摘要：随着科学技术的发展，蒸发冷凝技术已经在轨道交通中有一定的应用，但仍存在一些带解决的问题。目前国内的地铁工程存在室外搭建有很大的问题，比如:机械通风差、地铁高架车的环境舒适度不够。本文主要从蒸发冷凝的工作原理入手，详细概述了蒸发冷凝式空调系统的工程应用，并阐述了蒸发冷凝式空调系统在轨道交通中应用应注意的问题，且讨论了在高温高湿的环境下蒸发冷凝技术在轨道交通中的价值和应用。
关键词：轨道交通，蒸发冷凝系统，空调，应用
引言：
地铁是一种特殊的建筑，具有大的流量，且所涉及的运行设备多。通常情况下使用空调系统来改善内部的空气环境，这样尽量满足乘客的生理和心理需求，使地铁站的各项设备能够正常运行。在地铁车站的公共区，空调的冷源是空调系统的“心脏”，具有很重要的作用。一般情况下，常见的冷源形式是地面冷却塔+螺旋式冷水机组，但这种形式对地形特殊的地铁线位置上，会面临着诸多的困难，对当地的市容也会受到影响，因地铁而形成的噪音也会影响到居民的日常生活。因此我们应该去解决此类问题，将引用新的空调冷源形式。本文主要是将传统的冷源形式进行优化，并设计成蒸发冷凝式的空调冷源系统，将这种系统的可行性和节能性体现出来，之后阐述了蒸发冷凝式冷源系统所应注意的事项，并为今后的轨道交通中的设计和应用提供参考和意见。
1、蒸发冷凝的工作原理
水冷冷凝和风冷冷凝是蒸发冷凝的结合的两个优势所在，结构上的主要是水冷冷凝的换热管和冷却塔的塔体进行组合，这样达到了在高温高压下制冷的过程中与冷却水能够结合在一起，在这种情况下也省去了冷却水从冷凝器中在长距离的加压水泵的输送中在冷却塔中冷却的过程。潜热换热的形式主要是蒸发式冷凝器换热过程，另外显热换热仅仅是作为蒸发式冷凝的辅助过程，比如：1kg的冷却水蒸发能够带走2540 kJ的潜热，带走25-35 kJ的显热，通过这个结论可以看出，蒸发式的冷凝器相较于风冷式和水冷式的冷凝器，具有很大的换热量，用水少等特点。
2、蒸发冷凝式空调系统的工程应用
地铁车站一般处于市中心的繁华地段，车站周围有公寓楼、居民楼。
2.1优化前台站空调冷源方案
地铁站通常情况下采用地面冷却塔+螺旋式冷水机组的方案，会使用各自两台的机器。冷水机会设置在站厅冷水机的房内，冷却塔则会在车站的另一侧。我们可以总结出优化前的冷源系统主要包括冷却塔2台、冷冻水泵2台、水冷螺旋杆式冷水机2台和旁通式水处理仪4台。在地铁的规划中，可以看出有大量的民宅，且会遇到征地较为困难的现状，因此需要调整设计方案，将地面所处的冷却塔去除，之后通过方案的优化，可采用蒸发冷凝式的冷水机组。将其可一体式、模块化，再者根据周围建筑的具体特点，可以合成集成度和效能高的一体式机组。
2.2 优化后车站空调冷源方案
如若车站的小里程段和大里程端都是使用敞口的低风亭，且有大量的空间有蒸发冷凝机房，技术层可以在两个新的排风井之间设置一个蒸发冷凝机房，使得小里程端和大里程端达到独立的作用，优化之后的设置各选择1台蒸发冷凝冷水器作为小里程端和大里程端的冷源，其次也包含2台冷冻水泵、2台旁流式综合水处理仪，均放置在蒸发冷凝的机房内。
一般情况下蒸发冷凝机会设置在地下，地下是高温高湿的环境，长期处于这样的状态，会对蒸发冷凝的机组产生影响，同时也会对机房内的其他设备产生不利的效果。为了能保证机房内的设备能正常运行，可以在两端的蒸发冷凝机房中各放置1台强排风机，之后将其产生的高温高热排到近距离的排风管中，自然进风口也需要则设置在相邻的机房的隔墙上，以使得保证机房内的风量达到平衡状态。对于强排风机的风量，可能会产生噪声，因此需要在排风出增设消音器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3空调冷源方案优化前后的比较分析
2.3.1设备配置的比较分析
我们可以比较一下优化前和优化后的空调冷源系统的设备配置，最后得出结论;冷却塔的使用数量在变少，冷却系统的输送管路可使用于两端的冷源，省去了系统向一端输送的步骤，投资上的成本也节省了一部分，也节约了冷量的损失，基站的空调系统冷源的额定装机功率也在逐渐减小。
2.3.2 SCOP值的比较分析
《公共建筑节能设计标准》引入了空调系统的制冷性能系数(SCOP)，总耗电量主要包括主机、蒸发冷却的冷源系统的电量。之后对比了空调冷源系统优化前后的SCOP值，发现优化后的SCOP值大于优化前的SCOP值。
2.3.3占地面积及对环境影响的分析
优化之后的占地面积在增大，可以充分利用地铁站其余附属的空间，一些机房内的设备也会利于技术人员的维护工作。通风系统设置的消音器并没有增大新排风井的面积，且优化之后的冷源系统也没有占有很大的面积，既减少了噪音污染，又改善了城市的景观。
2.3.4耗水量的比较分析
在同样的工况下，蒸发冷凝冷水机的耗水量仅占有冷却塔的耗水量的42%，在一定程度上节约了用水量，进而节约了投资成本。
3、蒸发冷凝式空调系统在轨道交通中应用应注意的问题
为能提高和发挥出蒸发式冷凝器中在空调系统中的效能，我们应该做到以下四点：
3.1 蒸发冷凝管的表盘通常都会去结垢，使其传热性能大大降低，因此我们应该根据工程所在地具体的水质现状，采取相应的治理措施，进而降低水垢的风险，之后也应该做好一定的维护措施，定期管理，定期检查结垢以及引起的原因，其控制好循环水的的使用周期。
3.2 在高温高湿的环境中，且使用周期较长，会出现腐蚀问题，换热盘管应选用具有良好的耐腐蚀性的材料，比如不锈钢的材料。另外，管道也要寻找耐腐蚀的材料。再者，对于冷凝房中的仪表、阀门等附件也需要对防腐蚀的措施进一步加强，防护等级也要住提高，降低因湿热而引起的故障率。
3.3 做好车站方案，且与土建专业做好配合工作，系统形式需要去做好合理的核算和预算，使得蒸发冷凝的冷水机做好运输路径的准备，同时吊装的孔尺寸也应该做好预留工作。安装和一定的检修是蒸发冷凝机设备应考虑的事项，在机组中，进风侧和控制侧柜侧都应保持不小于1.5m的净距，保证进风空间和操作空间。
3.4 工作人员应该根据供货商的特点，可与其他专业做好对接工作，比如：给排水专业、BAS专业以及动照专业，使得蒸发冷凝的空调系统得到进一步的使用。
4、结束语
综上所述，蒸发冷凝空调系统不仅可以降低地铁建设过程中的施工难度，而且可以取消水冷系统中的冷却塔更能削弱地铁建设和环保之间的矛盾。对于选择系统的的车站方案，需要体现出蒸发冷凝空调系统的经济性、节能型以及可行性等。如今蒸发冷凝空调系统在轨道交通中还不是很常见，但其技术在不断的完善，技术人员将会从产品、系统的设计以及运营的管理中出发，可从本质上去解决问题，对所遇到的问题能够认识到其重要性，且在实施环节中做到完善。通过完善之后，蒸发冷凝器系统会在大量的轨道交通中得到广泛的应用，发挥其优势。
参考文献：
[1] 刘晓华, 江亿, 张涛.温湿度独立控制空调系统(第二版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2013.
[2] 张登春，陈焕新. 蒸发冷却技术在我国干燥地区的应用研究[J]. 建筑热能通风空调，2001(3)：12-14.
[3] 劳逸民. 数据中心主机房环境要求变化分析[J]. 机房技术与管理, 2015,(1): 30-32.
论文作者:周家驹
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/11
标签：空调系统论文; 冷却塔论文; 系统论文; 里程论文; 机房论文; 轨道交通论文; 空调论文; 《科技新时代》2019年7期论文;