/4574

This paper investigates the viability of constructing underground buildings in terms of thermal energy reduction. The study considers a recreation center with an ice rink for the conditions of Magadan and Yakutsk. Results indicate that underground layout saves up to 23 % of heating costs compared to aboveground construc-tion. A scheme combining two facilities differing in use and indoor temperature (an ice rink above the ground and a recreation center underneath) has a good potential in reducing total heating costs for the building. Using a heat pump instead of a refrigeration system will provide high refrigerant temperatures (60 °C or more) and make it possible to apply a water heating system. Because of the favorable ratio between electricity and heat tariffs, the use of a heat pump to heat the underground space will be cost-effective in Magadan. In Yakutsk, it will be expedient to select an air heating option utilizing warm air released by the refrigeration system of the ice rink. На примере подземного развлекательного центра, совмещенного с надземным искусственным катком, для условий г. Магадана и Якутска сделано обоснование целесообразности строительства подземных зданий с точки зрения экономии тепловой энергии. В результате проведенных расчетов установлено, что подземная компоновка здания позволяет сэкономить до 23 % расходов, идущих на отопление, по сравнению с надземным вариантом. Получено, что симбиоз двух разных по назначению и внутренней температуре сооружений (катка в надземной части и развлекательного центра под землей) положительно влияет на общую экономию затрат, идущих на отопление всего комплекса. Использование теплового насоса вместо морозильного агрегата катка позволяет получать высокую температуру теплоносителя (60 °С и более) и применять водяную систему для отопления подземного здания. Подсчитано, что из-за выгодного соотношения между тарифами на электроэнергию и теплоэнергию применение теплового насоса для отопления подземного здания будет экономически оправдано в г. Магадане. В г. ...