陈绍辉
浙江国祥股份有限公司 浙江绍兴 312300
摘要：本文以蒸发冷凝式冷水机组在地铁车站中的具体应用为探讨主题，分析冷凝器的基本原理与冷水机组的工作特点，从车站冷负荷、冷水机房布置与机房噪音处理三方面阐述冷水机组的具体应用，总结其在能耗与环境方面产生的实际影响。
关键词：蒸发冷凝式；冷水机组；地铁车站
引言：在建设地铁的施工过程中，冷却塔等设施的建立会对城市环境造成一定影响。近年来，城市地铁线网规划的覆盖范围逐步扩大，如何协调城市繁华拥挤的环境与地铁工程的建设是地铁施工面临的首要问题。在通风空调系统中，冷却塔与风亭是影响作业环境的主要设备，排风问题、噪音问题与外部景观污染是冷却塔设施产生的具体影响，使用蒸发冷凝式冷水机组有利于解决此类问题。
1 蒸发冷凝式冷水机组技术分析
1.1蒸发式冷凝器的基本原理
从结构形式的角度来看，结合冷却塔与冷水冷凝器是蒸发式冷凝技术的主要特点，冷凝器利用分布冷却水，依托于热显交换与蒸发换热原理，在换热器表面上形成一层水膜，水膜会直接接触处于强制流动状态下的空气。当冷凝器向水膜传递热量后，水膜能够与空气之间交换热质，发生不饱和蒸发现象，这样热量便会被空气全部带走。
1.2蒸发冷凝式冷水机组特点
蒸发式冷凝器是冷凝空调机组的核心组成部分，其使用特点主要包括以下几方面：（1）运行节能。当环境内的温度条件相同时，与水冷的温度相比，蒸发式冷凝器的温度更低，压缩机设备的性能系数更高。（2）机组布置。安装机组的技术方式更加灵活化，不仅可以安装在室内，室外环境也同样适用。若在室内安装蒸发冷凝式冷水机组，需附带安装机械进排风系统，确保达到机组运行的通风要求。（3）维护系统。在安装蒸发冷凝式冷水机组系统时，无需附带冷却水管路系统，因此这一部分的维护费用可以大幅节省下来。
2 蒸发冷凝式冷水机组在地铁车站的应用
2.1车站冷负荷
地铁车站一般为岛式车站，在地下部分有两层，设计地铁车站的冷负荷参数主要包括三部分，分别为小系统、大系统与总负荷。车站的空调系统冷源可以采用蒸发冷凝式冷水机组。在车站的周边环境内，普遍会存在密集的建筑物群，要实现对设备运行产生的噪音问题与污染问题的有效管控，在室内环境内发挥机组安装的优势特点，可以在地下设置冷水机房，并将机械通风系统增设到机组设备旁，以提高室内机组设备运行的通风性能[1]。
2.2冷水机房布置
在建设地铁车站的其他附属性建筑时，可以考虑与冷水机房一同合建，并合用车站的通风亭与机房的通风亭。由于车站周边的空间位置有限，因此需要单独设置冷水机房的排风亭，无法合用车站内的排风亭设施。两侧进风是蒸发冷凝式冷水机组的主要特点，为了确保自然状态下组织均匀的气流能够稳定地进入到每个进风面中，可以事先预留出适宜大小的进风空间，并与机房的进风端保持一定距离，将自身原有的排风机设施取消，每台机组只需配置统一的一台排风机即可，以达到协同进行自然排风与机械排风的目的。冷水机组冷凝器的内部结构较为复杂，总体上可以划分为四个模块，要想达到均匀排风的运行效果，可以将高度适宜的排风夹层设置在机组的上方。板管式冷凝器是冷水机组的重要组成部分，因此在维护的过程中，应分别从系统的两侧同时进行。通过研究蒸发冷凝式冷水机组设施的技术资料可以发现，若冷凝器的长度与两侧的维护长度一致，可以直接在机房内规划并布置一系列的维护工作，与此同时，还需合理设计安装与检修机组设施的作业空间，以及设置和检修排风设备的作业空间。安装与维护消声设备、布置机房的进风通道与排风通道也是后续施工的重点环节[2]。
2.3机房噪音处理
为了提高冷水机房平面布置的合理性，对于地铁车站周边的敏感性建筑物，应确保其与机房的风亭设施保持适宜的间隔距离。在处理机房运行噪音问题的过程中，应首先测定出蒸发冷凝式冷水机组的声源频谱与敏感点噪音，从实际情况来看，机械风机是噪音的主要来源。
要有效地处理机组在运行过程中产生的噪音，可以将消声罩设置在压缩机设备上，但这样的消音方法可能会在一定程度上影响压缩机的实际运行效率。与此同时，还可以将消声器安置在排风通道中，以便在规定范围内合理地控制排风噪音。
2.4能耗与环境影响分析
蒸发冷凝式冷水机组对水源质量的要求较高，若使用了质量不达标的冷却水或冷冻水，一方面会影响换热器的运行效率，导致其出现结垢现象。另一方面会降低机组的热交换作业效率，使得冷凝器设施的整体性能受到干扰与影响，严重时内部的换热器设备可能被逐渐腐蚀，引发机组的运行故障问题[3]。
在分析蒸发冷凝式冷水机组的能耗时，需从两方面予以考察，一是蒸发式冷凝机组，二是冷却塔与冷水机组，两者的相同点是具备同样的负荷侧系统形式。冷却塔、冷却水泵与冷水机组是蒸发冷凝式机组的主要组成部分，因此在室内设置这一机组设施时，需要完善机械通风系统的建设，这一设备的配置也带来了一定的能源消耗。若在地下机房安置蒸发冷凝式冷水机组，需要将敞口风亭建设在地面部分上，主要包括进风亭与排风亭，大大减少了对外部景观的干扰与影响。
总结：在机房内部设置蒸发冷凝式冷水机组主要涉及到三部分的建设内容，即冷却塔、冷却水泵与冷水机组。若是在地铁车站的地下附属建筑内安设冷水机房，有利于节约机房用地，属于一种可行性较高的建设方案。
参考文献：
[1]寇凡,黄翔,贺红霞,常江,罗杰任.2019中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的发展趋势(2)[J].制冷与空调,2019,19(07):13-17.
[2]李国庆,孟鑫,张晓伟,张领,师可.新型蒸发冷凝型冷媒直膨式通风空调系统在地铁车站中的应用[J].都市快轨交通,2019,32(03):52-56.
[3]程浩.蒸发冷凝空调系统在轨道交通中的应用[J].建筑热能通风空调,2019,38(05):50-53+60.