Permafrost-warmtepijptechnologie is sinds het midden van de 20e eeuw op grote schaal toegepast in koud-regio engineeringprojecten over de hele wereld.als een effectieve oplossing voor problemen zoals ontdooiing en instabiliteit van de fundering in eeuwig bevroren grondDe vroegste en meest representatieve toepassing is de Trans-Alaska-pijpleiding, die zich uitstrekt over 1200 kilometer.Voor de installatie van een warmteleiding in de grond werden meer dan 1000 warmtepijpen van ammoniak­koolstofstaal geïnstalleerd om te voorkomen dat warmte uit de pijpleiding in de grond terechtkomt., waardoor ontdooiing van de permafrost en afzetting van de fundering worden voorkomen.Uit operationele tests is gebleken dat deze warmteleidingen de temperatuur van de bergmuren en de permafrost snel kunnen verlagen op een diepte van maximaal zes meter, waardoor de temperatuur zelfs in de zomer onder 0°C blijft en de stabiliteit van de pijpleiding op lange termijn wordt gewaarborgd.

Het werkingsprincipe is als volgt: in het koude seizoen wordt de warmte van de bodem door de warmtepijp naar de lucht overgebracht, waardoor de bodem wordt gekoeld en bevroren om de stabiliteit van de fundering te verbeteren.In de warme seizoenen, stopt de warmtepijp automatisch met werken, waardoor de warmte niet terugstroomt en het "koude opslag" -effect behouden blijft.omdat ammoniak bij lage temperaturen gunstige thermofysieke eigenschappen heeft en chemisch compatibel is met koolstofstaalEen gemeenschappelijk ontwerp heeft een diameter van 89 mm, een wanddikte van 6 mm, een totale lengte van 7 m en een diepgang van 5 m, met gevlegde condensatorsecties om de warmteafvoer te verbeteren.Belangrijkste productiestappen zijn onder meer het garanderen van de zuiverheid van ammoniakNaast spoorwegen is deze technologie ook van toepassing op snelwegen, bruggen en transmissietorens in permafrostgebieden.Onderzoeksmethoden omvatten temperatuurbewaking en numerieke simulatie, met behulp van onstabiele thermische modellen om temperatuurveldvariaties in de bodem te voorspellen, het ontwerp van warmtepijpen te optimaliseren en de lange termijn stabiliteit en veiligheid van infrastructuur in permafrostgebieden te verbeteren.