Modern Transportation Systems and TechnologiesModern Transportation Systems and TechnologiesИнновационные транспортные системы и технологии2782-3733Eco-Vector68199910.17816/transsyst681999Original studiesОригинальные статьиResearch ArticleEfficiency of LNG cold energy recovery in standalone refrigerated containersЭффективность применения утилизации холода СПГ в автономных рефрижераторных контейнерахhttps://orcid.org/0009-0009-3528-84901010-3575MonastyrskyDmitry Y.МонастырскийДмитрий Ярославович
Russian Federation

post-graduate student

аспирант

swen_88@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0862-96697398-3334KiselevIgor G.КиселевИгорь Георгиевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Engineering), professor

доктор технических наук, профессор

tatkiselev4.igor@yandex.ruEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityПетербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I040720251122462600306202503062025Copyright ©; 2025, Monastyrsky D.Y., Kiselev I.G.Copyright ©; 2025, Монастырский Д.Я., Киселев И.Г.2025Monastyrsky D.Y., Kiselev I.G.Монастырский Д.Я., Киселев И.Г.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://transsyst.ru/transj/article/view/681999

AIM. The paper discusses the process environment of liquefied natural gas (LNG) cold energy recovery from the fuel system of a standalone refrigerated container (reefer container). To evaluate the efficiency of LNG cold energy utilization.

MATERIALS AND METHODS. The authors determined the refrigeration potential of the LNG regasification process and a developed a thermal design of the refrigeration plant.

RESULTS. The paper describes a cascade refrigeration plant with LNG and carbon dioxide circuits. The authors assess the expected effect of cold energy utilization during LNG regasification in the refrigeration system of a refrigerator.

CONCLUSION. The results allow to assess the efficiency of LNG refrigeration potential utilization in refrigerator vehicles.

Цель. В статье рассматриваются технологические особенности утилизации холода сжиженного природного газа (СПГ) от топливной системы автономного рефрижераторного контейнера (рефконтейнера). Оценить эффективность использования холода от СПГ.

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели проведена оценка холодильного потенциала от регазификации запаса СПГ и выполнен теплотехнический расчет холодильной установки.

Результаты. Описана каскадная холодильная установка с контурами СПГ и диоксидом углерода. Представлена оценка предполагаемого эффекта использования холода при регазификации СПГ в системе холодоснабжения рефрижератора.

Заключение. Полученные результаты позволяют оценить эффективность использования холодильного потенциала СПГ для транспортных рефрижераторных систем.

standalone power plantsliquefied natural gascryogenic coolingrefrigerator vehiclescold energy utilizationstandalone refrigerated containersавтономные энергоустановкисжиженный природный газкриогенное охлаждениехолодильный транспортутилизация холодаавтономные рефрижераторные контейнерыPokrovskaya OD. Development of Russia’s Logistics Transport System Under Sanctions. Bulletin of scientific research results. 2023;(3):58-72. (In Russ.) EDN: QTHKZC doi: 10.20295/2223-9987-2023-3-58-72Покровская О.Д. Развитие логистической транспортной системы России в условиях санкций // Бюллетень результатов научных исследований. 2023. Вып. 3. С. 58-72. EDN: QTHKZC doi: 10.20295/2223-9987-2023-3-58-72Zoidov KKh, Medkov AA, Zoidov ZK. Problems and prospects of meridional transformation the transport and transit system of Russia using traditional international transport routes the North–South corridor. Regionalnye problemy preobrazovaniya ekonomiki. 2023;12:125-142. doi: 10.26726/1812-7096-2023-12-125-142Зоидов К.Х., Медков А.А., Зоидов З.К. Проблемы и перспективы меридиональной трансформации транспортно-транзитной системы России с использованием традиционных маршрутов международного транспортного коридора «Север–Юг» // Региональные проблемы преобразования экономики. 2023. № 12. С. 125-142. EDN: BLTQYL doi: 10.26726/1812-7096-2023-12-125-142Van Kh, Korovyakovskii EK. Sostoyanie i analiz razvitiya zheleznodorozhnykh refrizheratornykh konteinerov. Nauchnyi aspekt. 2023;27(11):3373-3380. (In Russ.) EDN: PIKXDOВан Х., Коровяковский Е.К. Состояние и анализ развития железнодорожных рефрижераторных контейнеров // Научный аспект. 2023. Т. 27, № 11. С. 3373-3380. EDN PIKXDOMomot V. LNG transportation over long and medium distances: problems and solutions. Fish sphere. 2016;(1):26-27. EDN: YZLOBT (In Russ.)Момот В. Перевозки СПГ на дальние и средние расстояния: проблемы и решения // Рыбная сфера. 2016. № 1(15). С. 26-27. EDN: YZLOBTLi DC, Yang HL, Xing YW. Economic and emission assessment of LNG-fuelled ships for inland waterway transportation. Ocean & Coastal Management. 2023;(246). doi: 10.1016/j.ocecoaman.2023.106906Li D.C., Yang H.L., Xing Y.W. Economic and emission assessment of LNG-fuelled ships for inland waterway transportation // Ocean & Coastal Management. 2023. Vol. 246. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2023.106906Hoffelner M, Kopeinig J, Schieler P. The future of freight: Evaluating the environmental and economic benefits of diesel, LNG, and electric trucks in multimodal transport. Research in Transportation Business & Management. 2025;(59). doi: 10.1016/j.rtbm.2025.101319Hoffelner M., Kopeinig J., Schieler P. The future of freight: Evaluating the environmental and economic benefits of diesel, LNG, and electric trucks in multimodal transport // Research in Transportation Business & Management. 2025. Т. 59. doi: 10.1016/j.rtbm.2025.101319LNG-fuelled trucking accelerates in Asia, denting diesel demand. Accessed: 06.05.2025. Available from: https://www.reuters.com/business/energy/lng-fuelled-trucking-accelerates-asia-denting-diesel-demand-2024-10-23LNG-fuelled trucking accelerates in Asia, denting diesel demand. Дата обращения: 06.05.2025. Режим доступа: https://www.reuters.com/business/energy/lng-fuelled-trucking-accelerates-asia-denting-diesel-demand-2024-10-23/Tan H, Li Y, Tuo H. Theoretical and Experimental Study on a Self-Refrigerating System for LNG-Fueled Refrigerated Vehicles. J. Nat. Gas Sci. Eng. 2014;(20):192-199. doi: 10.1016/j.jngse.2014.06.022Tan H.; Li Y.; Tuo H. Theoretical and Experimental Study on a Self-Refrigerating System for LNG-Fueled Refrigerated Vehicles // J. Nat. Gas Sci. Eng. 2014. Vol. 20. P. 192-199. doi: 10.1016/j.jngse.2014.06.022Jeong, SJ, Park SS, Min HK, Jo GY. A Study of Development of Refrigerated Truck Small Scale Cooling System and Key-Part using Natural Refrigerants. Journal of the Korean Institute of Gas. 2019;(23):19-26. doi: 10.7842/kigas.2019.23.1.19Jeong S.J., Park S.S., Min H.K., Jo G.Y. A Study of Development of Refrigerated Truck Small Scale Cooling System and Key-Part using Natural Refrigerants // Journal of the Korean Institute of Gas. 2019. Vol. 23, N. 1. P. 19-26. doi: 10.7842/kigas.2019.23.1.19Wang F, Li M, Zhang Y, et al. Study on Roof-Mounted Radiant Cooling System for LNG-Fueled Refrigerated Vehicles. Int. J. Low-Carbon Technol. 2021;(16):268-274. doi: 10.1093/ijlct/ctaa062Wang F., Li M., Zhang Y., et al. Study on Roof-Mounted Radiant Cooling System for LNG-Fueled Refrigerated Vehicles // Int. J. Low-Carbon Technol. 2021. Vol. 16. P. 268-274. doi: 10.1093/ijlct/ctaa062Saeed MZ, Hafner A, Gabrielii C, et al. CO2 refrigeration system design and optimization for LNG driven cruise ships. In: Proceedings of the 9th Conference on Ammonia and CO2 Refrigeration Technologies Ohrid, R. 2021 Sept 16-17. Macedonia: IIR; 2021. doi: 10.18462/iir.nh3-co2.2021.0015Saeed M.Z., Hafner A., Gabrielii C., et al. CO2 refrigeration system design and optimization for LNG driven cruise ships. In: 9th Conference on Ammonia and CO2 Refrigeration Technologies Ohrid, R. Macedonia September 16-17, 2021 Proceedings. IIR, 2021. doi: 10.18462/iir.nh3-co2.2021.0015Korlak P, Złoczowska E, Behrendt C. Utilization of waste heat and cold on the example of an LNG-fueled ultra-large container ship. Energy Reports. 2024;(12):3488-3503. doi: 10.1016/j.egyr.2024.09.026Korlak P., Złoczowska E., Behrendt C. Utilization of waste heat and cold on the example of an LNG-fueled ultra-large container ship // Energy Reports. 2024. Vol. 12. P. 3488-3503. doi: 10.1016/j.egyr.2024.09.026Kiselev IG, Komissarov SB, Monastyrsky DYa. Alternative energy sources for transporting thermosensitive goods in autonomous refrigerated containers. Proceedings of Petersburg Transport University. 2024;(21):229-237. doi: 10.20295/1815-588X-2024-01-229-237Киселев И.Г. Комиссаров С.Б., Монастырский Д.Я. Оптимизация перевозок термочувствительных грузов в рефрижераторных контейнерах с применением альтернативных источников энергии // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2024. Т. 21, № 1. С. 229-237. doi: 10.20295/1815-588X-2024-01-229-237Danilova GN, Bogdanov SN, Ivanov OP, et al. Teploobmennye apparaty kholodilnykh ustanovok. Leningrad: Mashinostroenie; 1986. (In Russ.)Данилова Г.Н., Богданов С.Н., Иванов О.П. и др. Теплообменные аппараты холодильных установок. Л.: Машиностроение, 1986.Dossat RJ. Principles of Refrigeration. New York and London: John Wiley & Sons Inc.; 1961.Доссат Р.Д., Хоран Т.Дж. Основы холодильной техники. Москва: Техносфера, 2008.Voron OA. The use of liquefied natural gas in the combined power unit of autonomous refrigerated car. Vestik of the Railway Research Institute. 2019;(1):29-32. doi: 10.21780/2223-9731-2019-78-3-188-192Ворон О.А. Использование сжиженного природного газа в комбинированной энергосиловой установке автономного рефрижераторного вагона // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ). 2019. № 3 (78). С. 188-192. doi: 10.21780/2223-9731-2019-78-3-188-192Blagin EV, Panshin RA, Uglanov DA. Comparative analysis оf different plants utilizing cold energy of liquid natural gas. In: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference: “Problemy i perspektivy razvitiya dvigatelestroeniya”; 2018 Sept 12–14, Samara, RU. Samara National Research University; 2018:121-122. EDN: YQTHWHБлагин Е.В., Паньшин Р.А., Угланов Д.А. Сравнительный анализ различных установок, использующих низкопотенциальное тепло сжиженного природного газа. В кн.: Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Материалы докладов Международной научно-технической конференции, Самара, 12–14 сентября 2018 года. Самара: Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, 2018. С. 121-122. EDN YQTHWHZavaritskii NV, Zel’dovich AG. Teploprovodnost’ tekhnicheskikh materialov pri nizkikh temperaturakh. Journal of Technical Physics. 1956;(26):2032-2036. (In Russ.)Заварицкий Н.В., Зельдович А.Г. Теплопроводность технических материалов при низких температурах // Журнал технической физики. 1956. Т. 26, №. 9. С. 2032-2036.Efimov VV, Kobozeva NG., Kongorai OA, Slobodchikov NA. Zheleznodorozhnyi khladotransport i dostavka skoroportyashchikhsya gruzov. Yekaterinburg: UMTS ZhDT; 2022. (In Russ.)Ефимов В.В., Кобозева Н.Г., Конограй О.А., Слободчиков Н.А. Железнодорожный хладотранспорт и доставка скоропортящихся грузов: учебник. Екатеринбург: УМЦ ЖДТ, 2022.