[发明专利]地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法

权利要求书

1.一种地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，包括配设于站厅至站台楼梯或扶梯口处的多功能楼扶梯岛式送风单元(1)，设置于地铁车站出入口通道处具备空气处理和空气幕功能的车站通道多功能空气处理机组(2)，设置于车站行车隧道两端的地铁隧道列车活塞风节流装置(3)，以及利用列车制动能量驱动风机装置；

所述多功能楼扶梯岛式送风单元由设置于楼扶梯空间上方的站厅楼板上的多个立式模块化空调送风机组(10)构成；单个所述立式模块化空调送风机组(10)包括固定于站厅楼板上的立式外机壳(11)，设置于立式外机壳(11)侧面下端的第一进风口(12)，设置于立式外机壳(11)顶部的第二进风口(13)，设置于立式外机壳(11)侧面上端的多个第一喷口(14)，设置于立式外机壳(11)底部贯穿站厅楼板的用于向站台层送风的送风孔(15)，以及设置于立式外机壳(11)内的可逆转风机(16)；其中，所述第一进风口(12)、第二进风口(13)处均设置有第一过滤器(17)；

所述车站通道多功能空气处理机组由设置于地铁出入口吊顶通道内的多个卧式模块化空调送风机组(20)构成；单个所述卧式模块化空调送风机组(20)包括地铁出入口吊顶通道上的卧式外机壳(21)，设置于卧式外机壳(21)朝向地铁出入口一端的进风管(22)，设置于卧式外机壳(21)内的隔板(23)，设置于隔板(23)上方的机组回风道(24)，设置于卧式外机壳(21)朝向站厅一侧并与机组回风道(24)连通的第三进风口(25)，设置于隔板(23)下方的卧式外机壳(21)空间内的风机(26)，设置于卧式外机壳(21)朝向站厅一侧并与风机(26)所在的卧式外机壳(21)连通的第二喷口(27)，以及设置于卧式外机壳(21)朝向地铁通道面一侧的多个条缝喷口(28)；其中，所述风机所在的卧式 外机壳(21)通道内靠近进风管(22)一端设置有第二过滤器(29)和电子净化装置(210)，且所述地铁出入口通道内还设置有风速传感器(211)；

所述地铁隧道列车活塞风节流装置(3)包括在列车隧道内靠近两端车站的活塞风井(30)处设置的活塞风挡流墙(31)；所述活塞风挡流墙(31)中部预留有列车通过的门洞(32)，所述门洞(32)大于列车区间隧道内的列车限界的外轮廓。

2.根据权利要求1所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述利用列车制动能量驱动装置包括并联于地铁机车供电系统的逆变装置，与逆变装置相连的隔离变压器，以及与隔离变压装置相连的隧道风机或排热风机；所述逆变装置包括与隔离变压器输入端相连的信号处理器，信号处理器采用PI和SPWM控制算法，控制驱动回路相连的PWM逆变回路；其中，PWM逆变器的输入端并联于地铁机车供电系统中，PWM逆变器的输出端与隔离变压器的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述第一进风口(12)、第二进风口(13)、送风孔(15)、第一喷口(14)、进风管(22)末端、第三进风口(25)、第二喷口(27)及条缝喷口(28)处均设置有电动风阀(4)。

4.根据权利要求3所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述可逆转风机(16)和风机(26)的前后两端还设置有消声器(5)；所述可逆转风机(16)和风机(26)的进风一端还设置有表冷器(6)。

5.根据权利要求4所述的地铁车站通风空调系统节能装置，其特征在于，所述PWM逆变器与隔离变压器之间还连接有LC滤波器。

6.一种地铁车站通风空调系统节能装置的控制方法，其特征在于，适用于如权利要求1～5任一项所述的地铁车站通风空调系统节能装置，包括如下措施：

(S1)采用车站通道多功能空气处理机组、地铁隧道列车活塞风节流装置和利用列车制动能量驱动风机装置减少地铁车站通风空调系统的冷负荷需求；

(S2)采用地铁车站多功能楼扶梯岛式送风单元和车站通道多功能空气处理机组减少地铁车站通风空调系统的总配电功率；

(S3)根据地铁车站室内的设计温度和湿度、室外温度和湿度及室内空调负荷，动态调整冷水机组的出水温度，确定冷冻水供水温度，提高地铁车站通风空调系统中冷水机组的等效等级，从而获得最佳的地铁车站通风空调系统能效。

7.根据权利要求6所述的一种地铁车站通风空调系统节能装置的控制方法，其特征在于，所述冷冻水供水温度的计算公式为：

t₀＝COP_实·(273+t_k)/(k+COP_实)+Δt₀―273≤t_N―8.5

其中，t₀为冷冻水供水温度；COP_实为冷水机组制冷系数；t_k为冷水机组冷凝温度；k为修正系数；Δt₀为蒸发器侧实际温差；t_N为站台空气设计计算干球温度。