Die Permafrost-Wärmeleitungstechnologie wird seit Mitte des 20. Jahrhunderts weltweit in kalten Ingenieurprojekten eingesetzt.als wirksame Lösung für Probleme wie Auftaubung und Grundstücksinstabilität im dauerhaft gefrorenen Boden dienenDie früheste und repräsentativste Anwendung ist die Trans-Alaska-Pipeline, die sich über 1.200 Kilometer erstreckt.000 Ammoniak-Kohlenstoff-Stahl-Wärmeleitungen wurden installiert, um zu verhindern, daß die Wärme aus der Rohrleitung in den Boden übergeht, wodurch das Auftauen des Permafrost und das Abtauchen der Grundflächen vermieden werden.Betriebsversuche haben gezeigt, daß diese Wärmeleitungen die Temperatur von Pfahlwänden und dem Permafrost in bis zu sechs Metern Tiefe rasch senken können, die auch im Sommer unter 0°C gehalten wird, um die langfristige Stabilität der Pipeline zu gewährleisten.

Das Funktionsprinzip ist folgendermaßen: Während der kalten Jahreszeiten wird die Hitze aus dem Boden durch das Wärmeleiter in die Luft übertragen, wodurch der Boden abgekühlt und eingefroren wird, um die Stabilität des Fundaments zu verbessern.In der warmen Jahreszeit, die Wärmeleitung automatisch nicht mehr funktioniert, wodurch die Wärme nicht zurückfließt und der "Kaltlagerungseffekt" erhalten bleibt.da Ammoniak bei niedrigen Temperaturen günstige thermophysikalische Eigenschaften aufweist und chemisch mit Kohlenstoffstahl kompatibel istEin üblicher Entwurf verfügt über einen Durchmesser von 89 mm, eine Wandstärke von 6 mm, eine Gesamtlänge von 7 m und eine Bodentiefe von 5 m, mit Flossen-Kondensator-Abschnitten zur Verbesserung der Wärmeabgabe.Zu den wichtigsten Produktionsschritten gehört die Gewährleistung der Reinheit von AmmoniakDiese Technologie ist nicht nur für Eisenbahnen anwendbar, sondern auch für Autobahnen, Brücken und Übertragungsmasten in Permafrostregionen.Zu den Forschungsmethoden gehören die Überwachung der Feldtemperatur und die numerische Simulation, mit Hilfe von Wärmemodellen im unstabilen Zustand, um Bodentemperaturfeldschwankungen vorherzusagen, das Entwurf von Wärmeleitungen zu optimieren und die langfristige Stabilität und Sicherheit der Infrastruktur in Permafrostgebieten zu verbessern.