试析地铁通风空调系统节能问题

我国城市建设事业的不断发展也推动着城市地下交通的发展。为了让人们获得更好的乘坐体验,需要在地铁列车上安装通风空调,保证整俩地铁在运行过程中的温度平衡,为人们带来更优质的乘坐体验,吸引人们来乘坐地铁,最终达到缓解城市交通压力的目的。但地铁通风空调系统本身需要消耗大量的能源,因此需要利用科学技术研发更加节能的通风空调系统。本文分析了我国现阶段地铁常用的通风空调形式,探讨了应该如何发展更加节能环保且高效的地铁通风空调。     

地铁车站空调系统瞬态能耗预测模型及应用研究

降低地铁车站空调系统能耗是实现地铁节能的关键.地铁车站空调系统能耗受客流量影响，存在显著的逐时变化.地铁车站空调系统节能设计及运行优化需要以准确的瞬态能耗预测为基础.据此，本研究搭建了基于负荷判断和分时调控的地铁车站空调系统瞬态能耗预测模型，并根据现场实测数据对该模型的准确性进行了验证.在此基础上，对该模型在地铁车站空调系统冷源方案优化中的应用进行了探索.以广州某标准站为例，对常规水冷冷水、整体式蒸发冷凝、直接膨胀式蒸发冷凝三种冷源方案下的系统全年逐时能耗进行预测，进而基于技术经济分析对这三种常用冷源方案在地铁车站空调系统中的适用性进行了讨论.研究结果表明：在三种冷源方案中，直膨式蒸发冷凝方案的节能性能最佳，虽然其初投资高于常规冷水水冷空调系统，但年综合运行费用低，具有最高的经济效益.     

空调系统节能性分析

在中国大都市的地铁系统中,中央空调系统的耗能占到整个地铁系统总耗能的百分比达到近30%.国内的地铁空调系统普遍按远期25~30年后的高峰负荷进行设计的,而地铁空调系统本身在每日和每年运行的负荷波动都很大,因此可以看出地铁空调系统存在着很大的节能潜力,如何使地铁空调系统根据实际负荷的变化而调节运行并最大限度的节能是非常重要的工作.本文针对广州地铁的运行现状,提出了减少车厢内的热负荷、合理地控制新风量、合理设定空调参数等节能举措.这对于节能降耗、降低设备的运行成本、促进我国经济发展具有非常重大的意义.     

地铁列车牵引力失效可靠性的控制分析

在地铁列车的运行中,功能性故障模式和危害分析法能够对系统中出现的故障模式和问题等进行有效的分析.在很多地铁设计中,牵引力和电子系统是紧密相连的,列车的牵引力会影响到列车的运行.通过一定的定性分析可知,系统的元器件可以为列车的牵引力和电子系统的制造与设计起到重要的指导作用,保证列车牵引力的可靠性.     

地铁岛式站台通风空调系统实验与模拟研究

对天津地铁改扩建之后双层岛式站台下瓦房站进行了现场实测,并利用实测的边界条件对该站站台公共区通风空调系统气流组织进行了数值模拟与分析,得出现有气流组织方案已具有较好的空调效果。数值模拟软件CFD可用于地铁环控实际工程设计。本文同时给出了整个车站气流分布图,出入口及站厅与站台1.65m高度处温度场、速度场分布。     

地铁列车车头的紊态外流场数值仿真研究

基于结构动力学和空气动力学理论,以三维不可压缩黏性流体的Navier-stokes方程和k-ε双方程紊流模型为基础,推导建立了地铁列车车头的空气动力学模型.对具有流线型头部形状的地铁B型列车以及通过变化流线型头部纵剖面或流线型头部长度设计出的3种新型列车车头的周围流场进行数值仿真.分析了地铁车辆在隧道中运行的动力学特性、气动特性、压力分布及其阻力系数,优化了车头流线型造型,达到了既减小车头气动阻力又使车头美观大方的目的.     

地铁空调通风系统双工况分析

对地铁车站公共区的夏季冷负荷进行了分析计算,进而确定地铁车站公共区逐时通风量。结合天津市地铁1号线环控系统初步设计方案,提出变风量环控系统的控制方案。应用计算流体力学(CFD)模拟的方法,借助于Airpak软件,模拟车站公共区的温度场和速度场,得出改变风量后通风系统的效果以达到设计要求。     

地铁岛式站台通风空调系统实验与模拟研究

对天津地铁改扩建之后双层岛式站台下瓦房站进行了现场实测，并利用实测的边界条件对该站站台公共区通风空调系统气流组织进行了数值模拟与分析，得出现有气流组织方案已具有较好的空调效果。数值模拟软件CFD可用于地铁环控实际工程设计。本文同时给出了整个车站气流分布图，出入口及站厅与站台1．65m高度处温度场、速度场分布。     

客车空调系统新风量的分析

目前客车空调系统采用混合式通风,系统排出污染物的能力较差,车内空气品质差,严重影响乘员舒适度,提高空气品质,需加大新风量,增加能耗,通过对客车空调新风量大小控制分析,得出减小制冷系统功耗,降低运行成本有效方式。     

昆明市地铁站设备与管理用房冬季室内热环境实测分析

地铁站的通风空调系统能耗占比较高,温和地区地铁站设备与管理用房通风空调系统装机容量大,为节能重点。地铁站设备与管理用房通风空调系统的设计呈现“模块化”特点,其设计、运行中存在的问题尚不清晰。2018年11月,对昆明市3座地下车站设备与管理用房室内热环境开展实测,测试参数包括各房间的送、排风量,空调送风温度,通风送风温度,通风排风温度。实测数据表明：各房间送、排风量,换气次数与设计值差异较大;空调房间的换气次数普遍远高于规范规定的最小值;新风井处的新风温度不能代表各房间的送风温度,送风机及风管传热导致的温升不可忽略;房间室内温度普遍偏低,其中,有人员常驻的房间室内温度集中分布在20~24℃,无人员常驻的空调房间室内温度最低,且存在较多低于规范规定范围下限的情况,非空调房间室内温度受室内发热量、换气次数、室外气象影响明显。     

地铁空调通风系统双工况分析

对地铁车站公共区的夏季冷负荷进行了分析计算，进而确定地铁车站公共区逐时通风量。结合天津市地铁1号线环控系统初步设计方案，提出变风量环控系统的控制方案。应用计算流体力学（CFD）模拟的方法，借助于Airpak软件，模拟车站公共区的温度场和速度场，得出改变风量后通风系统的效果以达到设计要求。     

地铁列车车头紊态外流场数值仿真

基于结构动力学和空气动力学理论,以三维不可压缩黏性流体的Navier-stokes方程和k-ε双方程紊K流模型为基础,建立了地铁列车车头的空气动力学模型,对具有流线型头部形状的地铁B型列车,以及通过变化流线型头部纵剖面或流线型头部长度设计出的3种新头型列车的周围流场进行了数值仿真.分析了地铁车辆在隧道中运行时的动力学特性?气动特性、压力分布及阻力系数,优化了车头流线型造型,达到了既使车头减小气动阻力,又使车头美观大方、充满时代气息的目的.     

上海地铁10号线车地无线通信受扰分析

上海地铁10号线采用卡斯柯公司提供的Urbalis888信号系统,当地铁信号系统受到干扰时,会导致信号系统安全保护功能启动而造成列车紧急制动,从而引发列车因重新启动而晚点或清客等情况.为避免类似情况的发生,对车地无线通信系统的特性进行分析,探讨车站内部PIS系统对CBTC系统的干扰以及外部ISM通信频道的干扰,提出减少无线干扰的措施.     

排风系统对屏蔽门岛式地铁站台通风环境的影响

使用暖通领域软件AirPak 3.0,采用定常的三维Navier-Stokes方程和RNG k-epsilon湍流模型,对屏蔽门系统岛式地铁站台通风环境进行了数值模拟。以实地测量的温度和湿度作为边界条件,分别对送风流量相同但排风流量不同的通风环境进行数值模拟,结果发现:使用排风系统可以促进送风气流向站台中部扩散,明显提升公共区域温度分布均匀程度,减少局部高流速区及漩涡在人体呼吸作用的区域产生,使平均空气龄下降12%;但是排风流量应该设置在合理的范围内,当排风流量过高时,通风气流会影响站台内空气分层。数值模拟结果表明,合理地使用排风系统可以显著提升地铁站台的通风效果,避免能源浪费。研究结果为有效利用能源提升车站候车环境质量提供一定理论依据。     

地铁列车牵引力失效可靠性的控制分析

本文结合作者多年来的工作经验对地铁列车在行进过程中可能出现的牵引力失效和制动系统失效的情况作出了详细的分析,在研究地铁对于牵引力失效的原理控制上面,分析了最糟糕的情况,经过不断地实践得出了出现故障的关键影响因素,保证地铁列车安全运行.     

有回风全空气空调系统全新风运行送风的可行性研究

有回风的全空气空调系统在夏季和冬季工况全新风状态下运行时,将遇到新风管径过小、冷源制冷能力不能满足要求和空调处理设备处理能力不够等一系列问题. 初步计算一次回风系统在全新风运行送风时,新风经过表面式空气处理设备处理是否可以达到合适的送风温度,以探讨有回风的全空气空调系统全新风运行送风的可行性.     

基于低压电力载波的车站能耗监控系统的研究与应用

地铁建设如此快速,地铁运营的能源消耗总量巨大,成为城市能耗重点关注的对象之一,因此研究地铁的节能技术措施就显得尤为重要,实施城市轨道交通的二次节能是十分必要的。截止2015年12月31日,中国共有25座城市开通运营轨道交通线路112条,车站2257座。车站数量如此之大,节能空间之大,据统计车站内动力设备、照明、暖通空调系统占车站总用电量90%以上,基于低压电力载波的车站能耗监控系统可以实现车站全面系统化的能源管理。     

中央空调系统紫外线消毒设备设计

对紫外线在空调系统中的利用现状和途径进行分析.根据紫外线消毒原理,设计了一种针对中央空调系统空气消毒的新型管道紫外线消毒机.该设备紫外线分布均匀,强度提高,高于2003年“非典”时期国家公布的《建筑空调通风系统预防“非典”确保安全使用的应急管理措施》规定值,对空气中多种致病微生物的消毒效果大为提高.     

地铁车辆空调设计问题探究

地铁车辆中的空调能够完成在地铁车辆运行过程中的空气调节任务,使乘坐地铁的人获得更加良好的乘坐体验.在地铁车辆中属于重要的基础设施,展开对地铁车辆空调的设计研究能够帮助我们更好的认识地铁车辆的空调.本文主要分析了地铁车辆空调的特点,从设计方面提出了一些值得关注的技术问题,希望得到设计方的重视.     

利用夜间通风改善办公建筑热环境的实验研究

对哈尔滨市某办公建筑的房间利用夜间通风改善室内热环境进行了实验研究,实验中连续测试了室内、室外空气的干球温度,同时测试了墙体内表面温度和室内空气温度、相对湿度.结果表明:对北向房间(房间1、2)利用夜间通风每天可以少开空调2.75 h,则最大可节约电量4.95 kW h/d.对整个办公楼,平均节约空调运行电费0.073元/m2?d.并确定了夜间通风的原则.