[发明专利]地铁环境控制系统和方法

说明书

地铁环境控制系统，其特征在于：该系统至少包括蓄冷模块(1)和地铁列车空调系统，其中：蓄冷模块(1)内部储存蓄冷工质，在地铁列车(8)的运行过程中，蓄冷模块(1)作为地铁列车空调系统的冷源、通过地铁列车空调系统释放冷量；通过蓄冷系统与地铁列车结合的技术方案，减少或抵消地铁列车运行过程中的热量排放，从而可以简化或取消车站轨行区排热系统、降低能耗、有利于地铁系统的长期运行。

技术领域

本发明涉及一种地铁环境控制系统和方法，具体涉及一种通过蓄冷系统与地铁列车结合的技术方案，减少或抵消地铁列车运行过程中的热量排放，从而可以简化或取消车站轨行区排热系统、降低能耗、有利于地铁系统的长期运行，属于地铁环境控制系统的设计和制造的技术领域。

背景技术

现有地铁环境控制系统中，为解决地铁轨行区发热问题设置车站轨行区排热系统。其目的是在列车停站时及时排出列车空调冷凝器和刹车的局部散热，保证列车顶部的空调冷凝器的正常运行和热量不堆积在列车底部的轨行区，具体分为轨顶排热系统和轨底排热系统。

轨顶排热系统，是为了保障列车空调冷凝器的正常运行，其问题在于：

首先，由于受到地铁空间环境的局限，地铁列车空调的能效比与普通空调相比偏低（COP约为2），因此地铁列车空调的能耗较高；

然后，地铁列车空调在制冷的同时通过冷凝器向轨行区域排热，而这些热量需要通过地铁环境控制系统排出，否则长期累积会导致地铁运行环境的恶化；而排热系统的能耗也较高；

综合以上两点，地铁列车空调本身和配套的轨顶排热系统叠加之后的总能耗非常高，其中节能空间很大。

轨底排热系统，不仅能耗高、并且其实际使用效果已引发很多争议，亦有专家学者建议取消轨底排热系统（详见参考文件1）。但是取消轨底排热系统并不能彻底解决轨道发热的问题。

并且，轨顶排热系统和轨底排热系统都设置在地铁车站中，因此仍然很多热量会释放到地铁隧道中，长期累积导致地铁隧道温度逐年升高。

还有如参考文件2中所述的新环控系统：“空调季节可控风口关闭，系统按照传统屏蔽门系统运行，保持了屏蔽门系统空调季节的节能优势”；“采用新环控系统后，车站B空调季节空调能耗288938kW*h，相比于传统屏蔽门系统可减少了4.5％；非空调季节通风能耗26386kW*h，相比于传统屏蔽门系统可节省65.3％”。由此可见，由于地铁轨行区发热问题使得在空调季节中难以有效的利用地铁活塞风，从而导致空调季节与非空调季节的节能效果相差巨大。

参考文件：

1、地铁通风空调系统新观点：暖通空调2015年第45卷第7期 作者：朱建章 孙兆军；

2、地铁新环控系统可行性分析及性能优化：天津大学学报 第45卷第3期

2012年3月 作者：杨昭，马锋，贾士红，余龙清。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明的技术方案是将蓄冷模块设置在地铁列车中作为地铁列车空调系统的冷源，使得地铁列车空调系统运行时不再向地铁环境空间排热；并可以利用独立的蓄冷系统为蓄冷模块补充冷量。

该系统至少包括蓄冷模块和地铁列车空调系统，其中：

蓄冷模块内部储存蓄冷工质，在地铁列车的运行过程中，蓄冷模块作为地铁列车空调系统的冷源、通过地铁列车空调系统释放冷量；地铁列车空调系统具体为地铁列车内部空调系统和地铁列车外部空调系统的其中一种或两种的组合：

地铁列车内部空调系统中包括制冷工质、循环回路、制冷末端，通过循环回路连接蓄冷模块与制冷末端，由制冷工质从蓄冷模块中获得冷量并通过循环回路输送到制冷末端释放冷量（降低地铁列车车厢内的环境温度）；