地鐵車輛空調(diào)設(shè)計問題

李臣　蔡政

摘要：隨著我國現(xiàn)代化腳步的不斷邁進，城市交通也發(fā)生了巨大的改變，軌道車輛已經(jīng)成為城市交通中不可或缺一部分。給予乘客一個舒適的乘車環(huán)境逐漸成為軌道車輛的基本要求。科學(xué)的空調(diào)設(shè)計才能使車廂內(nèi)的溫度和濕度保持在令人舒服的范圍內(nèi)，同時保障風速的平穩(wěn)以及內(nèi)部的整潔。本文從地鐵車輛空調(diào)設(shè)計問題的角度進行了分析。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;空調(diào)設(shè)計;問題分析

最近這些年，城市經(jīng)濟在快速發(fā)展的同時人口也在不斷的發(fā)展，進而推動了城市交通的發(fā)展。時至今日，軌道車輛逐漸演變成城市交通中必不可少的交通工具[1]。為了能夠更好的降低交通壓力，我們國家的各個城市著重發(fā)展地鐵建設(shè)，空調(diào)移機機械強制通風裝置是提升乘客舒適度的重要舉措，所以，對地鐵車輛空調(diào)設(shè)計就有了更高的標準。本文依照地鐵車輛的特點，對地鐵車輛空調(diào)設(shè)計問題進行了相應(yīng)的分析。

一、保持合適的制冷量

地鐵車輛在運行過程中人流量的的增加，行車的密度也會升高，地鐵車輛在不同的運行狀態(tài)下都會對隧道中的活塞風產(chǎn)生相應(yīng)的影響，幾乎在每個時刻都是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。同時，這種外在的風量也會對車輛內(nèi)部的溫度帶來不同程度的影響，所以就要對地鐵車輛空調(diào)設(shè)計的制冷量進行充分地考慮，確保茶陵自身溫度的協(xié)調(diào)[2]。當列車開始運行時，隧道里面的溫度比較低，濕度比較高，但是對著列車不斷的運行或是停止，空調(diào)的冷凝器不斷的散熱，以及列車上的照明設(shè)備在不斷的發(fā)熱，就會使隧道里面的溫度升高，濕度降低。所以在設(shè)計空調(diào)制冷量時也要充分地考慮到車外的溫度與濕度，對數(shù)據(jù)進行收集，為空調(diào)設(shè)計提供參考依據(jù)，確保地鐵空調(diào)的制冷量始終保持在合適的范圍內(nèi)。

二、確保采暖系統(tǒng)的設(shè)計合理

采暖系統(tǒng)分為兩部分，包括乘客室采暖以及司機室采暖。首先，司機室采暖。司機室采暖都是由司機室通風單元內(nèi)部兩千瓦電加熱器以及司機臺下方的八百瓦足部取暖器構(gòu)成。司機室通風單元電加熱器和足部取暖器都能夠進行半暖和全暖的控制。冬季采暖時，能夠保障室外的溫度在零下三攝氏度時，但是司機室的內(nèi)部溫度不低于十四度。其次就是乘客室的采暖，空調(diào)采暖利用機組電加熱與座椅電加熱相結(jié)合的方式。利用這樣的方式，機組電加熱能對新進入的風進行預(yù)熱，防止冷風從機組里面吹出。乘客室的座椅電加熱都設(shè)置在座椅的下面，使其能夠均勻的對乘客室進行加熱，采用這樣的方式，能夠在冬季采暖時，保障室外溫度在零下三度時，乘客室的溫度不會低于十二度。機組的電加熱器均放在機組內(nèi)蒸發(fā)器的后方，每臺機組的功率是七千瓦，都能夠進行半暖及全暖的控制，同時還設(shè)有二級溫度保護設(shè)置[3]。每節(jié)列車的機組電加熱器的功率是十四千瓦。座椅電加熱器均布置在乘客室座椅的下面，大概有七百五十瓦以及五百瓦兩種規(guī)格，電加熱器內(nèi)部同時也都設(shè)有二級溫度保護裝置，能夠確保冬季采暖的安全。

三、提升對通風系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

通風系統(tǒng)指的是機械強制通風，它能夠?qū)諝膺M行過濾、輸送以及空氣的分配作用。但是地鐵車輛比鐵路車輛要小，高度低而且車載量大，空調(diào)機大都設(shè)置在車頂，也就是空調(diào)的重量、大小受到了一定的限制，對空調(diào)系統(tǒng)以及室內(nèi)風道的影響比較大。為了使其能夠均勻的送風，同時還要將噪音降到最低，就要對通風系統(tǒng)進行改良。第一，保證溫度的均勻，室內(nèi)溫度是否均勻關(guān)鍵在于風道送風是否均勻，所以，對于風道的設(shè)計是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。地鐵的空調(diào)設(shè)計大都采用靜壓送風風道，能夠更好的保障冷熱空氣能夠均勻的流轉(zhuǎn)，保障室內(nèi)溫度的均衡。在設(shè)計時需要額外注意的是，采用隔音隔熱性能優(yōu)質(zhì)的發(fā)泡海綿放置在靜壓隔板與主風道之間，有效的減少噪音，耐燃的同時還可以環(huán)保，同時還能照顧到機組風道兩端的送風量。第二，氣流組織[4]。影響車廂內(nèi)部氣流組織的原因有很多，倘若送風的風速過低，乘客下方的熱空氣就不能很好地進行交換，溫度也比較高;風速過低就會對乘客頭部造成強烈的吹風感，兩者都會影響乘客的舒適度。有研究表明，將送風的風速設(shè)計在每米兩秒或是二點五秒的范圍里，能夠保障車廂內(nèi)部溫度的均衡，同時還能夠控制好車內(nèi)的微風速。

四、提高地鐵空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

利用有可卸載功能的壓縮機技術(shù)以及新風門調(diào)節(jié)技術(shù)，能夠依照載客量實現(xiàn)自動制冷量的六級調(diào)控以及新風門適當調(diào)控。采用這兩項節(jié)能技術(shù)，既可以保障乘客的舒適度，還能達到節(jié)能的目的。首先，采用可卸載的壓縮機技術(shù)。壓縮機技術(shù)是整個空調(diào)機組中最耗能的部件。一臺制冷量為三十七千瓦的機組，壓縮機的耗電量占整個機組耗電的十分之七。所以減少壓縮機的耗能，是降低空調(diào)機組耗能的關(guān)鍵。一臺制冷量為三十七千瓦的機組，普通無卸載功能的壓縮機，一旦開啟，輸入的功率就在七千瓦。但是有可卸載功能的壓縮機會有兩種輸出容量，因此在不同的制冷下，它的功率也是不一樣的，因此可以很好地達到節(jié)能的效用。其次采用電動可調(diào)的新風門技術(shù)，就是依照載客量的變化調(diào)整空調(diào)的風量，避免機組在制冷時能耗的過度浪費。單節(jié)列火車的總的新風量為每秒零點七二立方米，同時還能進行四擋調(diào)節(jié)。采用電動可調(diào)的新風門技術(shù)，當乘客量較少時，就可以自行降低新風的輸送，進而降低新風產(chǎn)生的負荷，達到節(jié)能的目的，且取得十分顯著的成效。

結(jié)束語

總而言之，在經(jīng)濟不斷發(fā)展以及人口的增加的狀況下，為了減少交通出行帶來的壓力，我國的各個城市開展地鐵建設(shè)，采用空調(diào)及機械強制通風裝置是提高列車舒適度的重要方式，因此對列車的空調(diào)設(shè)計有了更多的要求。因此，在日后的工作中還要提升對列車空調(diào)設(shè)計的鉆研，只有把空調(diào)系統(tǒng)科學(xué)的設(shè)計出來，才能夠更好的保障保證車廂內(nèi)的風速、高整潔干凈度以及空氣濕度的要求，從而為人們打造高質(zhì)量的地鐵工程，同時促進我們國家軌道交通的長期發(fā)展。

參考文獻

[1]于慧俐，陳安，李緒泉.基于體感熱舒適性的地鐵車輛空調(diào)模糊控制仿真[J].城市軌道交通研究，2018（1）：91-94.

[2]李華，谷翠軍，薛浩飛.基于PLC的新型地鐵車輛空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].鐵道車輛，2019（8）.

[3]徐偉倡.南寧地鐵車輛空調(diào)機組漏水分析研究及對策[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（5）：105-106.

[4]王葉.關(guān)于徐州地鐵1號線彭城廣場站通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的幾點思考[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017（15）：84-85.