СПОСОБ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ МЕТРОПОЛИТЕНА
METHOD OF HEAT SUPPLY AND COOLING OF UNDERGROUND

Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к теплоснабжению и вентиляции метрополитена.
Обеспечение комфортных условий в тоннелях и на станциях метрополитена является одной из основных задач. Вентиляцией обеспечивают нормативные значения температурно-влажностного режима (ТВР) и поддерживают нормативное содержание кислорода и углекислого газа в воздушной среде метрополитена.
Известны схемы прямоточной (приточно-вытяжной) вентиляции метрополитена (Цодиков В.Я. «Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов», М.: «Недра», 1975 г.), обеспечивающей требуемые параметры микроклимата за счет воздухообмена, но при этом отмечается также целесообразность термодинамической обработки воздуха (стр. 211).
Известен также способ вентиляции (патент РФ 2462595), включающий подачу наружного воздуха, организацию направленного движения воздуха по тоннелям и удаление отработанного воздуха, при этом наружный воздух подают в объеме, равном 20-30% от рассчитанного по теплоизбыткам объема воздуха для вентиляции, достаточном для поддержания нормативного содержания кислорода и углекислого газа в воздушной среде метрополитена, и производят принудительную рециркуляцию между станциями смеси наружного и тоннельного воздуха, в процессе которой смесь подвергают термодинамической обработке до достижения требуемых для метрополитена температурно-влажностных параметров воздуха.
Однако в заявленном способе отсутствует техническое решение по упомянутой термодинамической обработке воздуха.
Известны также способы двухступенчатой термодинамической обработки воздуха в системах принудительной приточно-вытяжной вентиляции с применением как рекуператора, так и теплонасосной системы (http://dnp-studio.ru/pages/teplovoj-nasos/).
Предлагается способ теплохладоснабжения метрополитена, представляющий собой термодинамическую обработку вентиляционного воздуха в комбинации рекуперации и теплонасосной системы, предусматривающий, при понижении спроса на нагрев или охлаждение приточного воздуха, преобразование теплонасосной системы во вторую ступень рекуперации путем отключения теплового насоса и подключения обводных вокруг него байпасных трубопроводов. Такое решение позволяет экономить электрическую энергию на привод теплового насоса.
Способ и устройство поясняется на фиг. 1.
В режиме нагрева приточного воздуха работа происходит следующим образом. Удаляемый воздух по вытяжному воздуховоду поступает в теплообменник 1 рекуператора 2, где, частично охлаждаясь, нагревает теплоноситель рекуператора, который поступает в теплообменник 3, расположенный в приточном воздуховоде и осуществляющий предварительный нагрев приточного воздуха. После теплообменника 1 вытяжной воздух поступает на теплообменник 4 теплонасосной системы, где подвергается дальнейшему охлаждению теплоносителем контура испарителя И теплового насоса 5. Низкопотенциальная теплота вытяжного воздуха в тепловом насосе 5 преобразуется в более высокий температурный потенциал и поступает через теплоноситель контура конденсатора К теплового насоса 5 в теплообменник 6 приточного воздуховода и производит дальнейший нагрев приточного воздуха до нормируемой температуры.
В режиме кондиционирования (охлаждения) приточного воздуха система работает аналогичным образом, только теплообменники 4 и 6 меняются ролями, например, за счет реверсирования работы теплового насоса, когда испаритель И, конденсатор К меняются местами.
При пониженной нагрузке теплоснабжения тепловой насос отключается, а контуры конденсатора и испарителя при этом с помощью обводных трубопроводов 7 и 8, присоединяемых через трехходовые клапаны М, изображенные на иллюстрации, объединяются в единый циркуляционный контур, включающий теплообменники 4 и 6 и образующий вторую ступень рекуперации.
Предлагаемое техническое решение позволяет в периоды отключения теплового насоса экономить электрическую энергию.