本发明专利技术公开了一种地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法，主要解决现有地铁通风系统空调系统耗能高的问题。该系统包括配设于站厅至站台楼梯或扶梯口处的多功能楼扶梯岛式送风单元，设置于地铁车站出入口通道处具备空气处理和空气幕功能的车站通道多功能空气处理机组，设置于车站行车隧道两端的列车活塞风节流装置，以及利用列车制动能量驱动风机装置。本发明专利技术首先通过减少列车行驶过程中形成的活塞风效应对车站公共区的影响，同时增加车站出入口通道的空气阻力、从而减少地铁车站隧道和室外空气与地铁公共区的热质交换，进而大大减小公共区空调冷负荷；其次通过减少输配能耗、选择最佳冷冻水出水温度，提高运行能效，达到节能的效果。到节能的效果。到节能的效果。
【技术实现步骤摘要】
地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及地铁通风节能
，具体地说，是涉及一种地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法。
技术介绍
[0002]目前设置有空调系统的房间，为节约能源、减少能耗，通常要求空调区域相对密闭。地铁出入口通道除了空调季节应具备良好的室内外空气隔离能力外，遇到客流高峰及火灾时，通道内不能有障碍物影响通行能力，再加上幕帘容易引起疾病传播，因此只能采用空气幕减少车站渗漏风量。但是，由于列车的活塞风效应，仅靠出入口通道设置的常规空气幕机不能起到有效隔离室内外空气的目的。地铁车站站台设置有屏蔽门，而各屏蔽门单元之间存在缝隙，地铁列车在区间隧道行驶过程中产生的活塞风会使车站公共区与区间隧道之间的空气互相流动。列车出站时室外空气会通过车站出入口通道流入车站公共区、同时站台公共区的空气通过屏蔽门缝隙进入区间隧道；列车进站时隧道内的空气通过屏蔽门缝隙进入车站公共区、同时车站公共区的空气会通过车站出入口通道流到室外大气，因此列车活塞风效应会造成空调系统大量的能源浪费。经现场测试及理论计算，设置屏蔽门系统的典型地铁车站，夏季列车活塞风效应形成空调冷负荷约占整个公共区空调负荷的30％～50％。
[0003]地铁车站的空气处理量大，组合式空调组、回/排风机布置通常在车站两端的空调机房内，送风系统和排风系统的空气输配距离均为80～150m。长距离、大风量的空气输配导致风机功率大，通风系统运行能耗高。
[0004]地铁车站及隧道仅通过活塞风井和出入口与室外连通，空间体积大，相对比较封闭，具备缺乏日光照射、空气湿度大、空气污染物累积的工程特点，不利于环境污染物的稀释。地铁及区间隧道空气中粉尘含量大，环境中常充斥携带细菌真菌等微生物气溶胶的污染，容易引起疾病传播。另外，由于列车与轨道摩擦和刹车系统形成超细颗粒物等原因，隧道重金属浓度经常出现超过当地土壤背景值的情形。
[0005]地铁车站仅在组合式空调机组内设置有过滤器、空气净化装置，车站及隧道的其他部位均没有设置空气处理措施。非空调季地铁车站内的含湿量、颗粒物、微生物等浓度超过环境卫生要求时，只能通过开启车站公共区的组合式空调机组和回/排风井进行通风换气和空气净化处理。但是，配电功率高的通风空调系统导致运行成本高昂，经济性差。
[0006]同时地铁站间距较短，列车启动、制动频繁，约40％的能量被浪费，可回收的制动能量可观。采用逆变回馈式不能完成对制动能量的完全利用，仍需配置制动电阻。该部分电阻式再生制动吸收的电能未被有效利用，能量被电阻以发热的形式消耗掉，存在一定的能源浪费，并且散发的热量会加重车站空调和通风设施的负担。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法，主要解
决现有地铁通风空调系统耗能高的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种地铁车站通风空调系统节能装置，包括配设于站厅至站台楼梯或扶梯口处的多功能楼扶梯岛式送风单元，设置于地铁车站出入口通道处具备空气处理和空气幕功能的车站通道多功能空气处理机组，设置于车站行车隧道两端的地铁隧道列车活塞风节流装置，以及利用列车制动能量驱动风机的装置。
[0010]进一步地，所述多功能楼扶梯岛式送风单元由设置于楼扶梯空间上方的站厅楼板上的多个立式模块化空调送风机组构成；单个所述立式模块化空调送风机组包括固定于站厅楼板上的立式外机壳，设置于立式外机壳侧面下端的第一进风口，设置于立式外机壳顶部的第二进风口，设置于立式外机壳侧面上端的多个第一喷口，设置于立式外机壳底部贯穿站厅楼板的用于向站台层送风的送风孔，以及设置于立式外机壳内的可逆转风机；其中，所述第一进风口、第二进风口处均设置有第一过滤器。
[0011]进一步地，所述车站通道多功能空气处理机组由设置于地铁出入口吊顶通道内的多个卧式模块化空调送风机组构成；单个所述卧式模块化空调送风机组包括地铁出入口吊顶通道上的卧式外机壳，设置于卧式外机壳朝向地铁出入口一端的进风管，设置于卧式外机壳内的隔板，设置于隔板上方的机组回风道，设置于卧式外机壳朝向站厅一侧并与机组回风道连通的第三进风口，设置于隔板下方的卧式外机壳空间内的风机，设置于卧式外机壳朝向站厅一侧并与风机所在的卧式外机壳连通的第二喷口，以及设置于卧式外机壳朝向地铁通道面一侧的多个条缝喷口；其中，所述风机所在的外机壳通道内靠近进风管一端设置有第二过滤器和电子净化装置，且所述地铁出入口通道内还设置有风速传感器。
[0012]进一步地，所述地铁隧道列车活塞风节流装置包括在列车隧道内靠近两端车站的活塞风井处设置的活塞风挡流墙；所述活塞风挡流墙中部预留有列车通过的门洞，所述门洞大于列车区间隧道内的列车限界的外轮廓。
[0013]进一步地，所述利用列车制动能量驱动装置包括并联于地铁机车供电系统的逆变装置，与逆变装置相连的隔离变压器，以及与隔离变压装置相连的隧道排风机；所述逆变装置包括与隔离变压器输入端相连的信号处理器，与信号处理器相连的PI控制器，与PI控制器相连的SPWM控制器，与SPWM控制器相连的驱动回路，以及控制信号接收端与驱动回路相连的PWM逆变器；其中，PWM逆变器的输入端并联于地铁机车供电系统中，PWM逆变器的输出端与隔离变压器的输入端相连。
[0014]进一步地，所述第一进风口、第二进风口、送风孔、第一喷口、进风管末端、第三进风口、第二喷口及条缝喷口处均设置有电动风阀。
[0015]进一步地，所述可逆转风机和风机的前后两端还设置有消声器；所述可逆转风机和风机的进风一端还设置有表冷器。
[0016]进一步地，所述PWM逆变器与隔离变压器之间还连接有LC滤波器。
[0017]本专利技术还提供了一种地铁车站通风空调系统节能装置的控制方法，适用于上述地铁车站通风空调节能系统，适用于上述地铁车站通风空调系统节能装置，包括如下措施：
[0018](S1)采用车站通道多功能空气处理机组、地铁隧道列车活塞风节流装置和利用列车制动能量驱动风机装置减少地铁车站通风空调系统的冷负荷需求；
[0019](S2)采用地铁车站多功能楼扶梯岛式送风单元和车站通道多功能空气处理机组
减少地铁车站通风空调系统的总配电功率；
[0020](S3)根据地铁车站室内的设计温度和湿度、室外温度和湿度及室内空调负荷，动态调整冷水机组的出水温度，确定冷冻水供水温度，提高地铁车站通风空调系统中冷水机组的等效等级，从而获得最佳的地铁车站通风空调系统能效。
[0021]进一步地，在本专利技术中，所述冷冻水供水温度的计算公式为：
[0022]t0＝COP
实
·
(273+t
k
)/(k+COP
实
)+Δt0―273≤t
N
―8.5
[0023]其中，t0为冷冻水供水温度；COP
实
为冷水机组制冷系数；t
k
为冷水机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，包括配设于站厅至站台楼梯或扶梯口处的多功能楼扶梯岛式送风单元(1)，设置于地铁车站出入口通道处具备空气处理和空气幕功能的车站通道多功能空气处理机组(2)，设置于车站行车隧道两端的地铁隧道列车活塞风节流装置(3)，以及利用列车制动能量驱动风机装置。2.根据权利要求1所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述多功能楼扶梯岛式送风单元由设置于楼扶梯空间上方的站厅楼板上的多个立式模块化空调送风机组(10)构成；单个所述立式模块化空调送风机组(10)包括固定于站厅楼板上的立式外机壳(11)，设置于立式外机壳(11)侧面下端的第一进风口(12)，设置于立式外机壳(11)顶部的第二进风口(13)，设置于立式外机壳(11)侧面上端的多个第一喷口(14)，设置于立式外机壳(11)底部贯穿站厅楼板的用于向站台层送风的送风孔(15)，以及设置于立式外机壳(11)内的可逆转风机(16)；其中，所述第一进风口(12)、第二进风口(13)处均设置有第一过滤器(17)。3.根据权利要求2所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述车站通道多功能空气处理机组由设置于地铁出入口吊顶通道内的多个卧式模块化空调送风机组(20)构成；单个所述卧式模块化空调送风机组(20)包括地铁出入口吊顶通道上的卧式外机壳(21)，设置于卧式外机壳(21)朝向地铁出入口一端的进风管(22)，设置于卧式外机壳(21)内的隔板(23)，设置于隔板(23)上方的机组回风道(24)，设置于卧式外机壳(21)朝向站厅一侧并与机组回风道(24)连通的第三进风口(25)，设置于隔板(23)下方的卧式外机壳(21)空间内的风机(26)，设置于卧式外机壳(21)朝向站厅一侧并与风机(26)所在的卧式外机壳(21)连通的第二喷口(27)，以及设置于卧式外机壳(21)朝向地铁通道面一侧的多个条缝喷口(28)；其中，所述风机所在的外机壳(21)通道内靠近进风管(22)一端设置有第二过滤器(29)和电子净化装置(210)，且所述地铁出入口通道内还设置有风速传感器(211)。4.根据权利要求3所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述地铁隧道列车活塞风节流装置(3)包括在列车隧道内靠近两端车站的活塞风井(30)处设置的活塞风挡流墙(31)；所述活塞风挡流墙(31)中部预留有列车通过的门洞(32)，所述门洞(32)大于列车区间隧道内的列车限界的外轮廓。5.根据权利要求4所述的地铁车站通风...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，黄良君，卢佳廷，许红，杨旭龙，张家蕾，
申请(专利权)人：四川九门铁创交通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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