本發(fā)明涉及一種露天高鐵/公交車站臺候車區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)及方法，屬于節(jié)能領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著城市現(xiàn)代化的高速發(fā)展及城市人口不斷增加，高鐵/公交等交通方式是城市市民主要解決交通的方法。然而隨著城市熱島效應(yīng)影響不斷加劇，部分城市地區(qū)例如我國長江沿岸及以南部分城市，其露天高鐵/公交站臺在夏季存在局部極為炎熱及冬季極為嚴(yán)寒的情況。

為了提高候車過程待乘人員的舒適度，當(dāng)前已有部分高鐵/公交車站在極端炎熱天氣時，采用以水為原料，然后利用高壓柱塞泵將水加壓，將水霧顆粒由特制的噴嘴噴出，通過水霧在不飽和空氣中擴散，擴散過程中不斷被蒸發(fā)并吸收大量熱能，來降低候車區(qū)的空氣溫度，從而來提高站臺區(qū)候乘人員的舒適度，特別適合空氣溫度高且濕度低的情況。

然而對于我國部分南方地區(qū)的城市，由于雨水豐沛，夏季高溫天氣常伴隨著高的空氣濕度，采用噴霧的方法對于降低高濕度空氣的溫度非常有限，而在噴霧中停留較長時間又會打濕衣物。此外，上述方法僅適合夏季使用，在冬季空氣較冷的情況，也不能起到調(diào)節(jié)空氣舒適度的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的適合南方城市高鐵/公交車站夏季及冬季空氣調(diào)節(jié)，提高車站待乘人員舒適度的露天高鐵/公交車站臺候車區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)及方法。

一種露天高鐵/公交車站臺候車區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括：壓縮機、四通換向閥、冷凝器、節(jié)流閥、冷水蒸發(fā)器、空氣蒸發(fā)器、空氣閘閥、水閘閥、噴霧器、風(fēng)機；

冷水蒸發(fā)器包括第一側(cè)和第二側(cè)；空氣蒸發(fā)器包括第一側(cè)和第二側(cè)；冷凝器包括第一側(cè)和第二側(cè)；

四通換向閥具有第一口、第二口、第三口、第四口；

壓縮機出口與四通換向閥的第二口相連；四通換向閥的第三口與冷凝器第一側(cè)一端相連，冷凝器第一側(cè)另一端通過節(jié)流閥與冷水蒸發(fā)器第一側(cè)一端相連，冷水蒸發(fā)器第一側(cè)另一端與空氣蒸發(fā)器第一側(cè)一端相連，空氣蒸發(fā)器第一側(cè)另一端與四通換向閥的第一口相連，四通換向閥的第四口與壓縮機入口相連；

冷凝器的第二側(cè)的兩端均與環(huán)境空氣相通；

環(huán)境空氣進入空氣蒸發(fā)器第二側(cè)的一端，并從第二側(cè)的另一端通過空氣閘閥進入風(fēng)機，最后排入候車區(qū)；

冷水進入冷水蒸發(fā)器第二側(cè)的一端，并從第二側(cè)的另一端通過水閘閥進入噴霧器，最后排入候車區(qū)。

所述的露天高鐵/公交車站臺候車區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)的方法，其特征在于包括以下過程：

一、制冷模式的工作過程：

冷凝器的第一側(cè)為熱側(cè)，第二側(cè)為冷側(cè)；冷水蒸發(fā)器的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；空氣蒸發(fā)器的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；

四通換向閥的第一口和第四口相通；第二口和第三口相通；

壓縮機在電機的驅(qū)動下對制冷劑壓縮后，制冷劑的壓力和溫度升高，然后從四通換向閥的第二口進入，接著通過四通換向閥的第三口流出四通換向閥進入冷凝器熱側(cè)，向冷凝器冷側(cè)的空氣釋放熱能變成液態(tài)，再經(jīng)過節(jié)流閥降壓降溫后，進入冷水蒸發(fā)器冷側(cè)，再進入空氣蒸發(fā)器冷側(cè)，再通過四通換向閥的第一口進入，通過四通換向閥的第四口進入壓縮機，開始下一輪制冷循環(huán)；

通過水閘閥和空氣閘閥的開閉，將夏季工作模式分為3種：

（1）關(guān)閉水閘閥，打開空氣閘閥；

在此工作模式下，冷水蒸發(fā)器不工作，空氣蒸發(fā)器工作；上述經(jīng)過節(jié)流閥（6）降壓降溫后的制冷劑在空氣蒸發(fā)器冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器熱側(cè)的空氣熱量；

空氣進入空氣蒸發(fā)器熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過空氣閘閥和風(fēng)機，送入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；

（2）關(guān)閉空氣閘閥，打開水閘閥；

在此工作模式下，冷水蒸發(fā)器工作，空氣蒸發(fā)器不工作；上述經(jīng)過節(jié)流閥降壓降溫后的制冷劑在冷水蒸發(fā)器冷側(cè)，吸收冷水蒸發(fā)器熱側(cè)熱量；

冷水進入冷水蒸發(fā)器熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過水閘閥和噴霧器后，噴入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；

（3）保持空氣閘閥和水閘閥同時打開；

冷水蒸發(fā)器和空氣蒸發(fā)器均工作；經(jīng)過節(jié)流閥降壓降溫后的制冷劑進入冷水蒸發(fā)器冷側(cè)，吸收冷水蒸發(fā)器熱側(cè)的冷水熱量部分蒸發(fā)，然后再進入空氣蒸發(fā)器冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器熱側(cè)的空氣熱量完全蒸發(fā)或至過熱，再通過四通換向閥（3）的第一口進入；

在此工作模式下，空氣進入空氣蒸發(fā)器熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過空氣閘閥和風(fēng)機，送入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；同時冷水進入冷水蒸發(fā)器熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過水閘閥和噴霧器后，噴入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫。

二．供暖模式的工作過程：

關(guān)閉水閘閥，打開空氣閘閥；冷水蒸發(fā)器不工作；

冷凝器的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；空氣蒸發(fā)器的第一側(cè)為熱側(cè)，第二側(cè)為冷側(cè)；

四通換向閥的第一口和第二口相通；第三口和第四口相通；

壓縮機在電機驅(qū)動下對制冷劑壓縮后，制冷劑的壓力和溫度升高，然后從四通換向閥的第二口進入，通過四通換向閥的第一口進入空氣蒸發(fā)器的熱側(cè)，向空氣蒸發(fā)器冷側(cè)的環(huán)境空氣釋放熱能后，被冷凝為液態(tài)，然后通過節(jié)流閥降壓降溫后進入冷凝器的冷側(cè)，吸收熱側(cè)空氣熱量，制冷劑蒸發(fā)為蒸汽，然后進入四通換向閥的第三口，并通過第四口進入壓縮機入口，開始下一輪供暖循環(huán)；

環(huán)境空氣進入空氣蒸發(fā)器冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器熱側(cè)熱量后經(jīng)過空氣閥通過風(fēng)機進入候車區(qū)，候車區(qū)空氣被加熱后用于供暖。

附圖說明

圖1是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)制冷模式示意圖；

圖2是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)供暖模式示意圖

圖中標(biāo)號名稱：2、壓縮機，3、四通換向閥，7、冷凝器，6、節(jié)流閥，5、冷水蒸發(fā)器，4、空氣蒸發(fā)器，10、空氣閘閥，12、水閘閥，13、噴霧器，11、風(fēng)機。

具體實施方式

下面參照圖露天高鐵/公交車站臺候車區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)工作過程。

該系統(tǒng)存在供暖和制冷兩種工作模式：

一、制冷模式的工作過程如圖1：

冷凝器7的第一側(cè)為熱側(cè)，第二側(cè)為冷側(cè)；冷水蒸發(fā)器5的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；空氣蒸發(fā)器4的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；

四通換向閥3的第一口3-1和第四口3-4相通；第二口3-2和第三口3-3相通；

壓縮機2在電機的驅(qū)動下對制冷劑1壓縮后，制冷劑1的壓力和溫度升高，然后從四通換向閥3的第二口3-2進入，接著通過四通換向閥3的第三口3-3流出四通換向閥3進入冷凝器7熱側(cè)，向冷凝器7冷側(cè)的空氣8釋放熱能變成液態(tài)，再經(jīng)過節(jié)流閥6降壓降溫后，進入冷水蒸發(fā)器5冷側(cè)，再進入空氣蒸發(fā)器4冷側(cè)，再通過四通換向閥3的第一口3-1進入，通過四通換向閥3的第四口3-4進入壓縮機2，開始下一輪制冷循環(huán)；

通過水閘閥12和空氣閘閥10的開閉，將夏季工作模式分為3種：

（1）關(guān)閉水閘閥12，打開空氣閘閥10；

在此工作模式下，冷水蒸發(fā)器5不工作，空氣蒸發(fā)器4工作；上述經(jīng)過節(jié)流閥6降壓降溫后的制冷劑在空氣蒸發(fā)器4冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器4熱側(cè)的空氣熱量；

空氣8進入空氣蒸發(fā)器4熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過空氣閘閥10和風(fēng)機11，送入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；

（2）關(guān)閉空氣閘閥10，打開水閘閥12；

在此工作模式下，冷水蒸發(fā)器5工作，空氣蒸發(fā)器4不工作；上述經(jīng)過節(jié)流閥6降壓降溫后的制冷劑在冷水蒸發(fā)器5冷側(cè)，吸收冷水蒸發(fā)器5熱側(cè)熱量；

冷水9進入冷水蒸發(fā)器5熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過水閘閥12和噴霧器13后，噴入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；

（3）保持空氣閘閥10和水閘閥12同時打開；

冷水蒸發(fā)器5和空氣蒸發(fā)器4均工作；經(jīng)過節(jié)流閥6降壓降溫后的制冷劑進入冷水蒸發(fā)器5冷側(cè)，吸收冷水蒸發(fā)器5熱側(cè)的冷水熱量部分蒸發(fā)，然后再進入空氣蒸發(fā)器4冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器4熱側(cè)的空氣熱量完全蒸發(fā)或至過熱，再通過四通換向閥3的第一口3-1進入；

在此工作模式下，空氣8進入空氣蒸發(fā)器4熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過空氣閘閥10和風(fēng)機11，送入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫；同時冷水（9）進入冷水蒸發(fā)器5熱側(cè)釋放熱量冷卻后，通過水閘閥12和噴霧器13后，噴入待候車區(qū)環(huán)境，對環(huán)境空氣進行冷卻降溫。

二．供暖模式的工作過程如圖2：

關(guān)閉水閘閥12，打開空氣閘閥10；冷水蒸發(fā)器5不工作；

冷凝器7的第一側(cè)為冷側(cè)，第二側(cè)為熱側(cè)；空氣蒸發(fā)器4的第一側(cè)為熱側(cè)，第二側(cè)為冷側(cè)；

四通換向閥3的第一口3-1和第二口3-2相通；第三口3-3和第四口3-4相通；

壓縮機2在電機驅(qū)動下對制冷劑1壓縮后，制冷劑1的壓力和溫度升高，然后從四通換向閥3的第二口3-2進入，通過四通換向閥3的第一口3-1進入空氣蒸發(fā)器4的熱側(cè)，向空氣蒸發(fā)器4冷側(cè)的環(huán)境空氣8釋放熱能后，被冷凝為液態(tài)，然后通過節(jié)流閥6降壓降溫后進入冷凝器4的冷側(cè)，吸收熱側(cè)空氣8熱量，制冷劑1蒸發(fā)為蒸汽，然后進入四通換向閥3的第三口3-3，并通過第四口3-4進入壓縮機2入口，開始下一輪供暖循環(huán)；

環(huán)境空氣8進入空氣蒸發(fā)器4冷側(cè)，吸收空氣蒸發(fā)器4熱側(cè)熱量后經(jīng)過空氣閥10通過風(fēng)機進入候車區(qū)，候車區(qū)空氣被加熱后用于供暖。