[發(fā)明專(zhuān)利]地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710254939.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106969450B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京酷朗電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24F5/00
• 分類(lèi)號(hào): F24F5/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)至少包括蓄冷模塊(1)和地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)，其中：蓄冷模塊(1)內(nèi)部?jī)?chǔ)存蓄冷工質(zhì)，在地鐵列車(chē)(8)的運(yùn)行過(guò)程中，蓄冷模塊(1)作為地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的冷源、通過(guò)地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)釋放冷量；通過(guò)蓄冷系統(tǒng)與地鐵列車(chē)結(jié)合的技術(shù)方案，減少或抵消地鐵列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的熱量排放，從而可以簡(jiǎn)化或取消車(chē)站軌行區(qū)排熱系統(tǒng)、降低能耗、有利于地鐵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)和方法，具體涉及一種通過(guò)蓄冷系統(tǒng)與地鐵列車(chē)結(jié)合的技術(shù)方案，減少或抵消地鐵列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的熱量排放，從而可以簡(jiǎn)化或取消車(chē)站軌行區(qū)排熱系統(tǒng)、降低能耗、有利于地鐵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行，屬于地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)中，為解決地鐵軌行區(qū)發(fā)熱問(wèn)題設(shè)置車(chē)站軌行區(qū)排熱系統(tǒng)。其目的是在列車(chē)停站時(shí)及時(shí)排出列車(chē)空調(diào)冷凝器和剎車(chē)的局部散熱，保證列車(chē)頂部的空調(diào)冷凝器的正常運(yùn)行和熱量不堆積在列車(chē)底部的軌行區(qū)，具體分為軌頂排熱系統(tǒng)和軌底排熱系統(tǒng)。

軌頂排熱系統(tǒng)，是為了保障列車(chē)空調(diào)冷凝器的正常運(yùn)行，其問(wèn)題在于：

首先，由于受到地鐵空間環(huán)境的局限，地鐵列車(chē)空調(diào)的能效比與普通空調(diào)相比偏低（COP約為2），因此地鐵列車(chē)空調(diào)的能耗較高；

然后，地鐵列車(chē)空調(diào)在制冷的同時(shí)通過(guò)冷凝器向軌行區(qū)域排熱，而這些熱量需要通過(guò)地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)排出，否則長(zhǎng)期累積會(huì)導(dǎo)致地鐵運(yùn)行環(huán)境的惡化；而排熱系統(tǒng)的能耗也較高；

綜合以上兩點(diǎn)，地鐵列車(chē)空調(diào)本身和配套的軌頂排熱系統(tǒng)疊加之后的總能耗非常高，其中節(jié)能空間很大。

軌底排熱系統(tǒng)，不僅能耗高、并且其實(shí)際使用效果已引發(fā)很多爭(zhēng)議，亦有專(zhuān)家學(xué)者建議取消軌底排熱系統(tǒng)（詳見(jiàn)參考文件1）。但是取消軌底排熱系統(tǒng)并不能徹底解決軌道發(fā)熱的問(wèn)題。

并且，軌頂排熱系統(tǒng)和軌底排熱系統(tǒng)都設(shè)置在地鐵車(chē)站中，因此仍然很多熱量會(huì)釋放到地鐵隧道中，長(zhǎng)期累積導(dǎo)致地鐵隧道溫度逐年升高。

還有如參考文件2中所述的新環(huán)控系統(tǒng)：“空調(diào)季節(jié)可控風(fēng)口關(guān)閉，系統(tǒng)按照傳統(tǒng)屏蔽門(mén)系統(tǒng)運(yùn)行，保持了屏蔽門(mén)系統(tǒng)空調(diào)季節(jié)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)”；“采用新環(huán)控系統(tǒng)后，車(chē)站B空調(diào)季節(jié)空調(diào)能耗288938kW*h，相比于傳統(tǒng)屏蔽門(mén)系統(tǒng)可減少了4.5％；非空調(diào)季節(jié)通風(fēng)能耗26386kW*h，相比于傳統(tǒng)屏蔽門(mén)系統(tǒng)可節(jié)省65.3％”。由此可見(jiàn)，由于地鐵軌行區(qū)發(fā)熱問(wèn)題使得在空調(diào)季節(jié)中難以有效的利用地鐵活塞風(fēng)，從而導(dǎo)致空調(diào)季節(jié)與非空調(diào)季節(jié)的節(jié)能效果相差巨大。

參考文件：

1、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)新觀點(diǎn)：暖通空調(diào)2015年第45卷第7期 作者：朱建章 孫兆軍；

2、地鐵新環(huán)控系統(tǒng)可行性分析及性能優(yōu)化：天津大學(xué)學(xué)報(bào) 第45卷第3期

2012年3月 作者：楊昭，馬鋒，賈士紅，余龍清。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是將蓄冷模塊設(shè)置在地鐵列車(chē)中作為地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的冷源，使得地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不再向地鐵環(huán)境空間排熱；并可以利用獨(dú)立的蓄冷系統(tǒng)為蓄冷模塊補(bǔ)充冷量。

該系統(tǒng)至少包括蓄冷模塊和地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)，其中：

蓄冷模塊內(nèi)部?jī)?chǔ)存蓄冷工質(zhì)，在地鐵列車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中，蓄冷模塊作為地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的冷源、通過(guò)地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)釋放冷量；地鐵列車(chē)空調(diào)系統(tǒng)具體為地鐵列車(chē)內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)和地鐵列車(chē)外部空調(diào)系統(tǒng)的其中一種或兩種的組合：

地鐵列車(chē)內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)中包括制冷工質(zhì)、循環(huán)回路、制冷末端，通過(guò)循環(huán)回路連接蓄冷模塊與制冷末端，由制冷工質(zhì)從蓄冷模塊中獲得冷量并通過(guò)循環(huán)回路輸送到制冷末端釋放冷量（降低地鐵列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的環(huán)境溫度）；