【摘 要】
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在我国,经济快速增长已今非昔比,各个城市的发展越来越快,大量修建地铁来缓解日常工作出行时对城市道路交通的压力,而地铁站空调系统能耗占到了整个能耗的40%左右,应因地制宜的选择合适的空调系统为站厅站台公共区提供通风降温服务,而蒸发冷却空调作为节能、绿色、环保的空调能最大限度发挥出其节能优势,降低能源消耗。本文针对地铁运营过程中能耗巨大,入不敷出,仍需政府大量财政补贴问题。利用传热传质机理对直接蒸发冷
【基金项目】
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铁一院兰州地铁项目课题:“兰州地铁1号线直接蒸发冷却通风降温系统运行实测研究”（编号:19-53-01）；
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在我国,经济快速增长已今非昔比,各个城市的发展越来越快,大量修建地铁来缓解日常工作出行时对城市道路交通的压力,而地铁站空调系统能耗占到了整个能耗的40%左右,应因地制宜的选择合适的空调系统为站厅站台公共区提供通风降温服务,而蒸发冷却空调作为节能、绿色、环保的空调能最大限度发挥出其节能优势,降低能源消耗。本文针对地铁运营过程中能耗巨大,入不敷出,仍需政府大量财政补贴问题。利用传热传质机理对直接蒸发冷却技术制取冷风的过程进行了理论分析,并对直接蒸发冷却技术制取冷风的理想过程以及实际过程进行了分析说明。接下来采用德图温湿度自记仪、风速仪、空气质量检测仪连续2年对供冷季地铁站空调系统进行了运行实测,经过对数据的整理与分析,主要得出了以下结论:（1）活塞风模式:当列车进站过程中,活塞风风量总体呈现出递增的趋势,隧道内的热量伴随着活塞风进入站台公共区,造成站台公共区环境温度升高;当列车驶离车站的过程中站台公共区的热量随活塞风排至轨行区,相比进站时活塞风更不稳定,风量也有所减小,呈现出递减的趋势。列车进站通过百叶风口送到站台公共区的风量要大于列车出站时从站台公共区排至轨行区的风量,进站所形成活塞风对站台公共区环境的影响要强于出站形成的活塞风。（2）机械通风模式:在机械通风模式下,送风干球温度在22.3～27.8℃之间,相对湿度在34%～53%之间时,站厅公共区的干球温度保持在23.3～24.4℃,相对湿度保持在43%～50%,PM2.5含量保持在113μg/m3以下,CO2含量保持在853ppm以下;站台公共区的干球温度保持在21.1～22.7℃,相对湿度保持在53%～58%,PM2.5含量保持在112μg/m3以下,CO2含量保持在752ppm以下。（3）直接蒸发冷却模式:直接蒸发冷却空调机组进风干球温度在22.1～30.9℃之间,湿球温度在14.7～15.7℃之间时,经等焓加湿降温后的温度可降低至16.1～19.9℃,最大温降可达14.8℃,机组的直接蒸发冷却效率高达90%以上;站厅公共区的干球温度保持在22.8～24℃,相对湿度保持在42%～54%,PM2.5含量保持在113μg/m3以下,CO2含量保持在863ppm以下;站台公共区的干球温度保持在21.6～22.1℃,相对湿度保持在54%～58%,PM2.5含量保持在113μg/m3以下,CO2含量保持在745ppm以下;该直接蒸发冷却机组的最大制冷量达到518k W,能效比（EER）高达11.09,蒸发耗水量最高达到740.6kg/h。（4）控制策略:1)对于活塞风模式,在地铁站的全生命周期内,夏季关闭活塞风口,减少其对站内公共区的扰动,过渡季开启活塞风口,充分利用活塞风对站内公共区进行通风降温。2)在地铁站运行初期,仅通过调节机械通风模式,就可满足站内公共区在整个供冷季内对温度的需求,不需要开启直接蒸发冷却模式。3)在地铁站运行近期和远期,客流量增加,站内负荷增加,先通过机械通风模式进行车站公共区降温,当开启最大的机械送风量车站公共区仍持续升温时,开启直接蒸发冷却模式,为站内公共区提供降温服务温。（5）系统对比分析:在达到相同的舒适度情况下,地铁站用蒸发冷却通风降温系统的年运营维护费用比传统机械制冷系统和传统机械通风系统都低,初投资远低于机械制冷系统,但略高于传统机械通风系统,在后期长时间的运营过程中,能源的消耗量将大大减少,达到节能目的。
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