[發明專利]地鐵車站通風空調系統節能裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202110946960.7
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113566342B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李兵;黃良君;盧佳廷;許紅;楊旭龍;張家蕾
• 申請（專利權）人: 四川九門鐵創交通技術有限公司
• 主分類號: F24F7/003
• 分類號: F24F7/003;F24F7/08;F24F8/108;F24F9/00;F24F13/02;F24F13/28;F24F13/24;F24F11/89;F24F11/88;F04D29/66
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

1.一種地鐵車站通風空調系統節能裝置，其特征在于，包括配設于站廳至站臺樓梯或扶梯口處的多功能樓扶梯島式送風單元(1)，設置于地鐵車站出入口通道處具備空氣處理和空氣幕功能的車站通道多功能空氣處理機組(2)，設置于車站行車隧道兩端的地鐵隧道列車活塞風節流裝置(3)，以及利用列車制動能量驅動風機裝置；

所述多功能樓扶梯島式送風單元由設置于樓扶梯空間上方的站廳樓板上的多個立式模塊化空調送風機組(10)構成；單個所述立式模塊化空調送風機組(10)包括固定于站廳樓板上的立式外機殼(11)，設置于立式外機殼(11)側面下端的第一進風口(12)，設置于立式外機殼(11)頂部的第二進風口(13)，設置于立式外機殼(11)側面上端的多個第一噴口(14)，設置于立式外機殼(11)底部貫穿站廳樓板的用于向站臺層送風的送風孔(15)，以及設置于立式外機殼(11)內的可逆轉風機(16)；其中，所述第一進風口(12)、第二進風口(13)處均設置有第一過濾器(17)；

所述車站通道多功能空氣處理機組由設置于地鐵出入口吊頂通道內的多個臥式模塊化空調送風機組(20)構成；單個所述臥式模塊化空調送風機組(20)包括地鐵出入口吊頂通道上的臥式外機殼(21)，設置于臥式外機殼(21)朝向地鐵出入口一端的進風管(22)，設置于臥式外機殼(21)內的隔板(23)，設置于隔板(23)上方的機組回風道(24)，設置于臥式外機殼(21)朝向站廳一側并與機組回風道(24)連通的第三進風口(25)，設置于隔板(23)下方的臥式外機殼(21)空間內的風機(26)，設置于臥式外機殼(21)朝向站廳一側并與風機(26)所在的臥式外機殼(21)連通的第二噴口(27)，以及設置于臥式外機殼(21)朝向地鐵通道面一側的多個條縫噴口(28)；其中，所述風機所在的臥式 外機殼(21)通道內靠近進風管(22)一端設置有第二過濾器(29)和電子凈化裝置(210)，且所述地鐵出入口通道內還設置有風速傳感器(211)；

所述地鐵隧道列車活塞風節流裝置(3)包括在列車隧道內靠近兩端車站的活塞風井(30)處設置的活塞風擋流墻(31)；所述活塞風擋流墻(31)中部預留有列車通過的門洞(32)，所述門洞(32)大于列車區間隧道內的列車限界的外輪廓。

2.根據權利要求1所述的地鐵車站通風空調系統節能裝置，其特征在于，所述利用列車制動能量驅動裝置包括并聯于地鐵機車供電系統的逆變裝置，與逆變裝置相連的隔離變壓器，以及與隔離變壓裝置相連的隧道風機或排熱風機；所述逆變裝置包括與隔離變壓器輸入端相連的信號處理器，信號處理器采用PI和SPWM控制算法，控制驅動回路相連的PWM逆變回路；其中，PWM逆變器的輸入端并聯于地鐵機車供電系統中，PWM逆變器的輸出端與隔離變壓器的輸入端相連。

3.根據權利要求2所述的地鐵車站通風空調系統節能裝置，其特征在于，所述第一進風口(12)、第二進風口(13)、送風孔(15)、第一噴口(14)、進風管(22)末端、第三進風口(25)、第二噴口(27)及條縫噴口(28)處均設置有電動風閥(4)。

4.根據權利要求3所述的地鐵車站通風空調系統節能裝置，其特征在于，所述可逆轉風機(16)和風機(26)的前后兩端還設置有消聲器(5)；所述可逆轉風機(16)和風機(26)的進風一端還設置有表冷器(6)。

5.根據權利要求4所述的地鐵車站通風空調系統節能裝置，其特征在于，所述PWM逆變器與隔離變壓器之間還連接有LC濾波器。

6.一種地鐵車站通風空調系統節能裝置的控制方法，其特征在于，適用于如權利要求1～5任一項所述的地鐵車站通風空調系統節能裝置，包括如下措施：

(S1)采用車站通道多功能空氣處理機組、地鐵隧道列車活塞風節流裝置和利用列車制動能量驅動風機裝置減少地鐵車站通風空調系統的冷負荷需求；

(S2)采用地鐵車站多功能樓扶梯島式送風單元和車站通道多功能空氣處理機組減少地鐵車站通風空調系統的總配電功率；

(S3)根據地鐵車站室內的設計溫度和濕度、室外溫度和濕度及室內空調負荷，動態調整冷水機組的出水溫度，確定冷凍水供水溫度，提高地鐵車站通風空調系統中冷水機組的等效等級，從而獲得最佳的地鐵車站通風空調系統能效。

7.根據權利要求6所述的一種地鐵車站通風空調系統節能裝置的控制方法，其特征在于，所述冷凍水供水溫度的計算公式為：

t₀＝COP_實·(273+t_k)/(k+COP_實)+Δt₀―273≤t_N―8.5

其中，t₀為冷凍水供水溫度；COP_實為冷水機組制冷系數；t_k為冷水機組冷凝溫度；k為修正系數；Δt₀為蒸發器側實際溫差；t_N為站臺空氣設計計算干球溫度。