Optimalizace ohřevu vzduchu v budově Praha hlavní nádraží
Cestující čekající na své vlaky v prostorech Praha hlavní nádraží se od letošního října těší ze zásadně zlepšené tepelné pohody. Podílí se na ní tepelná čerpadla vzduch-vzduch a desítky vzduchových clon zabraňujících průvanu a úniku tepla, případně chladu.
Výměna vzduchu ve veřejných prostorech vstupní provozní budovy pražského Hlavního nádraží, která byla dokončena v roce 1979 a rovněž i v historické Fantově budově z roku 1909 byla založena na přirozeném proudění vzduchu. Proudění bylo odvozeno od nejníže umístěného centrálního vstupu ze strany Opletalovy ulice, bočních výstupů na parkoviště a obslužné venkovní prostory a navazujících přístupů na jednotlivá nástupiště v historické budově a pod ní. Tepelná pohoda cestujících v prostorou obou budov tak silně závisela na parametrech venkovního vzduchu, množství přítomných osob a na tom, jak byly otevírány vstupní dveře. Výjimkou nebyl velmi nepříjemný dlouhotrvající silný průvan chladného vzduchu v zimním období.
Až do doby modernizace v roce 2021 byl vstup vzduchu částečně ovlivňován kombinací teplovodních a elektrických vzduchových clon, jejichž konstrukce i účinnost odpovídala technickým možnostem v době výstavby. Byly využity elektrické dveřní vzduchové clony, bez ohřevu vzduchu s nedostatečným výkonem. Teplovodní clony byly částečně nefunkční, s nízkým výkonem ventilátoru i vzhledem k opotřebení. Navíc pro teplovodní clony bylo problematické zajistit dostatečnou teplotu otopné vody a rovněž její distribuci.
Obr. Na pohledu shora jsou modrými šipkami znázorněny vstupy vzduchu do spodní provozní budovy nádraží. Červenými šipkami prostup vzduchu historickou budovou a výstupy ven.
Obr. Původní dveřní clony nad vstupem od Opletalovy ulice.
Obr. Boční vstup na parkoviště bez vzduchových clon a po jejich instalaci
Obr. Jedna z původních teplovodních clon v blízkosti vstupu na 1. nástupiště
Cílem modernizace proto bylo navrhnout řešení výměny starého nefunkčního systému tak, aby stará zařízení bylo možné vyměnit za nová bez větších stavebních zásahů. V prvé řadě šlo o potřebu minimalizovat problém s „průvanem“ v zimních měsících, tedy „uzavřít“ obálku budovy a pomocí clon tak co nejvíce oddělit vnitřní a venkovní prostředí. Další požadavek byl instalovat centrální řízení provozu všech zařízení z řídící místnosti budovy bez nutnosti osobního zásahu a v neposlední řadě použít i systémy, které budou energeticky nejméně náročné.
Z daných podmínek vyplynula nutnost použít systémy založené na tepelných čerpadlech vzduch-vzduch s rozvodem tepla nebo chladu prostřednictvím potrubí chladivem s relativně malou světlostí. Dále použít vzduchové clony určené pro náročný provoz vzhledem k nepřetržitému provozu nádraží a také osadit vzduchovými clonami vstupy/výstupy do budov, které takto nebyly řešené.
Obr. Na půdorysu budov je vidět osazení venkovních jednotek tepelných čerpadel vzduch-vzduch a s nimi propojených dveřních clon.
Velmi problematickým se ukázalo najít místo pro venkovní jednotky na historické Fantově budově. S ohledem na ochranu této stavební památky je vzdálenost venkovních jednotek od dveřních clon větší, než je běžně doporučováno. Pro představu, vzdálenost mezi venkovní jednotkou a prvním rozbočovačem chladiva k první vzduchové cloně je 135 m. Jako teplonosná látka je využito chladivo R410A. Řešení bylo ověřeno podrobným výpočtem a projektem.
Obr. Modernizace proběhla bez omezení provozu nádraží
Celkem bylo nově osazeno 29 vzduchových clon na 11 vstupech/výstupech, 29 tzv. „AHU kitů“ pro připojení dveřních clon včetně regulace a 16 venkovních jednotek Haier MRV5 rozdělených do 11 systémů. Celkový instalovaný výkon vytápění je 802 kW při +7 °C. Instalace všech zařízení proběhla bez přerušení provozu nádraží v období březen až září 2021.
Obr. Nové vzduchové dveřní clony v podhledu za vstupními dveřmi směrem od Opletalovy ulice
Obr. Dopravit a instalovat venkovní jednotky na novější budovu nebyl problém. Jejich umístění u historické budovy je výsledkem kompromisu s orgány památkové ochrany a možnou délkou potrubí s chladivem.