干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统及其控制方法，送风风井通过风道接入蒸发冷却机组和直膨机组，蒸发冷却机组通过风道接入送风风机再通过风道接入站厅及站台内的送风风管，直膨机组通过风道接入站厅及站台内的送风风管；站厅及站台排风兼排烟管和上下行线轨行区的排风兼排烟管通过风道接入排风兼排烟风机，排风兼排烟风机通过风道接入蒸发冷却机组和排风风井；各路风道均设置有电动风阀。该系统不但夏季及过渡季节，能最大限度利用当地气候特点，达到节能目的，并且冬季能主动和被动的有效利用列车产生的废热，很好的解决严寒地区冬季车站温度过低、环境不达标、系统运行能耗高的难题。

【技术实现步骤摘要】
干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统及其控制方法
本专利技术涉及地铁通风控温
，具体涉及一种干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统。
技术介绍
近十几年来，我国地铁工程得到快速发展，截至到2017年底，全国已经有30多个城市开通地铁，其中有10个为北方城市，特别是严寒地区的哈尔滨、沈阳、长春等地开通地铁以来，由于列车运行时活塞风的影响，冬季造成车站温度普遍偏低，不但不满足人体热舒适的要求，还易使管道设备产生冻结，给地铁的安全运行带来极大的风险，严寒地区及相似地区的地铁车站热环境倍受关注。在我国的干燥、寒冷地区，车行区和站台之间往往会设置全高半封闭站台门系统（常称“安全门系统”），夏季室外较为炎热，过渡季节时间长，为了更好的利用室外空气降温，夏季和过渡季活塞风井开启，迂回风道关闭，采用开式运行。冬季，室外温度比较低，设有安全门系统形式的地铁车站往往会打开上、下行线之间的迂回风道，关闭活塞风阀，实行闭式运行模式。但此种运行模式，虽然能提高区间温度，但车站温度仍然较低，见图1。在地铁运行时，为了提高车站温度，常常在出入口加设热风幕或门帘，由于活塞风效应引起的出入口压力变化很大，加设热风幕对车站温度提高效果不太明显，而且消耗大量的电能；加设门帘等构件，一定程度上能改善车站热环境，但仍不能满足规范12度的要求，见图3和图4，且会造成车站CO2浓度提高，超过规范规定的1500ppm，空气质量下降，见图2。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统及其控制方法，该通风空调系统不但夏季及过渡季节，能最大限度利用当地气候特点，达到节能目的，并且冬季能主动和被动的有效利用列车产生的废热，很好的解决严寒地区冬季车站温度过低、环境不达标、系统运行能耗高的难题，大大节省通风空调运行能耗。本专利技术所采用的技术方案为：干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：包括送风风井、蒸发冷却机组、直膨机组、送风风机和站厅及站台送风风管，还包括站厅及站台排风兼排烟管、上下行线轨行区的排风兼排烟管、排风兼排烟风机和排风风井；送风风井通过风道接入蒸发冷却机组和直膨机组，蒸发冷却机组通过风道接入送风风机再通过风道接入站厅及站台内的送风风管，直膨机组通过风道接入站厅及站台内的送风风管；站厅及站台排风兼排烟管和上下行线轨行区的排风兼排烟管通过风道接入排风兼排烟风机，排风兼排烟风机通过风道接入蒸发冷却机组和排风风井；各路风道均设置有电动风阀。直膨机组包括直膨机室外机和直膨机室内机，其中直膨机室内机与蒸发冷却机组并联，直膨机室外机位于车站两端上下行线之间的迂回风道内，直膨机室外机和直膨机室内机通过冷媒管相连，迂回风道上设置有电动风阀。地铁的出入口通道上设置有地铁出入口无组织进风控制装置。站厅及站台送风风管上设置有多个送风风口。站厅及站台排风兼排烟管和上下行线轨行区的排风兼排烟管上均置有多个排风兼排烟口。直膨机室内机与蒸发冷却机组均安装于地铁的空调机房内。站厅及站台内的送风风管自送风风机和直膨机组分两路分别进入站厅和站台，两条总路和两条分路均设置有电动风阀。站厅及站台排风兼排烟管包括站厅和站台两路，合并后接入排风兼排烟风机，总路和两条分路均设置有电动风阀。上下行线轨行区的排风兼排烟管包括上行线轨行区的排风兼排烟管和下行线轨行区的排风兼排烟管，合并后接入排风兼排烟风机，两条分路均设置有电动风阀。如所述的干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统的控制方法，其特征在于：夏季启动蒸发冷却机组，对地铁车站公共区进行降温；冬季启动直膨机组，对地铁车站公共区进行升温；过渡季节采用机械通风和自然通风相结合的模式对地铁车站公共区进行降温。本专利技术具有以下优点：夏季运行时，由于室外温度较高，本专利技术能充分利用夏季该地区气候干燥的特点，车站公共区域采用蒸发冷却技术，达到通风降温目的，无需采用电制冷机组，大大节约电能消耗；过渡季节运行时，加大列车运行活塞风效应对车站的影响，最大限度的利用室外空气，满足人员新风及降温要求，节约能源。冬季运行时，由于室外温度很低，关闭活塞风阀关闭，开启迂回风道电动风阀，执行闭式运行模式。在出入口安装地铁出入口无组织进风控制装置，阻止活塞风引起出入口的进风量，被动利用列车运行和刹车热量；列车运行和刹车热量在隧道中的堆积，隧道区间温度能达到10℃左右，当室外气温进一步降低时，开启直膨机室外机和室内机，根据室外温度，改变直膨机组的加热量，直膨机组的室外机置于隧道区间机房中，其冷凝端的温度较高，不但避免了直膨机室外机冷凝端温度过低造成停机保护风险，还大大提高了机组的制热性能系数COP，提高约2倍。此种工况下，能使车站温度大大提高，室内温度、空气品质满足规范要求，如图5和图6所示。且冬季无需在地铁出入口设置电热风幕，节约大量电能。附图说明图1为安全门闭式运行车站温度。图2为不同措施下车站CO2浓度。图3为常规优化措施下车站温度（a、站厅）。图4为常规优化措施下车站温度（b、站台）。图5为本专利技术的效果（a、温度）。图6为本专利技术的效果（b、CO2浓度）。图7为本专利技术系统结构图。图中，1、蒸发冷却机组，2-1、直膨机室外机，2-2、直膨机室内机，3、排风兼排烟风机，4、送风风机，5、出入口通道上的地铁出入口无组织进风控制装置，6、第一电动风阀，7、排风风井，8、送风风井，9-1、第一排风风道，9-2、第二排风风道，10-1、第一新风风道，10-2、第二新风风道，11、第二电动风阀，12、第三电动风阀，13、第四电动风阀，14、第五电动风阀，15、第六电动风阀，16、第七电动风阀，17、第八电动风阀、18、第九电动风阀、19、第十电动风阀，20、第十一电动风阀，21、第十二电动风阀，22、第十三电动风阀，23、第十四电动风阀，24、站厅及站台送风风管，25、送风风口，26、站厅及站台排风兼排烟管，27、排风兼排烟口，28、上下行线轨行区的排风兼排烟管，29、迂回风道，30-活塞风井，31-消声器，32-活塞风道，33-活塞风阀。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种适用于干燥、寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，包括送风风井8、蒸发冷却机组1、直膨机组、送风风机4和站厅及站台送风风管24，还包括站厅及站台排风兼排烟管26、上下行线轨行区的排风兼排烟管28、排风兼排烟风机3和排风风井7。送风风井8通过风道接入蒸发冷却机组1和直膨机组，蒸发冷却机组1通过风道接入送风风机4再通过风道接入站厅及站台内的送风风管24，直膨机组通过风道接入站厅及站台内的送风风管24。送风风井8、蒸发冷却机组1、送风风机4这一路的风道为第一新风风道10-1，直膨机组这一路的风道为第二新风风道10-2。站厅及站台排风兼排烟管26和上下行线轨行区的排风兼排烟管28通过风道接入排风兼排烟风机3，排风兼排烟风机3通过风道接入蒸发冷却机组1和排风风井7。排风兼排烟风机3、排风风井7这一路的风道为第一排风风道9-1，排风兼排烟风机3与蒸发冷却机组1之间的风道为第二排风风道9-2。各路风道均设置有电动风阀，并根据需要设置有消声器32。站厅及站台内的送风风管24自送风风机4和直膨机组分两路分别进入站厅和站台，两条总路和两条分路均设置有电动风阀。站本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：包括送风风井（8）、蒸发冷却机组（1）、直膨机组、送风风机（4）和站厅及站台送风风管（24），还包括站厅及站台排风兼排烟管（26）、上下行线轨行区的排风兼排烟管（28）、排风兼排烟风机（3）和排风风井（7）；送风风井（8）通过风道接入蒸发冷却机组（1）和直膨机组，蒸发冷却机组（1）通过风道接入送风风机（4）再通过风道接入站厅及站台内的送风风管（24），直膨机组通过风道接入站厅及站台内的送风风管（24）；站厅及站台排风兼排烟管（26）和上下行线轨行区的排风兼排烟管（28）通过风道接入排风兼排烟风机（3），排风兼排烟风机（3）通过风道接入蒸发冷却机组（1）和排风风井（7）；各路风道均设置有电动风阀。

【技术特征摘要】
1.干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：包括送风风井（8）、蒸发冷却机组（1）、直膨机组、送风风机（4）和站厅及站台送风风管（24），还包括站厅及站台排风兼排烟管（26）、上下行线轨行区的排风兼排烟管（28）、排风兼排烟风机（3）和排风风井（7）；送风风井（8）通过风道接入蒸发冷却机组（1）和直膨机组，蒸发冷却机组（1）通过风道接入送风风机（4）再通过风道接入站厅及站台内的送风风管（24），直膨机组通过风道接入站厅及站台内的送风风管（24）；站厅及站台排风兼排烟管（26）和上下行线轨行区的排风兼排烟管（28）通过风道接入排风兼排烟风机（3），排风兼排烟风机（3）通过风道接入蒸发冷却机组（1）和排风风井（7）；各路风道均设置有电动风阀。2.根据权利要求1所述的干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：直膨机组包括直膨机室外机（2-1）和直膨机室内机（2-2），其中直膨机室内机（2-2）与蒸发冷却机组（1）并联，直膨机室外机（2-1）位于车站两端上下行线之间的迂回风道（29）内，直膨机室外机（2-1）和直膨机室内机（2-2）通过冷媒管相连，迂回风道（29）上设置有电动风阀。3.根据权利要求1所述的干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：地铁的出入口通道上设置有地铁出入口无组织进风控制装置（5）。4.根据权利要求1所述的干燥寒冷地区的双能源地铁通风空调系统，其特征在于：站厅及站...

【专利技术属性】
技术研发人员：马江燕，乔小博，邓保顺，李德辉，郭永桢，黄泽茂，刘江，郑程升，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61