铁路车站候车室空调系统新风处理方案探讨
2023-01-12姜军
姜军
北京铁路局集团有限公司天津站 天津 300000
引言
与常规建筑的中央空调系统不同,铁路车站候车室人员流动性强,总人数变化频繁,使得空调系统构造复杂,控制难度大,特别是在新风处理方面,存在的弊端较多,实现困难。在工程建设中,若对新风供应关注度不够,铁路车站候车室内的空气新鲜度和洁净度便会下降,只能完成了制冷和供暖任务,不利于铁路车站候车室舒适度和健康的提升。对此,应该加强对铁路车站候车室空调系统新风供应模式的研究,对新风处理办法科学编制,充分发挥空调系统的作用。
1 铁路车站候车室空气品质污染源特点及新风处理必要性
1.1 铁路车站候车室空气品质污染源特点
铁路车站候车室内的污染物来源较为复杂,种类越来越多。当前已经发现的室内空气污染物有几百种。铁路车站候车室内空气污染物的来源很多,诸如候车室人员的频繁活动、室内设施、建筑和装饰材料、室外人员带入等,这些污染物涉及生物、物理、化学等领域。污染物存在的形式也比较多样,既有微生物和固体颗粒,也包含有害气体。如果铁路车站候车室内的密度程度增加,室内的污染扩散难度便会增大,导致室内的人群与污染物接触。室内空气污染物的长期性和累积性特点明显,若不能彻底将其消灭,必然会危害人们的生命健康。与室外相比,室内污染程度高,大约是室外的6~10倍,再加上人员处于密闭的空间,在呼吸作用下,二氧化碳量会逐渐增多,而氧气量越来越小,导致人员没有充足的氧气量[1]。
1.2 铁路车站候车室新风处理必要性
铁路车站候车室内的空气如果遭到污染或者没有充足的氧气供应,不仅会导致人们的身体健康受到损害,还会对人们的候车心情造成影响。随着社会的高速发展,人们对室内空气品质愈发关注,因此,改善铁路车站候车室内控空气品质已经成为亟待解决的关键问题。在对铁路车站候车室内空气品质优化期间,可以应用的方式多样,但引入过滤后的室外新风,是最可靠、最安全且最经济的一种方式。通过加强铁路车站候车室空调系统的新风处理,除了能让候车室的污染物得到有效稀释和排除之外,也能补充足量的氧气,让人与自然之间的联系更为密切。做好新风处理工作,也能让铁路车站候车室内工作人员维持身体健康,提升工作效率和服务水质量。利用这种方式,候车人员的舒适度和满意度也能得到提高。在引入新风期间,需要对铁路车站候车室内的污染物浓度严格管控,必须在阈值以下[2]。
2 铁路车站候车室空调系统新风设计中存在的问题
在铁路车站候车室空调系统运行期间,新风处理是关键环节,可以减少室内的污染物,也能让室内的氧气供应始终满足人们的需求。但由于新风处理过程复杂,涉及内容颇多,导致新风系统在设计环节经常出现问题,影响了铁路车站候车室空调系统新风处理实效性。
2.1 新风进风口
在在铁路车站候车室自然通风上,大多会采用“防雨百叶”作为新风进风口,截面尺寸与新风管的截面尺寸类似,但从实际使用效果来看,防雨百叶的可利用截面积较小,只有几何尺寸面积的41%,导致在铁路车站候车室空调系统的新风量较少,室内的污染物不能及时稀释和排除,致使人员的生命安全受到威胁[3]。
2.2 新风管和新风调节阀
在对新风口的面积、新风管截面积设计期间,大多会将系统的总风量作为基础展开设计。对于回风管和新风管,并没有提前预留风量测定孔,导致新风量在控制和处理期间,无法满足节能环保标准,也无法与卫生要求吻合。因此在今后设计期间,如果系统能达到最大新风量,需要在每一个系统上安装新风口,与之相对的排风管和回风管都要做到可调节、可测量,确保能随时对存在的问题进行调整,为新风的高效处理提供便利。
2.3 回风管路与新风管路阻力存在不均衡问题
铁路车站候车室空调系统运行期间,在阻力方面,如果回风管路与新风管路存在的差异太大,可以利用多叶阀调整。若利用防火调节阀而没有使用多叶阀,很难保证回风管的调节精准性。
2.4 多联机空调的新风
在对全热交换新风机组设计与应用期间,存在的问题较多,比如机组在运行过程中,没有设置明显标记的活动检修口,为人员的检修和维护带来很大难度,影响了新风处理效果[4]。
3 铁路车站候车室空调系统新风处理方案
3.1 无组织新风供给
在铁路车站候车室空调系统运行期间,没有设置新风系统,只依靠门窗缝隙将室内的空气排出,或者采取开窗的方式将新风引到室内,从系统运行的角度分析,这种形式不属于新风供应模式,但因为此类方式在工程中的应用频率较高,所以需要对其系统研究。在建筑物风压和热压的作用下,在铁路车站候车室的朝向、楼层不同,渗入到室内的空气量往往存在很大差异,部分在铁路车站候车室即便将门窗打开,依旧不能将新风有效引进到室内。针对引入的新风,在品质上,诸如洁净度、新鲜度等,或者每个人所需要的新风量,都不能达到要求。并且如果不对新风进行处理,直接将新风引入铁路车站候车室,会加大室内的空调负荷,如果将夏季的符合标准为基准,应用的空调型号在冬季运行期间,供热不足问题出现概率大,不利于新风处理效率的提升。夏季含湿量大,室内机在运行和工作过程中,需要大量除湿,最终导致室内的相对湿度不能维持平衡。因此单纯依靠门窗的缝隙向在铁路车站候车室内引入新风,室内的空气状况很难维持在正常状态,所以在今后新风处理期间,应该注意避免使用此种方式,保证新风处理效果能整体提高[5]。
3.2 室内机自吸新风方式
在对铁路车站候车室空调系统新风处理过程中,结合候车室的实际情况,合理选择与应用室内机专用换新风组件,让新风快速进入空调机组,同时利用室内机自吸模式,将新风快速送到室内。新风大多来自室外,不会对温度和湿度系统处理,但有时会进行简单的过滤,由室内机承担新风的负荷,在此过程中,室内机的工作量大,需要进行大规模的除湿,所以一旦处于高温地区,铁路车站候室内的温蒂和湿度控制难度大,降低了空调的整体运行效率。对新风管采取集中或者分层设置,如果铁路车站候车室的室内机数量不多,可以采取分组的形式对新风管合理设置。应用此种办法对新风进行处理,存在的局限很大,应用的机型较少,因此在选择该方式时要结合铁路车站候车室的构造,适当应用该处理办法。
3.3 采用专用新风处理装置
现阶段,在很多空调制造厂商会提供专门用来处理新风的室内机,借助冷媒直接蒸发制冷或者制热,存在机外余压,能够结合室外空气温度或者室内温度差,在冷媒供液管路上设置电子膨胀阀,对供液量自动化控制,最后通过变频控制达到预先设定的送风参数。在对铁路车站候车室空调系统新风处理期间,禁止将普通室内机与新风室内机连接在同一个系统中,也不可以让普通天花板嵌入风管连接型室内机。在夏季时,因为新风温度高,在具体处理阶段,冷媒管内部的蒸发压力会随即上升,若将常规的室内机和新风室内机连接在一起,压缩机承担的负荷会增大,在长时间超负荷的运行下,压缩机很有可能出现损坏或者烧毁等问题。
机组制热和制冷的能力是恒定的,在不同室外状态下,新风处理的状态参数存在很大区别,要结合设计情况,利用焓-湿(h-d)图精准计算。在对新风处理期间,利用专用新风处理装置,能够将室外的空气处理到室内状态等湿线附近,可以承担所有的新风冷负荷和湿负荷。为保证新风的清洁度和新鲜度,在对设备利用过程中,要做好清洗消毒工作,利用空气洁净技术对进入空调系统的新风严格控制,降低新风口和回风口进入的灰尘与微生物含量。如果有必要,可以在铁路车站候车室安装空气净化系统,保证室内的卫生状况能满足既定标准,避免污染物对室内人员的生命健康造成影响。同时还应该结合设计情况,依照负荷特性以及铁路车站候车室使用功能需求等因素,对各个方面因素综合考虑,选出最佳的处理方案,以便空调的运行能实现环保节能效果。
3.4 采用新风换气机
新风换气机的本质是空气热回收装置,若根据空气交换器的种类划分,可以其分成板式、热管式等。若依照回热量的性质划分,可以将新风换气机分成两种,一种为全热回收器,另一种为显热回收器。在对铁路车站候车室空调系统新风处理过程中,为提升新风处理效果,可以采用新风换气机对新风高效供应。在对新风供给期间,能够将等量的污浊空气置换出来,确保铁路车站候车室内的风量始终维持在平衡状态,保证室内的新风量。利用新风换气机处理室内的新风,有助于节能效果的提升,和其他的新风供应方式相比,这种形式具有很大优势,具体可以体现在以下几点。
3.4.1 在铁路车站候车室空调系统中,将新风换气机应用其中,不仅可以让新风的供应需求得到满足,还能实现节能环保的目标,减小了的环境的污染。
3.4.2 与利用专用的新风处理装置不同,新风换气机的合理使用,在为铁路车站候车室空调系统提供新风的过程中,夏季时的室内机负荷会随即提升,湿度略加重,室内的湿度有明显上升的趋势。在冬季时,借助新风换气机,空调系统的运行需求不仅能得到满足,节能效果也会随之增加,对铁路车站候车室空调系统新风处理水平的提高大有裨益。
3.4.3 与显热回收装置不同,全热回收装置在使用期间,节能效果好,尤其是在夏季。但在冬季新风处理过程中,两种装置产生的效果没有太大差别。但如果在冬季利用全热回收装置,铁路车站候车室空调系统在运行过程中,加湿系统的投入费用会得到节约,在对湿度要求不高的条件下,可以选择不对新风进行加湿处理[6]。
在当前市场中,全热交换器类型较多,选择没有太大局限,能获得良好成效。国产新风换气机属于显热回收装置,显热回收效率超过70%。在对新风换气机应用过程中,因为规格颇多,且不需要投入大的成本,所以可以将此类设备应用在铁路车站候车室空调系统新风处理环节,保证新风能始终供应充足,提高新风处理的灵活性和便利性。在运用新风换气机期间,无潜热回收作用明显,室内机需要承担所有的新风潜热负荷与部分显热负荷,加大了室内机的运行负担,所以在对室内机的规格型号选择时,还要精准计算和分析,保证铁路车站候车室空调系统新风处理效果能达到最佳。
4 结束语
综合而言,在铁路车站候车室空调系统运行期间,通过对新风换气机的合理应用,除了能将大量排风冷量回收之外,还可以降低室内污染浓度,实现对空气品质整体改善的目标。为保证铁路车站候车室内的卫生条件与空调系统协调发展,将二者之间的矛盾彻底解决。在今后发展中,应该深入研究空调系统新风处理问题,可以设计新风处理计划,降低新风能耗,让铁路车站候车室始终维持健康。