城市轨道交通车辆空调系统优化设计韩昌研 张参

发表时间:2020/5/25   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:韩昌研 张参
[导读] 近年来,随着我国经济的快速发展,
        摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也在日益提高,这就使得咱们对城市轨道交通车辆的舒适性要求越来越高,而城市轨道交通车辆的环境,主要是由空调通风系统进行调节的,所以,城市轨道交通空调通风系统是整个轨道交通环境控制的核心,在地铁设计的时候空调通风系统占据着非常重要的地位。本篇文章就地铁车厢内部的空调通风系统如何进行优化以及分区控制,达到提高乘客的乘车舒适性以及列车运行的质量,而且可以使地铁能耗减少。
        关键词:城市轨道交通  车辆空调系统  优化设计   

        引言:城市轨道交通车辆作为一种新型的交通工具,具有运客量较大、安全准时以及能耗较低的特点,而且其噪音污染小,对于空气环境影响较小。随着我国经济的快速发展,城市化进程日益加快,我国城市轨道交通建设有希望在未来迎来黄金发展时期,对于城市轨道交通企业来说,不仅要提高车辆的服务质量,降低车辆的运营成本,也要提高经营效率,这些问题已经成为主题。城市轨道交通车辆是城市轨道交通系统最重要的部分,不但承载着运送乘客的职能,同时还要快速安全以及舒适的将乘客送到所要到达的目的地,城市轨道交通车辆的空调通风系统的作用除了调节车厢内的温度和相对湿度,还要调节空气流动速度,同时也要在保持清洁的范围内满足乘客舒适度的要求等等,这些都是非常重要的。                                                   
一·车辆空调系统存在的问题                                                                城市轨道交通运营管理部门收到最多的投诉,经常是有乘客抱怨地铁的电都不用花钱的吗?空调温度这么低,简直把人能冻死,过不了多久又有乘客抱怨,为什么这么热,难道没有开空调吗?热死了。因为每个人身体状况都是不一样的,所以对温度以及风速的感知能力也是不一样的,同样在相同的环境下,有人觉得热,有人觉得非常冷,尤其是老弱病残,对于外界的温度变得更加敏感。地铁车厢的温度和乘客的数量也息息相关,乘客越多,温度越高,相反,乘客越少,温度就越低,所以在冬季客流量的高峰期人流较大地铁车厢内的人口密度骤然增大,甚至出现了人群拥挤的现象,因为人本身就是一个散热源,车厢内高度密集的人群释放出大量热量,让温度立即升高,如果这时候地铁空调的温度调的很高,再加上地铁本身是一个封闭的环境,如果没有及时的进行散热通风,这就会使车厢内的温度过高,甚至让人无法忍受。相反,如果地铁的温度过低,这样就无法满足一些老弱病残孕的特殊需求。对此,我们要对地铁车厢内热舒适性进行调节,对地铁车厢内乘客进行舒适性调查,如果乘客站在离空调出风口较近的地方,容易感受空调送风的温度以及风速。如果站在离空调较远的地方,则不容易感受到这些。还有就是地铁运营的高峰时期,乘客的热舒适性以及冷舒适性体验更差,这就是空调对于冷热的调节不能及时平衡的问题和原因。                                           
二·城市轨道交通车辆空调控制的原理 
        城市轨道交通车辆的不同车厢,以及同一车厢不同区域的温度也是不同的,列车车厢内不同区域的温度控制是需要列车空调制冷系统以及制热系统相结合配合进行的,各个车辆车厢内部的温度是由进入空调机组的新风和回风按照一定比例混合后,通过空调机组的换热器处理后后再利用通风机将不同温度的冷风或热风传送到每一个客室通风口,这样就可以满足车内乘客对于温度、湿度以及风量的需求。但是,城市交通车辆空调系统要对每个车厢内不同的区域到进行分开的控制,也就是说通过空调系统分区控制把适合每个区域乘客的温度送到车厢所需要的位置,这些就需要考虑到列车车厢的结构以及乘客乘坐的位置。

     
        第一种方案是使车厢左侧和右侧的出风口温度相差两摄氏度到三摄氏度,这样也可以使两侧座椅的温度有细小的差别从而地铁内的温度分布也就会形成横向的差别,这样可以满足不同区域乘客乘坐舒适性的要求。这个方案特别适用于这个车厢内有老人、生病的人以及孕妇乘坐的专门的列车。                 第二种    是在车方案是门的正前方以及两节车厢连接的地方和在座椅的一侧以及中间的站立侧形成温度和风速的略微差异,这样通过空气的流动性可以使地铁车厢内的温度形成纵向的差异,也可以满足不同乘客对于温度以及风速的舒适性的要求。
        第三种方案是在列车车厢内设置几个特殊的乘客车厢,让特殊乘客进行乘坐,所以该车厢内的空调的送风温度以及送风的风速和其他车厢要存在较大的差异,车厢与车厢连接处使用玻璃门进行屏蔽分隔,屏蔽门采用防火材料,防止出现危险时车辆发生火灾,同时,特殊的车厢以及屏蔽门要设置清晰醒目的提醒标志,要提醒乘客根据自己的需求去选择合适自己的车厢,因为每个车厢的温度以及风速都是不相同的,而且这个方案相对于第一种和第二种方案是更容易实现的,也是更容易控制的,同时我们还要进一步提高地铁车厢内空气的质量,要定期更换交通列车空调的过滤网,防止灰尘过多送风中有灰尘,并且要定期按时的对空调的通风口过滤网及送风道口进行消毒以及严格的清洗,保证空调出风口,格栅以及送风风道干净卫生。                                           
三·轨道交通车辆空调系统设计的要求                            为了使城市轨道交通车辆的空调满足乘客的需要,我们要在轨道交通车辆空调设置系统时提出以下几个要求:
        第一,我们在进行空调系统操控位置安装时要具有良好的操作性,要使司机以及服务人员比较方便的进行操控控制。
        第二,我们要提高轨道交通车辆空调在控制时的安全性以及控制的可靠性,要最大程度的避免运行的故障出现,另外,空调系统应该要自己能够检测到系统故障,同时室外应该尽量的具备显示空调故障代码的功能,这样可以方便在空调故障的情况下,采取急救措施,同时为了提高乘客的舒适性,我们应该多通过空调系统的出风口结构,进行风速的优化以及做到精准控制每节车厢内温度的分布情况。
        第三,我们为了实现车厢内温度的精准控制,则需要进行对车厢内空调控制系统大力研究,而且要多结合实际以及乘客出行的规律使列车内的空调系统出现动态的调节,这样可以在很大程度上为乘客出行创造更加舒适的车厢环境。    总结:城市轨道交通车辆空调系统对于提高交通车辆运行的品质以及满足乘客乘坐的舒适性要求等等,发挥着非常重要的积极性作用,而且根据实际调查显示,车厢内站立的区域对舒适性的要求更高,所以本文设计的三种空调系统的分区设置的方案,分别是从地铁空调系统的横向和纵向进行控制的,这些可以非常有效的提高乘客乘坐的舒适性,同样也可以满足不同的乘客对于车厢内温度的需求,但是我们还要加大研究力度,结合乘客对于车厢内温度的要求以及乘客出行的规律让列车的空调通风系统更加的智能先进,为乘客带来更加舒适的乘车体验。  
参考文献:
        [1] 上海申通地铁集团有限公司.轨道交通地下车站通风空 调系统节能环保技术应用[J].交通节能与环保,2012, 8(4):5-10.
                     [2] 孙方.轨道车辆空调系统的节能研究[J].科技创新与应 用,2016(9):115-115.                                                   
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