一种地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统的制作方法

本实用新型涉及地铁站通风系统技术领域，尤其涉及一种地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统。

背景技术：

地铁是狭长的地下建筑，除了各车站出入口、送排风口与外界相通外，基本上与外界隔绝，而地铁在运行过程中会产生大量的热量被带入车站，地层具有蓄热作用，随着运营的时间增加，地铁系统内部的温度会逐年升高，人群的密集流动使得空气混浊，正是由于地铁具有这些特点，所以地铁需要环境控制系统来确保地铁内有适宜的温度、湿度并提供一定的舒适性条件。

传统地铁站通风空调采用“水冷冷水机组+冷却塔+组合式空调机组”系统，该传统系统有以下不足：其一，冷却塔占用地面位置破坏城市景观及存在扰民问题，地铁站多建设在城市人口密度较大的繁华地段，在该地段的地面设置冷却塔破坏城市景观及对附近居民的日常生活与休息造成影响；其二，传统系统中的水冷冷水机组需在地铁站土建风道外占用专用机房，增加土建开挖工程量及建设投资；其三，传统“水冷冷水机组+冷却塔+组合式空调机组”系统需经历五次循环四次换热才能将空内热湿负荷排到室外，热交换次数多，换热衰减多且快，系统综合能效低。

专利号为CN200620116225的“城市轨道交通地下无冷却塔冷水式通风空调系统”实用新型专利公开了一种城市轨道交通地下车站无冷却塔冷水式通风空调系统，包括：进风井和排风井，连通进风井、排风井和地铁站台站厅的排风道， 在送风道内设有送风机和送风阀，在排风道内安装有回风机和排风阀，送风道内设置有电动开启式表冷器，在地铁内站台一端设置有风冷制冷机房，在该机房内设置有蒸发冷凝式风冷制冷机组、冷水循环泵、供水分水器、回水集水器、静压箱、风机，制冷机组通过冷水供水管与供水分水器相连接，制冷机组通过冷水回水管和冷水循环泵与回水集水器相连接，供水分水器和回水集水器分别通过供水支管和回水支管与表冷器和空调机组相连接。该发明的技术方案虽然解决了地铁站通风空调系统冷却塔占据大量地面空间的问题，但需要使用额外的冷水来实现热量的交换，多次循环和换热才能得到预想的通风控温效果，因此能耗问题较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不需设置冷却塔的地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统，包括土建风道系统和制冷系统，所述土建风道系统包括新风道、排风道和活塞风道，所述制冷系统包括蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块，所述蒸发冷凝模块和压缩机模块设置在新风道与排风道之间的土建空间中，所述直膨蒸发模块设置在新风道或土建空间中。

蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块组成制冷循环，将蒸发冷凝模块和压缩机模块置于新风道与排风道之间的土建空间中，可以从新风道中获得全新风，把蒸发冷凝模块的冷凝热量从排风道中排出，因此，不需要设置额外的冷却塔来排出冷凝热量。本实用新型采用的是全新风来带走冷凝热量而不是采用地铁站室内风来带走热量。因为，通过地铁站室内排风带走冷凝热量意味着对地铁站室内排风的温湿度有适用的范围，地铁站室内排风是否足够会对空调系统的正常运行造成影响，而通过全新风带走冷凝热量则需要多少风量可以提供多少风量，整个系统控制更为灵活简便。同时，将压缩机模块置于土建空间中，可以有效防止其工作时候的噪音散发。

在制冷循环方面，冷媒经压缩机模块进行压缩后排出，经管道进入蒸发冷凝模块对冷媒进行散热降温，然后再通过管道，经节能装置后，进入直膨蒸发模块进行吸热后，冷媒回到压缩机模块，进入下一个循环，不断地将地铁站室内热湿负荷直接通过冷媒循环带走，整个系统简单可靠实用高效。

所述设置蒸发冷凝模块和压缩机模块的土建空间与新风道之间设有新风阀，与排风道之间分别设有第一排风阀和混风阀。

新风阀的设置可以调节从新风道引入的新风从而适应不同的运行模式下蒸发冷凝模块的排热需求，蒸发冷凝模块的热量直接通过第一排风阀进入到排风道中，在排风道的排风动力中从排风井排出，同时，由于室内排风具备一定的温湿度，可以重新利用以使用不同季节的需求，因此设置了混风阀，从混风阀进入的排风带走蒸发冷凝模块的热量，降低能耗，整个系统更为节能。

所述排风道中设有排风风机和第二排风阀，所述排风风机设置在排风道进口与混风阀之间的排风道空间中，所述第二排风阀设置在混风阀和第一排风阀之间的排风道空间中。

这里所述的排风道进口为地铁站室内排风进入排风道的部位，在排风道进口与混风阀之间的排风道空间中设置排风风机，除了能即时抽走地铁站室内空气外，主要考虑到提供给第二排风阀和混风阀足够的风量。第二排风阀设置在混风阀和第一排风阀之间的排风道空间中，可以更好的实现全新风和排风的混合排热，原因在于，若将第二排风阀设置在第一排风阀与排风井之间的排风道空间中，从第一排风阀排出的热量容易积聚在混风阀和第一排风阀之间的排风道空间中，热量容易从混风阀进入到蒸发冷凝模块所在的土建空间，从而影响蒸发冷凝模块的正常运作。若将第二排风阀设置在排风风机与混风阀之间的排风道空间中，排风通过第二排风阀后动力减弱，而混风阀的进风是被动式的，因此会导致排风道中的排风进入到混风阀的风量会有所减少，影响空调的正常运作模式。因此，本实用新型将第二排风阀设置在混风阀与第一排风阀之间的排风道空间中，以适应最优的运行。

所述混风阀与排风道呈倾斜状态。由于混风阀是被动进风的，因此，在混风阀与风道呈倾斜状态时，排风更为容易进入到混风阀中，而且能更好的调节进风量，满足蒸发冷凝模块的运行需求。

所述蒸发冷凝模块包括风墙型动力段、空气逆流阀段、导流装置段、蒸发冷凝换热段、挡水段和均流段。

风墙型动力段为多个风机组成，提供给蒸发冷凝模块足够动力以排走冷凝热量；空气逆流阀段防止空气的逆流；导流装置段使得通过风墙型动力段的空气更加均匀，更好的排走蒸发冷凝换热段的热量。

所述导流装置段包括多个风门构成，且多个风门呈倾斜状设置。导流装置根据气流的涡旋流向，因势利导将空气变得更均匀，阻力损失更少地进入蒸发冷凝换热段。

上述地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统的控制方法，根据室外与地铁站内的焓值控制空调系统的运行模式以适应季节的要求。

所述的运行模式包括：

当室外焓值大于地铁站内焓值时，小新风运行：蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块组成的制冷循环开启，直膨蒸发模块中的风阀保持人员所需新风量对应10~30%的开度运行，第二排风阀关闭，第一排风阀全开、混风阀和新风阀按70%-90%开度打开，风墙型动力段变频运行；保持人员所需新风可根据实际人流量靠控制。

当室外焓值小于地铁站内焓值但大于保持温湿度所需送风口焓值时，全新风运行：蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块组成的制冷循环开启，直膨蒸发模块中的风阀保持全开，第二排风阀全关，混风阀全开，第一排风阀全开，新风阀全关，风墙型动力段变频运行。

当室外焓值小于保持温湿度所需送风口焓值时，过渡季节通风运行：蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块组成的制冷循环关闭，直膨蒸发模块的风阀保持全开，第一排风阀全关，第二排风阀全开，新风阀全关，混风阀全关，风墙型动力段关闭。

当室外温度在零下10度时，冬季通风运行：蒸发冷凝模块、压缩机模块和直膨蒸发模块组成的制冷循环关闭，直膨蒸发模块的风阀保持人员所需新风的10%-30%开度运行，第一排风阀全关，第二排风阀全开，新风阀全关，混风阀全关，风墙型动力段关闭。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的制冷系统与地铁土建风道因地制宜相互结合，根据土建风道模块化灵活安装于适合的位置，同时不影响土建风道其它功能的正常使用。制冷系统全部内置于土建风道中，不占用地面空间与面积，摒弃了传统冷却塔，结合直膨蒸发吸热和蒸发冷凝散热技术，相比传统地铁站通风空调系统节能40%以上。

附图说明

图1为结构示意图；

图2为蒸发冷凝模块结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

实施例

如图1所示，一种地铁站蒸发冷凝直膨蒸发型空调系统，包括土建风道系统和制冷系统，所述土建风道系统包括新风道13、排风道5和活塞风道，所述制冷系统包括蒸发冷凝模块10、压缩机模块11和直膨蒸发模块14，所述蒸发冷凝模块10和压缩机模块11设置在新风道13与排风道5之间的土建空间中，所述直膨蒸发模块14设置在土建空间中。所述设置蒸发冷凝模块10和压缩机模块11的土建空间与新风道13之间设有新风阀12，与排风道5之间分别设有第一排风阀7和混风阀9。所述排风道5中设有排风风机8和第二排风阀6，所述排风风机8设置在排风道5进口与混风阀9之间的排风道空间中，所述第二排风阀6设置在混风阀9和第一排风阀7之间的排风道空间中。所述混风阀9与排风道5呈倾斜状态。

如图2所示，所述蒸发冷凝模块10包括风墙型动力段107、空气逆流阀段106、导流装置段105、蒸发冷凝换热段103、挡水段102和均流段101。所述导流装置段105包括多个风门，且多个风门呈倾斜状设置。

该空调系统的控制方法如下：

当室外焓值大于地铁站内焓值时，小新风运行：蒸发冷凝模块10、压缩机模块11和直膨蒸发模块14组成的制冷循环开启，直膨蒸发模块14中的风阀保持人员所需新风量对应20%的风阀开度运行，第二排风阀6关闭，第一排风阀7全开、混风阀9和新风阀12按80%开度打开，风墙型动力段107变频运行；

当室外焓值小于地铁站内焓值但大于保持温湿度所需送风口焓值时，全新风运行：蒸发冷凝模块10、压缩机模块11和直膨蒸发模块14组成的制冷循环开启，直膨蒸发模块14中的风阀保持全开，第二排风阀6全关，混风阀9全开，第一排风阀7全开，新风阀全关12，风墙型动力段107变频运行；

当室外焓值小于保持温湿度所需送风口焓值时，过渡季节通风运行：蒸发冷凝模块10、压缩机模块11和直膨蒸发模块14组成的制冷循环关闭，直膨蒸发模块14的风阀保持全开，第一排风阀7全关，第二排风阀6全开，新风阀12全关，混风阀9全关，风墙型动力段107关闭；

当室外温度再零下10度时，冬季通风运行：蒸发冷凝模块10、压缩机模块11和直膨蒸发模块14组成的制冷循环关闭，直膨蒸发模块14的风阀保持人员所需最小新风20%开度运行，第一排风阀7全关，第二排风阀6全开，新风阀12全关，混风阀9全关，风墙型动力段107关闭。

上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。