溶液调湿技术在火车站的应用.docx

溶液调湿技术在火车站的应用《建筑热能通风空调杂志》2014年第三期1溶液调湿通风系统1.1通风系统设计自然通风主要是利用室内外温度差所造成的热压和室外风力所造成的风压来实现通风换气的[4]。考虑到高架候车层四周的各进站门口与检票楼梯口的开闭情况主要与客流相关如果作为自然通风开口则具有较大的不确定性故不将其作为自然通风口。综合以上因素室外较冷空气主要从高架候车层的外门和通往一层站台层的两排楼梯口这两条气流通道进入室内经室内热源加热后上升到候车厅上部空间然后从幕墙高侧窗和屋顶高侧窗排出室外。1.2溶液除湿通风系统设计由于自然通风不能有效调节室内相对湿度相对湿度无法满足室内人员的热舒适性要求时设置溶液调湿新风机组将室外新风进行除湿处理后经由商业夹层处的球型喷口送入候车厅人员活动区域以调节室内的相对湿度同时消除一定的室内余热。高架候车室溶液调湿系统选用18台风量12000m3/h的热泵型溶液除湿机组设置在高架候车室高架夹层的4个空调机房高架候车室的机械通风、溶液调湿系统的布置如图2和图3所示。2溶液除湿通风系统室内热环境模拟分析由于候车区面积大风口数目众多难以整体模拟计算但是送风末端的布置呈对称分布所以选择其中四分之一处典型区域进行计算采用Airpak进行三维数值模拟建立的典型溶液调湿控制区域的计算模型如图4所示。其它区域的气流组织可认为与该计算区域相似。本项目计算采用RNG模型对空气流动及温度分布情况进行三维稳态模拟计算。候车厅内的夏季显热冷负荷作为模拟计算的输入参数其数值如表1所示。从舒适性角度确定昆明南站高架候车厅的夏季通风室内温度上限为28℃相对湿度上限为70%此时对应的室内含湿量为21.4g/(kg•干空气)。1）自然通风模拟分析当室外空气干球温度为23.1℃时在开启高架候车室全部自然通风口的情况下模拟该工况下高架候车室室内的热环境结果如图5所示。由图5可知当室外通风干球温度为23.1℃时高架候车室通过自然通风2.0m高处的室内空气温度大部分都低于28℃这为夏季利用自然通风带走室内余热提供了有利条件。2）仅通风后室内含湿量全年波动在自然通风和机械通风条件下高架候车厅内的含湿量全年波动如图6所示。图7进一步给出了候车大厅进行自然通风后不同含湿量区间的小时数分布。通过对室内含湿量进行逐时模拟分析可知夏季时段高架候车厅完全采用通风后仍有相当长时段室内含湿量较高超过了21.4g/(kg•干空气)无法满足建筑室内的湿度要求故需对湿度进行单独控制。3）同时开启自然通风、机械通风和溶液调湿系统由于通风无法完全满足室内热湿环境因此在某些时段应对高架候车厅内人员活动区域的室内空气进行除湿处理以避免室内出现高温高湿的现象。此时应当同时开启自然通风、机械通风和溶液调湿系统。其模拟结果如图8所示。从图8可以得出：通往站台层的楼梯口处进行机械通风后整个高架候车厅内的温度分布基本能够保证室内人员的热舒适性要求人员活动区域的室温基本保持在28℃以下；候车厅各区域的室内相对湿度基本维持在60%以下满足室内相对湿度要求不会导致高温高湿情况的出现。3溶液除湿通风系统运营控制通过气流组织进行模拟分析给出高架候车室的通风系统运行方案：1）室外温度低于23.1℃（即：室外通风计算温度）时开启自然通风系统可满足室内温度要求；2）室外温度高于23.1℃时开启高架候车室自然通风和机械通风系统包括幕墙底部百叶风口、幕墙高侧窗和屋顶高侧窗、主进站口；机械通风系统完全开启包括通往站台层的32个进站检票单元体；3）室内温度超过28.0℃或相对湿度超过70%时开启自然通风、机械通风系统同时开启溶液除湿系统对室内进行除湿处理。4结语通过对昆明南站候车区进行自然通风+溶液调湿通风系统优化设计替代集中空调系统获得了显著的节能效果：1）昆明地区夏季气温不高但部分时段湿度较大在充分利用自然通风、机械通风的情况下采用溶液调湿系统来辅助调整室内空气湿度可以满足室内舒适度要求避免设置能耗较大的空调系统以达到建筑节能的目的。2）区别于普通空调的冷凝除湿溶液调湿系统具有能较精确地控制温湿度、显著提高室内空气品质、提高显热处理效率等优点具有很大的发展前景。3）溶液除湿结合通风系统充足新风供应提高了室内空气质量为建筑营造了舒适、健康的空气环境。作者：王金桥单位：中铁第四勘察设计有限公司