[发明专利]一种地铁隧道排热系统优化排风方法

说明书

本发明公开了一种地铁隧道排热系统优化排风方法，包括步骤：步骤1、通过实验或模拟获得地铁车站范围隧道中的温度场分布；步骤2、将地铁车站范围内隧道等分，分段数等于轨顶排风道风口组数，并保证每段隧道中只包含一组轨顶排风道风口；步骤3、计算每段隧道空气平均温度，并计算每段隧道平均温度与隧道活塞风温度的差值，使轨顶各进风口进风量比与各差值比相同；步骤4、根据轨顶排风道各组进风口的进风量比计算得到各组进风口的开口面积比，并按照所述开口面积比对排热系统各组风口开度进行调节。本发明通过对地铁轨顶排风道风口的开度调节措施，从而在不增加排热系统风机功率的前提下，提高地铁排热系统的排热效果，达到节能的目的。

技术领域

本发明涉及地铁车站范围内隧道排风，尤其涉及一种地铁隧道排热系统优化排风方法，该方法利用现有的地铁隧道排热系统在不改变系统功率及风道结构的前提下，提出一种有利于隧道整体温度场均衡下降的优化排风策略，车针对隧道高温区域，调节改变轨顶排热风道个进风口开度，达到隧道高效排热和高效节能效果。

背景技术

地铁运营时，隧道内热量的主要来源是列车运行时地铁列车空调系统中冷凝器排进隧道的热量及列车刹车制动产生的摩擦热，如果这部分产热不能很好的排出隧道，会导致隧道内空气温度的升高。根据地铁运营经验，地铁隧道内空气温度不得高于40摄氏度，而且过高的隧道空气温度会加重列车车载空调系统的负荷造成空调能耗上升，影响乘客舒适性。隧道排风分为车站区间隧道排风和车站范围内隧道排风两种情况，对于车站区间隧道，列车运行产生活塞风可以起到良好的排热作用，所以本申请只针对车站范围内隧道排风提出优化方法。

对于车站范围内隧道，由于列车停站，活塞风减弱，同时列车刹车制动产生的摩擦热增加，导致排热更为必要和重要。车站范围内隧道排热系统由轨顶排热系统与轨底排热系统组成。轨顶排热系统风口设置在列车空调系统冷凝器正上方，轨底排热系统风口设置在列车停站时车轮位置，列车散热通过轨顶轨底排热风道汇集，经排热风机排到环境。现有的排热系统排风量固定，仅利用起停调节将隧道内温度控制在40℃以下。这种运营方式虽简单易操作，但存在一定的节能潜力。

部分学者研究了排热系统的变频运行策略，起到较好的节能效果。以深圳地铁6A编组为例，有效站台长度为140m，轨顶、轨底风口数量超过100个。排热风机布置在隧道前后两端，轨顶轨底排热系统风口多、风道长，加之列车阻塞比大，列车停站时中部的新风不及路径长，热量不能较好的排出隧道。轨顶排风系统对车站中部隧道的排热效果明显差于对车站两端隧道的排热效果，要降低车站中部隧道的空气温度势必需要增加排热风机的抽风功率，这就导致地铁通风系统能耗增加。而针对隧道高温区域，调节轨顶排热风道风口开度，优化控制隧道整体温度场均衡下降，可以在排热风机运行风量一定的情况下，具有更优的排热和节能效果。

发明内容

本发明旨在提供一种地铁隧道排热系统优化排风方法，通过对地铁轨顶排风道风口的开度调节措施，从而在不增加排热系统风机功率的前提下，提高排热系统的排热效果，达到节能的目的。

本发明通过如下技术方案实现：

一种地铁隧道排热系统优化排风方法，包括步骤：

步骤1、通过实验或模拟获得地铁车站范围隧道中的温度场分布；

步骤2、将地铁车站范围内隧道等分，分段数等于轨顶排风道风口组数，并保证每段隧道中只包含一组轨顶排风道风口；

步骤3、计算每段隧道平均温度与隧道活塞风温度的差值，使轨顶各进风口进风量比与各差值比相同；

步骤4、根据轨顶排风道各组进风口的进风量比计算得到各组进风口的开口面积比，并按照所述开口面积比对排热系统各组进风口开度进行调节。