本實(shí)用新型涉及一種地鐵車(chē)站空調(diào)系統(tǒng)，尤其是在地鐵開(kāi)式隧道通風(fēng)模式下，采用直接膨脹式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電制冷冷水系統(tǒng)的節(jié)能空調(diào)方式。

背景技術(shù)：

目前各城市已建、在建及在設(shè)計(jì)線(xiàn)路地下地鐵車(chē)站，通常設(shè)置冷水機(jī)組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、空調(diào)器組成傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)地鐵車(chē)站進(jìn)行供冷。冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵設(shè)置于地鐵車(chē)站內(nèi)部的冷水機(jī)房?jī)?nèi)，空調(diào)器設(shè)置于空調(diào)機(jī)房，冷卻塔設(shè)置于地鐵車(chē)站風(fēng)亭附近(下沉式、地面放置和高風(fēng)亭頂端)，冷水機(jī)組冷凝器、冷卻水泵和冷卻塔組成冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，冷水機(jī)組蒸發(fā)器、冷凍水泵、空調(diào)器組成冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，冷水機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)及膨脹閥等裝置組成制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。

隨著地鐵線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃的覆蓋密度不斷增加，在中心城區(qū)的線(xiàn)路和站點(diǎn)越來(lái)越多，如何將地鐵工程與城市環(huán)境的協(xié)調(diào)有機(jī)結(jié)合是目前地鐵建設(shè)中日益突顯的問(wèn)題。針對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)城市環(huán)境有影響的設(shè)備是風(fēng)亭和冷卻塔，冷卻塔對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響包含噪聲、排風(fēng)和景觀(guān)等方面。目前最常用的方式是采用下沉式冷卻塔，并控制冷卻塔與周邊敏感建筑的間距來(lái)達(dá)到噪聲和景觀(guān)的要求。對(duì)于設(shè)置冷卻塔條件緊張的地鐵車(chē)站，目前的處理措施是采用消聲設(shè)備將冷卻塔圍閉，但該措施增加造價(jià)的同時(shí)也降低了冷卻塔的效率。

南方地區(qū)空調(diào)季長(zhǎng)，過(guò)渡季和通風(fēng)季短，一般地鐵車(chē)站采用站臺(tái)門(mén)將站臺(tái)與隧道隔斷，隧道內(nèi)部空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、風(fēng)亭等設(shè)施與外界大氣進(jìn)行空氣交換(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“開(kāi)式運(yùn)行模式”)，隧道內(nèi)部空氣基本與地鐵車(chē)站隔斷。該模式下，空調(diào)季地鐵車(chē)站一般采用一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，僅補(bǔ)充少量滿(mǎn)足衛(wèi)生需求的新風(fēng)，具有空調(diào)季排風(fēng)量小，排風(fēng)溫度較高的特點(diǎn)；當(dāng)室外空氣焓值低于室內(nèi)焓值的過(guò)渡季，一般采用全新風(fēng)空調(diào)模式，車(chē)站排風(fēng)全部通過(guò)排風(fēng)道排出室外，此時(shí)排風(fēng)具有排風(fēng)量大，排風(fēng)溫度較低的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種開(kāi)式隧道通風(fēng)模式下直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)，該開(kāi)式隧道通風(fēng)模式下直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)在于解決城市中心城區(qū)地鐵車(chē)站設(shè)置冷卻塔存在征地困難、噪聲超標(biāo)、排風(fēng)衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)和景觀(guān)不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。

基于此，本實(shí)用新型提出了一種開(kāi)式隧道通風(fēng)模式下直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)，其包括空調(diào)機(jī)房、蒸發(fā)冷凝機(jī)房、蒸發(fā)冷凝器、壓縮裝置、采用制冷劑直接蒸發(fā)冷卻的空調(diào)器以及與外界連通的進(jìn)風(fēng)道和排風(fēng)道，

所述蒸發(fā)冷凝機(jī)房?jī)?nèi)安裝有蒸發(fā)冷凝器和壓縮裝置；

所述空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)安裝有空調(diào)器；

所述蒸發(fā)冷凝機(jī)房設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)道與所述排風(fēng)道之間，

所述蒸發(fā)冷凝器、壓縮裝置以及空調(diào)器之間通過(guò)管道依次相互連接成一個(gè)空調(diào)制冷循環(huán)回路，并與所述進(jìn)風(fēng)道和排風(fēng)道共同形成以滿(mǎn)足地鐵車(chē)站公共區(qū)和設(shè)備管理用房的空調(diào)需求的直接膨脹式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)。

所述進(jìn)風(fēng)道與蒸發(fā)冷凝機(jī)房之間設(shè)置有連通進(jìn)風(fēng)道與蒸發(fā)冷凝機(jī)房并控制室外新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷凝機(jī)房的第一風(fēng)閥；

所述排風(fēng)道與蒸發(fā)冷凝機(jī)房之間設(shè)置有連通排風(fēng)道與蒸發(fā)冷凝機(jī)房并控制車(chē)站排風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷凝機(jī)房的第二風(fēng)閥；

所述排風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有控制車(chē)站排風(fēng)的第三風(fēng)閥。

可選的，所述進(jìn)風(fēng)道上設(shè)有與外界連通的新風(fēng)豎井。

可選的，所述排風(fēng)道上設(shè)有與外界連通的排風(fēng)豎井。

可選的，所述管道包括液管和氣管，所述蒸發(fā)冷凝器的輸出端與所述空調(diào)器的輸入端通過(guò)所述液管連接，所述空調(diào)器的輸出端、壓縮裝置和蒸發(fā)冷凝器的輸入端之間依次通過(guò)所述氣管連接形成一個(gè)空調(diào)制冷循環(huán)回路。

可選的，所述蒸發(fā)冷凝器包括排風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵和布水器，所述排風(fēng)機(jī)與所述排風(fēng)道連通，與外部水管連接的所述循環(huán)水泵與所述布水器連接。

可選的，所述液管上安裝有節(jié)流膨脹裝置。

實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

本實(shí)用新型主要是利用所述蒸發(fā)冷凝器、壓縮裝置以及空調(diào)器之間通過(guò)管道依次相互連接成一個(gè)空調(diào)制冷循環(huán)回路，并與所述進(jìn)風(fēng)道和排風(fēng)道共同形成以滿(mǎn)足地鐵車(chē)站公共區(qū)和設(shè)備管理用房的空調(diào)需求的直接膨脹式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)，解決了在城市中心城區(qū)冷卻塔設(shè)置困難，充分利用地鐵隧道通風(fēng)空調(diào)開(kāi)式運(yùn)行模式特點(diǎn)，有效解決空調(diào)季、過(guò)渡季不同空調(diào)負(fù)荷、不同新排風(fēng)量下蒸發(fā)冷凝器散熱問(wèn)題，并減少了制冷空調(diào)系統(tǒng)的換熱損失，可相應(yīng)提高蒸發(fā)溫度，縮小制冷空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模，以提高空調(diào)系統(tǒng)制冷效率，減少地鐵空調(diào)系統(tǒng)能源消耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型的直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)平面布置示意圖；

圖3為本實(shí)用新型空調(diào)季工況下氣流組織圖；

圖4為本實(shí)用新型過(guò)渡季工況下氣流組織圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、空調(diào)機(jī)房；2、蒸發(fā)冷凝機(jī)房；3、蒸發(fā)冷凝器；31、排風(fēng)機(jī)；32、循環(huán)水泵；33、布水器；4、壓縮裝置；5、空調(diào)器；6、進(jìn)風(fēng)道；61、新風(fēng)豎井；7、排風(fēng)道；71、排風(fēng)豎井；8、管道；81、液管；82、氣管；9、第一風(fēng)閥；10、第二風(fēng)閥；11、第三風(fēng)閥；12、節(jié)流膨脹裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖2至4所示，本實(shí)用新型優(yōu)選的一種開(kāi)式隧道通風(fēng)模式下直膨式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)，其包括空調(diào)機(jī)房1、蒸發(fā)冷凝機(jī)房2、蒸發(fā)冷凝器3、壓縮裝置4、采用制冷劑直接蒸發(fā)冷卻的空調(diào)器5以及與外界連通的進(jìn)風(fēng)道6和排風(fēng)道7，

所述蒸發(fā)冷凝機(jī)房2內(nèi)安裝有蒸發(fā)冷凝器3和壓縮裝置4；

所述空調(diào)機(jī)房1內(nèi)安裝有空調(diào)器5；

所述蒸發(fā)冷凝機(jī)房2設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)道6與所述排風(fēng)道7之間，

所述蒸發(fā)冷凝器3、壓縮裝置4以及空調(diào)器5之間通過(guò)管道依次相互連接成一個(gè)空調(diào)制冷循環(huán)回路，并與所述進(jìn)風(fēng)道6和排風(fēng)道7共同形成以滿(mǎn)足地鐵車(chē)站公共區(qū)和設(shè)備管理用房的空調(diào)需求的直接膨脹式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，如圖1至4所示，在本實(shí)用新型中的所述進(jìn)風(fēng)道6與蒸發(fā)冷凝機(jī)房2之間設(shè)置有連通進(jìn)風(fēng)道6與蒸發(fā)冷凝機(jī)房2并控制室外新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷凝機(jī)房2的第一風(fēng)閥9；

所述排風(fēng)道7與蒸發(fā)冷凝機(jī)房2之間設(shè)置有連通排風(fēng)道7與蒸發(fā)冷凝機(jī)房2并控制車(chē)站排風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷凝機(jī)房2的第二風(fēng)閥10；

所述排風(fēng)道7內(nèi)設(shè)置有控制車(chē)站排風(fēng)的第三風(fēng)閥11；

通過(guò)調(diào)節(jié)不同風(fēng)閥的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)以下不同空調(diào)工況下的切換，具體如下：

當(dāng)處于車(chē)站空調(diào)季時(shí)，地鐵車(chē)站一般采用一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，僅補(bǔ)充少量滿(mǎn)足衛(wèi)生需求的外界的空氣，具有空調(diào)季排風(fēng)量小，排風(fēng)溫度較高的特點(diǎn)，這時(shí)本實(shí)用新型的進(jìn)風(fēng)道6和排風(fēng)道7過(guò)風(fēng)能力處在閑置狀態(tài)；本實(shí)用新型則開(kāi)啟第一風(fēng)閥9和第三風(fēng)閥11，同時(shí)關(guān)閉第二風(fēng)閥10，使得外界的空氣被引入到蒸發(fā)冷凝機(jī)房2，滿(mǎn)足與蒸發(fā)冷凝器3的冷凝散熱需求，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷凝器3排放的空氣最后與地鐵車(chē)站的排風(fēng)一起從排風(fēng)道7排出，充分利用進(jìn)風(fēng)道6和排風(fēng)道7過(guò)風(fēng)能力，此時(shí)室外新風(fēng)溫度相對(duì)于排風(fēng)溫度低，蒸發(fā)冷凝的效率高。

當(dāng)處于車(chē)站空調(diào)過(guò)渡季時(shí)，這時(shí)室外的空氣焓值低于室內(nèi)焓值，車(chē)站空調(diào)采用全新風(fēng)運(yùn)行，車(chē)站排風(fēng)全部通過(guò)排風(fēng)道排出室外，此時(shí)排風(fēng)具有排風(fēng)量大，排風(fēng)溫度相對(duì)較低的特點(diǎn)，這時(shí)則利用開(kāi)啟第二風(fēng)閥10，并調(diào)節(jié)第三風(fēng)閥11，關(guān)閉第一風(fēng)閥9，再利用一部分車(chē)站排風(fēng)，經(jīng)第二風(fēng)閥10進(jìn)入所述蒸發(fā)冷凝機(jī)房2，與蒸發(fā)冷凝器3進(jìn)行換熱后，滿(mǎn)足與蒸發(fā)冷凝器3的冷凝散熱需求，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷凝器3排放的空氣最后與地鐵車(chē)站的另外一部分的車(chē)站排風(fēng)一起從排風(fēng)道7排出，此時(shí)蒸發(fā)冷凝器無(wú)需啟動(dòng)自帶的排風(fēng)機(jī)31，既能滿(mǎn)足蒸發(fā)冷凝器散熱需求，又能降低空調(diào)系統(tǒng)耗電量；

進(jìn)一步的，如圖1至4所示，所述管道8包括液管81和氣管82，所述蒸發(fā)冷凝器3的輸出端與所述空調(diào)器5的輸入端通過(guò)所述液管81連接，所述空調(diào)器5的輸出端、壓縮裝置4和蒸發(fā)冷凝器3的輸入端之間依次通過(guò)所述氣管82連接形成一個(gè)閉合的冷卻循環(huán)回路；所述蒸發(fā)冷凝器3包括排風(fēng)機(jī)31、循環(huán)水泵32和布水器33，所述排風(fēng)機(jī)31與所述排風(fēng)道7連通，與外部水管連接的所述循環(huán)水泵32與所述布水器33連接；所述液管81上安裝有節(jié)流膨脹裝置12，蒸發(fā)冷凝器3中高壓的液態(tài)制冷劑，通過(guò)液管81輸送至節(jié)流膨脹裝置12。將高壓的制冷劑節(jié)流膨脹為低壓的液態(tài)制冷劑，并調(diào)節(jié)進(jìn)入空調(diào)器5的流量，低壓的液態(tài)制冷劑在空調(diào)器5的換熱器中蒸發(fā)吸熱變成蒸汽，然后通過(guò)氣管82由制冷劑壓縮機(jī)器4吸入蒸汽完成壓縮，制冷劑蒸汽壓力提高，容積縮小，變成高溫高壓蒸汽，再次進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器3冷凝，如此循環(huán)完成制冷循環(huán)，這樣可以減少了冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)及對(duì)應(yīng)的循環(huán)水泵，減少了換熱次數(shù)，相應(yīng)減少了換熱損失；同時(shí)由于空調(diào)器5采用制冷劑直接蒸發(fā)冷卻空氣，代替了冷凍水，在相同的送風(fēng)溫度下，在空調(diào)器5中的蒸發(fā)溫度可比在冷水機(jī)組中蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度提高，從而提高制冷系統(tǒng)效率；同時(shí)，當(dāng)空調(diào)器5的負(fù)荷變化時(shí)，還可以及時(shí)根據(jù)蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)制冷劑壓縮器121的功率和制冷劑流量，實(shí)現(xiàn)按需供冷，減少制冷裝置1的無(wú)效損失。

進(jìn)一步的，如圖2至4所示，所述進(jìn)風(fēng)道6上設(shè)有與外界連通的新風(fēng)豎井61，主要是便于進(jìn)風(fēng)道6的進(jìn)風(fēng)；所述排風(fēng)道7上設(shè)有與外界連通的排風(fēng)豎井71，主要是便于排風(fēng)道7的排風(fēng)；

例如，當(dāng)處于空調(diào)季時(shí)，這時(shí)開(kāi)啟第一風(fēng)閥6和第三風(fēng)閥8，關(guān)閉第二風(fēng)閥7，再開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)31，使得第一風(fēng)道和第二風(fēng)道暢通，此時(shí)，將外界的空氣從進(jìn)風(fēng)道6經(jīng)第一風(fēng)閥6引入蒸發(fā)冷凝機(jī)房3，并開(kāi)啟循環(huán)水泵32，通過(guò)布水器33將循環(huán)水均勻地噴灑在蒸發(fā)冷凝器3的換熱器表面，與引入的外界的空氣作用下進(jìn)行蒸發(fā)換熱，將換熱器內(nèi)的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝成液體，與蒸發(fā)冷凝器3換熱后高溫高濕的排風(fēng)與經(jīng)過(guò)第三風(fēng)閥8的地鐵車(chē)站排風(fēng)一起從排風(fēng)道7、排風(fēng)井51排出室外；

當(dāng)處于車(chē)站空調(diào)過(guò)渡季時(shí)，由于外界的空氣溫濕度較低，這時(shí)大量引入外界的空氣，此時(shí)地鐵車(chē)站排風(fēng)風(fēng)量大，溫度低，開(kāi)啟第二風(fēng)閥7，并調(diào)節(jié)第三風(fēng)閥8，關(guān)閉第一風(fēng)閥6，還關(guān)閉排風(fēng)機(jī)31，利用地鐵車(chē)站一部分排風(fēng)，經(jīng)第二風(fēng)閥7旁通進(jìn)入蒸發(fā)冷凝機(jī)房3，并開(kāi)啟循環(huán)水泵32通過(guò)布水器33將循環(huán)水均勻地噴灑在蒸發(fā)冷凝器3的換熱器表面，在地鐵車(chē)站排風(fēng)的作用下蒸發(fā)，將換熱器內(nèi)的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝成液體，與蒸發(fā)冷凝器3換熱后與經(jīng)過(guò)第三風(fēng)閥8的其余排風(fēng)一起從排風(fēng)道7、排風(fēng)井51排出地鐵車(chē)站外。

綜上所述，本實(shí)用新型主要是利用所述蒸發(fā)冷凝器3、壓縮裝置4以及空調(diào)器5之間通過(guò)管道8依次相互連接成一個(gè)空調(diào)制冷循環(huán)回路，并與所述進(jìn)風(fēng)道6和排風(fēng)道7共同形成以滿(mǎn)足地鐵車(chē)站公共區(qū)和設(shè)備管理用房的空調(diào)需求的直接膨脹式蒸發(fā)冷凝空調(diào)系統(tǒng)，解決了在城市中心城區(qū)冷卻塔設(shè)置困難，充分利用地鐵隧道通風(fēng)空調(diào)開(kāi)式運(yùn)行模式特點(diǎn)，有效解決空調(diào)季、通風(fēng)不同空調(diào)負(fù)荷、不同新排風(fēng)量下蒸發(fā)冷凝散熱問(wèn)題，并減少了制冷空調(diào)系統(tǒng)的換熱損失，可相應(yīng)提高蒸發(fā)溫度，縮小制冷空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模，以提高空調(diào)系統(tǒng)制冷效率，減少地鐵空調(diào)系統(tǒng)能源消耗。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。