[發明專利]地鐵高架站風冷式光伏發電與空氣調節一體化結構

在審

• 申請號: 202210258331.X
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114688660A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 那艷玲;姚勝;袁景玉;余啟燕;武世強;江崇旭;孫超
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司;河北工業大學
• 主分類號: F24F7/02
• 分類號: F24F7/02;F24F7/08;F24F5/00;H02J7/35;H02S20/32;F24S50/20
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 李莎

本發明提供一種地鐵高架站風冷式光伏發電與空氣調節一體化結構，結合太陽能光伏發電、煙囪效應、活塞風利用基本原理，通過設置從地鐵軌道通往高架站屋頂排風口的風道，且與站臺候車處送風口連通，結合高架站屋頂安裝的太陽能光伏板、以及站臺送風口設置的發熱體，實現了地鐵高架站全年清潔能源電力高效供應以及站臺候車區低費用空氣調節的目的。

技術領域

本發明屬于軌道交通新能源利用結構設計技術領域，具體涉及一種風冷式光伏發電與空氣調節一體化的高架車站結構。

背景技術

高架站因兼具投資少、施工簡單等優點，在地鐵規劃設計中得到廣泛應用，綠色交通設計背景下，地鐵高架車站的節能設計工作也得到高度關注；另一方面，隨著生活品質的提高，使用者對于高架站建筑環境的舒適度要求也越來越高。

太陽能光伏發電技術作為一種成熟的清潔建筑供能技術，被廣泛應用到綠色建筑中，但普通光伏板只能將入射太陽輻射的4％～17％轉換為電能，剩下超過50％的太陽輻射將轉換成熱能被光伏板吸收使其溫度升高，不僅會降低系統的發電效率，而且會對太陽能電池板造成不可逆的損害；因此，增加適宜的光伏板冷卻技術是提升太陽能光伏發電效率的有效措施。地鐵列車活塞風是運營區間軌道通風和換氣的主要動力，不僅將區間車道內大量的空氣帶入到前方地鐵車站，同時也將后方地鐵車站內大量的空氣吸入到區間軌道內，直接影響地鐵車站站臺和站廳的風環境。由于活塞效應不需要其他任何形式的能量輸入，僅依靠列車自身運動實現空氣流動和循環；因此，在地鐵高架站開式系統或屏蔽門系統站臺中都可以利用這種不需要附加動力的空氣流動方式進行空氣調節。

發明內容

本發明本專利旨在提出一種地鐵高架站風冷式光伏發電與空氣調節一體化結構，結合太陽能光伏發電、煙囪效應、活塞風利用基本原理，完成針對常見類型地鐵高架站的綠色與健康設計。通過設置從地鐵軌道通往高架站屋頂排風口的風道，且與站臺候車處送風口連通，結合高架站屋頂安裝的太陽能光伏板、以及站臺送風口設置的發熱體，以期實現地鐵高架站全年清潔能源電力高效供應以及站臺候車區低費用空氣調節的目的。

本發明提供了如下的技術方案：

一種地鐵高架站風冷式光伏發電與空氣調節一體化結構，包括設置于高架站屋頂上的可收縮光伏板，自站臺下方、依次沿高架站壁面和高架站屋頂的斷面弧線方向向上設有總風道。

其中，所述高架站壁面和高架站屋頂銜接，總風道位于外側的高架站壁面和高架站屋頂、以及內側的總風道內壁之間；總風道沿高架站列車行駛方向連續設置或間隔設置。

其中，自總風道向高架站內還延伸設置有至少一個支風道，支風道與總風道的連接處設有風閥，支風道內設有可控PTC發熱體，支風道的送風口處設有送風機。

其中，總風道的進風口與站臺下夾層連通，總風道的進風口上還設有空氣過濾器。

其中，高架站屋頂中部設有能夠與總風道連通的至少一個排風口，排風口上設有排風機。

其中，總風道具有沿氣流運動方向上縮小的尺寸。

其中，高架站屋頂與高架站壁面外表面上設置有導軌，導軌上設有滑槽，可收縮光伏板的相鄰板塊之間用鉸鏈相互鉸接，間隔設置的鉸鏈上鉸接有所述滑槽，通過滑槽在導軌上的滑動，帶動可收縮光伏板通過各板塊沿導軌展開或折疊，并變換覆蓋區域范圍。

其中，可收縮光伏板在供冷季的覆蓋范圍為頂部至與水平面29.5°角，在供暖季的覆蓋范圍為與水平面72.5°～-17.5°角。

進一步，支風道與總風道的連接處優先設置于靠近供暖季光伏板覆蓋區域的上方末端處。