В. И. Петров, А. Ю. Пьянкова. Использование теплоизбытков в машинных помещениях станции метрополитена: текстовая версия

Многие метрополитены России находятся на территориях с резкоконтинентальным кли матом. При таких метеорологических услови ях эксплуатация подземных сооружений мелкого заложения носит сезонный характер. В течение длительного периода (более 6 месяцев) для поддержания требуемых микроклима тических параметров служебных помещений станций требу ется подогрев приточного вентиляционного воздуха в систе мах вентиляции и использование систем отопления. При отрицательных температурах атмосферного воздуха на глубине до 2,2 м [1] изза низких теплоаккумулирующих способностей массива окружающих грунтов происходит промерзание верхних строительных конструкций станций метрополитенов мелкого заложения. Это приводит к сниже нию температуры воздуха в служебных помещениях.

При этом на станциях метрополитена, как правило, есть помещения, в которых независимо от периода года присут ствует избыточное количество тепла за счет тепловыделений от различного оборудования и механизмов (машинный зал эскалаторов, тяговопонизительная подстанция, электрощи товые). Рационально было бы использовать это избыточное тепло для подогрева внутреннего воздуха в тех помещениях, которые должны отапливаться. Рассмотрим задачу перераспределения тепла на примере станции метрополитена, оборудованной эскалаторными спусками.

Согласно положениям [2; 3], машинные помещения эскала торов сооружаются под полом вестибюля метрополитена и относятся к категории подземных сооружений, где отвод теп ла стенами, полом и потолком затруднен в связи с отсутствием контакта данного помещения с окружающим грунтом через наружные ограждения. В помещении находятся механизмы (приводы, электродвигатели, электрические панели и другое оборудование), приводящие в движение эскалаторы, которые выделяют в процессе своей работы большое количество теп лоты. В жаркие летние дни температура в машинных помеще ниях может превышать нормированное СНиП значение 27°С [3]. Удаление теплоизбытков из этих помещений принято счи тать задачей местной (общеобменной) вентиляции. Для охлаждения помещений с избыточным количеством тепла (далее будем называть их расчетными помещениями) предлагается использовать канальную сплитсистему, внут ренний блок которой будет установлен непосредственно в машинном помещении эскалаторов, а наружный блок — в приточной вентиляционной камере вместо водяного кало рифера. Наружный блок предназначен для подогрева возду ха, который будет поступать в остальные (нерасчетные) по мещения станции метрополитена. В этом случае канальная сплитсистема работает по принципу теплового насоса и транспортирует тепловую энергию от источника высокопо тенциального тепла (машинное помещение) к источнику низкопотенциального тепла (остальные служебные помеще ния станции).