RU2655690C2

RU2655690C2 - Method of heat supply and cooling of underground

Info

Publication number: RU2655690C2
Application number: RU2016122505A
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Абуев; Алексей Александрович Бурмистров; Григорий Петрович Васильев; Ирина Аркадьевна Васильева; Алексей Михайлович Виноградов; Виктор Федорович Горнов
Original assignee: Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ"
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2018-05-29
Also published as: RU2016122505A

Abstract

FIELD: heat supply.

SUBSTANCE: invention relates to urban transport, namely, to heat supply and ventilation of the underground. Method of heat supply and cooling of the underground means that the thermodynamic treatment of the ventilation air is carried out by heating or cooling the supplied air due to the heat or cold resource of the exhaust air by successive processes of recovery and treatment by means of a heat pump system containing a heat pump, heat exchangers and a circulating loop of an evaporator with a heat exchanger and a circulating loop of a condenser with a heat exchanger. Herewith at a reduced load of heat supply in order to save electricity the heat pump system is converted into the second recovery stage by combining the evaporator loop using bypass pipelines with the heat exchanger for reclaiming the heat of the exhaust air and the condenser loop with the heat exchanger for supplied air heating into one circulation loop, and the heat pump is switched off.

EFFECT: technical result is saving the electrical energy.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к теплоснабжению и вентиляции метрополитена.The invention relates to the field of urban transport, namely, heat supply and ventilation of the subway.

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.Ensuring comfortable conditions in tunnels and subway stations is one of the main tasks. Ventilation provides the standard values of temperature and humidity conditions (TVR) and maintain the standard content of oxygen and carbon dioxide in the air of the subway.

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).There are well-known schemes of direct-flow (supply and exhaust) ventilation of the subway (V. Tsodikov “Ventilation and heat supply of the subways”, M .: “Nedra”, 1975), which provides the required microclimate parameters due to air exchange, but the expediency of thermodynamic is also noted air treatment (p. 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.There is also known a ventilation method (RF patent 2462595), including the supply of external air, the organization of the directional movement of air through the tunnels and the removal of exhaust air, while the external air is supplied in an amount equal to 20-30% of the volume of ventilation air calculated from the heat surplus for maintain the standard content of oxygen and carbon dioxide in the air of the subway, and produce forced recirculation between stations of a mixture of outdoor and tunnel air, during which the mixture is exposed thermodynamic treatment to achieve the required for the subway temperature and humidity parameters of the air.

Однако в заявленном способе отсутствует техническое решение по упомянутой термодинамической обработке воздуха.However, in the claimed method there is no technical solution for the mentioned thermodynamic processing of air.

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/).There are also known methods of two-stage thermodynamic air treatment in systems of forced supply and exhaust ventilation using both a recuperator and a heat pump system (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.A method of heat and cooling supply of the subway is proposed, which is a thermodynamic treatment of ventilation air in a combination of recovery and a heat pump system, which, while reducing demand for heating or cooling the supply air, converts the heat pump system into the second recovery stage by turning off the heat pump and connecting bypass pipelines around it. This solution saves electrical energy on the heat pump drive.

Способ и устройство поясняется на фиг. 1.The method and apparatus is illustrated in FIG. one.

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.In the heating mode of the supply air, the operation is as follows. The exhaust air through the exhaust duct enters the heat exchanger 1 of the recuperator 2, where, partially cooled, heats the heat carrier of the recuperator, which enters the heat exchanger 3 located in the supply air duct and preheating the supply air. After heat exchanger 1, the exhaust air enters the heat exchanger 4 of the heat pump system, where it is further cooled by the coolant of the evaporator circuit and the heat pump 5. The low-grade heat of the exhaust air in the heat pump 5 is converted to a higher temperature potential and enters through the coolant circuit of the condenser circuit K of the heat pump 5 into the heat exchanger 6 of the supply air duct and produces further heating of the supply air to a standardized temperature.

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.In the supply air conditioning (cooling) mode, the system works in the same way, only the heat exchangers 4 and 6 change roles, for example, by reversing the operation of the heat pump, when the evaporator And, the condenser K are interchanged.

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.With a reduced heat supply load, the heat pump shuts down, and the condenser and evaporator circuits with the help of the bypass pipes 7 and 8 connected through the three-way valves M, shown in the illustration, are combined into a single circulation circuit, including heat exchangers 4 and 6 and forming the second stage of recovery.

Предлагаемое техническое решение позволяет в периоды отключения теплового насоса экономить электрическую энергию.The proposed technical solution allows to save electrical energy during periods of shutdown of the heat pump.

Claims

The method of heat and cold supply of the metro, which consists in the fact that the thermodynamic treatment of ventilation air is carried out by heating or cooling the supply air due to the heat or cold resource of the exhaust air through successively implemented processes of recovery and processing using a heat pump system containing a heat pump heat exchangers and an evaporator circulation circuit with a heat exchanger and condenser circulation circuit with heat exchanger, characterized in that at reduced load heat osnabzheniya for saving electric power the heat pump system is converted into the second regeneration stage by combining via evaporator bypass piping loop with heat exchanger, the exhaust air heat recovery circuit and the condenser with the supply air heating heat exchanger in one flow circuit and the heat pump is turned off.