[发明专利]一种地铁车站公共区智能空调

说明书

本发明提供一种地铁车站公共区智能空调，包括非制冷热成像系统、变风量空调系统、新风管道、送风管道、回风管道和组合式空调器；非制冷热成像系统包括建筑自动化系统，建筑自动化系统与变风量空调系统连接，非制冷热成像系统能够得到车站公共区的温度数据和人员数据，温度数据和人员数据均通过建筑自动化系统接入变风量空调系统，变风量空调系统由建筑自动化系统控制；变风量空调系统包括新风量控制回路。本地铁车站公共区智能空调首次通过建筑自动化系统将非制冷红外焦平面热成像系统应用在地铁车站公共区空调设计中，解决了车站客流数据依据远期晚高峰预测值简单、粗暴的做法，同时，通过多种技术手段实现空调系统的舒适性、节能性。

技术领域

本发明涉及轨道交通地铁车站节能技术领域，特别涉及一种地铁车站公共区智能空调。

背景技术

随着我国经济的增长与城市化水平的提高，城市轨道交通在大中城市公共交通中发挥越来越重要的作用。目前我国正处在地铁建设高速发展时期，建设规模和承载的客流量都是世界最大的。然而，地铁建设的巨额投资和高昂的运营成本成为制约轨道交通发展的重要因素。如何有效降低工程建设和运营成本，建设节约型地铁既是建设节约型社会的要求，更是轨道交通自身可持续发展的需要。

地铁通风空调系统作为最大的机电系统，是地铁车站的耗能大户，一个标准车站通风空调系统能耗约占整个轨道交通能耗的25％～30％，通风空调系统耗电成本约占运营成本的30％。通常把典型的地铁地下车站空调系统分为大系统和小系统两个部分。大系统是指车站公共区，即乘客使用区；小系统是指车站设备及管理用房区域。

车站大系统主要空调冷负荷为人员冷负荷、新风负荷、屏蔽门传热、照明及广告牌、指示牌负荷、自动售检票及闸机、自动扶梯、电梯负荷、通信设备、银行等设备负荷。地铁车站的人员冷负荷、新风负荷为主要冷负荷，逐时值变化较大。人员冷负荷、新风负荷、屏蔽门传热、自动售检票及闸机、自动扶梯、电梯负荷与客流关系密切，变化较大。其它设备的发热量较为固定在地铁车站正常运营时间。

按照《地铁设计规范》(GB 50157-2013)中的有关规定，地铁车站通风空调系统的设计是按照地铁运营远期晚高峰客流量确定空调负荷，系统装机容量也是按此进行配置。在装机容量已经固定的情况下，如何运行先进的控制技术实现系统高效节能运行，成为降低系统能耗的核心内容。

地铁车站的初期客流远低于远期客流，同时人员流动性大，一般早晚高峰时段的人流量比平常时段高出近一倍，再加上外部气象条件的变化，必然会引起地铁公共区空调系统(简称大系统)负荷的不断变化和波动，导致负荷的变化幅度常常达到40％～50％。空调负荷在变，而空调设备装机容量却不会改变，如果空调设备始终在固定的装机容量下运行，必然存在能源浪费。如果采用先进的调控技术，根据空调负荷及工况的变化对空调系统设备的运行参数进行动态调节，可实现在提供舒适环境条件的同时实现节能降耗，降低地铁的运营成本。车站大系统为典型的舒适性空调，主要目的在于为乘客提供由室外到乘车这一段时间内的过渡性舒适环境。根据地铁设计规范，车站大系统每天运行时段运行18h；夏季为小新风空调，过渡季为全新风空调，冬季按通风工况运行。

现阶段地铁车站采用集中冷源的集中式空调系统，车站大、小系统的冷冻水由设于设备管理用房区的冷水机房提供。冷水机房内设两台冷水机组，对应设置冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔各两台，两台冷却塔设于附近地面风亭上。在车站新风道、空调机组回风/送风处、车站公共区站厅层/站台层设置温度计。

车站大系统采用全空气一次回风系统。在车站两端设置通风空调机房，各负担车站一半公共区的通风空调。机房内设置组合式空调箱，回/排风机和空调新风机(小新风机)。根据使用要求和室内设计参数进行通风空调设计，为地铁工作人员和设备提供良好的工作环境和运行环境。以上设计能满足车站大、小系统的人员舒适性以及设备冷风降温的需求，但是存在一部分的局限性：

1)车站客流决定了人员冷负荷、新风负荷、部分设备发热量，呈现日动态变化。然而目前计算均简单的按照远期晚高峰客流量计算，冗余量过大；