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夏热冬暖地区地铁车站空调系统节能优化研究
| 论文题名： | 夏热冬暖地区地铁车站空调系统节能优化研究 |
| 关键词： | 地铁车站;通风空调系统;能耗分析;节能策略;夏热冬暖地区 |
| 摘要： | 随着社会的飞速发展，地铁作为城市交通中方便快捷的交通运输方式，在城市交通运输中扮演着不可或缺的角色，但地铁通风空调系统运行带来的能耗问题也日益显著，据统计，地铁车站通风空调系统的能耗在整个地铁车站建筑能耗中占据四成左右。因此，探究适用于地铁车站内较为节能的通风空调系统方案，对降低地铁车站通风空调系统的能耗有着重要的意义。 本文以广州地铁某车站为研究对象，分析地铁车站的负荷特点和负荷组成，通过理论分析、现场实测和数值模拟相结合的方法，对车站进行了全年空调逐时冷负荷模拟，同时设计了直膨式空调机组测试方案，对磁悬浮式空调机组和涡旋式空调机组进行了机组性能测试，并对地铁车站三种不同的空调系统方案的全年能耗进行了对比分析。 首先，本文使用SketchUp建模软件建立了车站建筑的三维模型，导入OpenStudio能耗模拟软件对该地铁车站建筑进行了空调的全年冷负荷模拟，得到了车站空调冷负荷的全年逐时分布情况，同时，对车站空调的负荷频数分布进行了分析。 其次，设计了两种直膨式机组（磁悬浮机组与涡旋式机组）的性能测试方案，通过性能测试对直膨式空调机组的运行性能和相关影响因素进行了研究，通过单一变量性能测试论述了压缩机转速、风机转速以及机组进风湿球温度对机组性能的影响，同时对处于不同负荷率下的机组性能进行了测试，测试结果表明直膨式空调机组处于部分负荷区间下运行属于较高效率运行区间。 另外，以实验数据为基础，建立直膨式空调机组的性能数值模型，使用SPSS软件对模型进行多元线性回归，得到线性回归方程式，为研究机组的供冷量与机组功耗提供了参考。 最后，根据地铁车站设计资料，通过EnergyPlus软件对地铁车站常规的全空气一次回风空调系统进行了全年能耗模拟，同时将蒸发冷凝空调系统和直膨式空调系统分别与全空气空调系统进行了全年能耗对比分析，结果表明：蒸发冷凝空调系统相对于全空气系统节能了14.55%，具有一定的节能性；直膨式空调系统相对于全空气系统，节能了19.22%，节能效果比较明显。因此，从经济性和适用性角度分析，在夏热冬暖地区地铁车站，推荐使用直膨式通风空调系统，其中大系统的冷空调机组选用磁悬浮式，小系统的空调机组可选用涡旋式/直膨式（水冷螺杆机、VRV机）。 |
| 作者： | 谭小旭 |
| 专业： | 人工环境工程(含供热、通风及空调等) |
| 导师： | 李峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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