地铁车站高效空调系统的研究与应用

地铁车站高效空调系统的研究与应用
摘要:随着中国经济的快速发展和现代城市规模不断扩大,地铁由于运输能力大、运行速度快、准点率高、舒适性高及安全性能好等优点成为各大中城市选择的重要交通方式。本主要对地铁车站高效空调系统的研究与应用进行论述,详情如下。
关键词:地铁车站;高效空调系统;应用
稀土作为战略资源的特殊价值
引言
地铁作为一种现代化的交通运输工具,具有安全、快捷、舒适、运量大等特点,在分担城市内交通客流、有效缓解路面交通拥挤、促进站城一体化发展方面发挥了重大作用。
1建筑布局及耐火要求
(1)总平面布局特点:地铁地下车站的建(构)筑物按其功能和划分的各防火分区水平排开,两端依次为隧道、活塞风亭及土建活塞风道、排风亭及土建排风道、新风亭及土建新风道、设备及管理用房区域、站台层站厅层公共区、出入口。总平面布局的特点决定了通风系
统的线路组织,从进排风亭到末端风口,根据土建结构特点,站厅及站台公共区域的排烟管道需经过设备区及土建风道经土建风道内的大型轴流风机从排风亭排出。(2)设备及管理用房布置特点:设备及管理用房区域作为功能用房聚集区是风管穿越的最多的区域。根据地铁设计规范要求,设备与管理用房按标准化、模块化、集约化原则集中紧凑布置,主要管理区内各功能房间多且依次排开,内走道距离长。设备及管理用房需按要求设置通风系统,由于各功能房间多导致其小系统机房的设备多,机房的面积大,风机经土建风道风亭送排风,为方便组织送排风小系统机房需紧靠土建风道布置,因此设备区送排风管部分穿越排风道及活塞风道。根据地铁设计规范车站主要设备及管理用房区内站厅与站台层间,应设置内部楼梯,有车站控制室等主要管理用房的防火分区内应设置地下车站消防专用通道及楼梯间,并应方便达到地下各层。设备区楼梯间的加压送风系统及排烟补风系统管道需经过小系统机房、终端排风道及活塞风道区域。
2地铁车站高效空调系统的应用
2.1冷却塔优化控制策略
规模效应针对常规冷却塔控制策略的不足,本文提出了冷却塔的优化控制策略,以提升冷却塔的运
行效率,降低空调系统能耗。在保证冷水机组冷却水进出水温度降温效果的前提下,充分利用冷却塔散热面积,提高冷却塔散热效率并降低冷却塔功耗,提升冷水机组效率,实现地铁空调系统的高效运行。这里对冷却塔的控制策略作出以下几点调整:1)控制冷却塔时考虑冷水机组的实际产热量,使冷却塔或冷却塔组整体的散热量接近且不低于冷水机组的实际产热量;2)控制冷却塔时考虑冷却塔出水温度与环境湿球温度的逼近度,使冷却塔风机的运行频率随冷却塔出水温度与环境湿球温度的逼近度进行调整;3)平衡冷却塔组间的分水,充分利用冷却塔的散热面积,使冷却水充分散热,提高冷却塔组的散热效率。
姿态传感器
2.2下送上回气流组织形式的应用铸造合金钢
目前,国内轨道交通车站公共区的通风空调系统一般采用传统的上送上回混合式通风,该方式具有风口布置灵活、不占用下部人员活动空间的优点,但其“大漫灌”的方式也存在通风效率低、人员活动区空气品质趋近于回风的特征。而随着我国城市轨道交通的快速发展,一些复杂空间的地铁车站公共区频频出现,特别是高大空间已较常见。通过热湿处理后的空气直接送入活动区下部,较冷的新鲜空气沿着地面扩散,形成一层较薄的空气层(
湖)。在人员或设备等热源产生的浮升力作用下,形成向上的对流气流,下部送入的新鲜空气随着对流气流向上部区域流动,在室内顶部成为热浊空气并经顶部排风口排出。站台公共区空间高度一般均在4.5m以上,站内人员相对集中在两侧屏蔽门附近,地面主要发热设备也相对集中,室内温度分布适用“33%法则”,即在送、排风温差(或冷负荷)中,室内地面温升(或冷负荷)占1/3。
2.3基于实测数据的地铁车站公共区空调负荷设计指标优化
空调负荷的预测是确定空调系统的一个重要环节,设计过程中峰值负荷和部分负荷特性预测的准确性对于整个空调系统设计的合理性起关键性作用。同时,空调负荷的准确预测也是既有项目确定空调系统制式和控制方案的主要依据。从过去的研究成果来看:1)总体上是侧重于理论分析,缺少实测数据支撑;2)多是对单点负荷影响因素的研究,缺乏系统性的设计负荷指标体系研究;3)缺少空调负荷计算在项目运营过程中对系统合理运行提供参考的应用研究。综上导致地铁空调系统设计过程中,设计负荷的确定更多地仍然是依赖于经验数据。因此,在缺少实际负荷指标数据的情况下,现有的地铁空调负荷设计计算一般是依据远期客流量和最大通过能力的条件包容性设计,导致实际运营时的空调负荷往往与
设计负荷相去甚远。这不仅造成了设计阶段设备初投资的浪费、管网综合排布困难,同时也因为设计负荷过大而选择了不合理的空调方案/设备,在运行过程中造成大量的能源浪费。另外,车站大系统空调负荷通过计算得热量和散湿量得到,因此车站公共区各种设备的实际散热量对空调负荷的准确计算至关重要。地铁车站公共区的照明、自动售票机、自动检票机、电梯及商业等设备的电耗最终均会转换成热量释放到地铁车站中。因此,对于这些耗电设备的散热量造成的空调负荷,可以使用其实际电功率进行计算,且设备负荷全天波动幅度较小,基本不随时间而变化。车站公共区的耗电设备主要包括站厅及站台照明、广告照明、自动检票机、自动售票机、安检设备、自动扶梯、垂直电梯、自动售货机。在运行时段(设备使用时)利用功率计对各设备耗电量分别进行测试,并同时根据车站能耗监测平台的电耗监测数据对各设备的散热量进行校核。
2.4分离岛式地铁车站贴附通风气流组织
科学合理的气流组织可以较低的能耗保障人员活动区的舒适健康。目前,室内常用的气流组织方式主要为混合式通风和置换式通风。现有地铁车站公共区多采用顶部布置送风口的混合送风模式,混合式通风模式下,送风与风口周围空气掺混现象明显,从而通风效率较
低;而且空调风口布置上星罗棋布,影响整体美感。1)经过条缝风口送出的空气,在“康达效应”的作用下,可沿壁面流动并扩散至地面,形成由新鲜空气组成的“空气湖”,将新鲜空气和冷量最大限度地输送到乘客区,提高了站台内通风效率。2)在地铁站台贴附通风的送风量不变的前提下,条缝风口宽度减小,贴附送风速度增大,送风射程也随之增加。3)随着贴附通风的送风量减小,分离岛式车站站台温度升高,当送风量为原设计风量的80%时,站台人员活动区温度约为27.65℃,满足设计要求。4)贴附通风满足规范对头脚竖直温差和空气分布特征指标的要求,其RW1为0.12,满足规范舒适值。建议分离岛式车站采用贴附通风高效气流组织方式,以保障站台内人员的舒适健康。
横结肠
结语
总之,在地铁建设中,通风空调系统为整个地铁空间设备用房和乘车环境提供所需环境(温度、湿度)条件,同时也是高耗能系统。注重运营管理,保证冷水机组、水泵、冷却塔、末端换热设备的维护保养水准并确保设备在最优工况点运行。这是降低空调系统运行能耗的关键。
参考文献
[1]GB19577-2015冷水机组能效限定值及能源效率等级[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[2]GB/T7190.1-2018机械通风冷却塔第1部分:中小型开式冷却塔[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.北纬31度录像带
[3]GB18613-2012中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[4]王羿.地铁车站空调系统的节能控制[D].湖南长沙:湖南大学,2020.

本文发布于:2024-09-22 15:33:30,感谢您对本站的认可!

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