鐵路客站上部空間冬季熱空氣利用的可行性研究.pdf

1、隨著軌道交通事業(yè)的飛速發(fā)展，鐵路客站的空調(diào)采暖能耗將急劇增加，而國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的要求更加嚴(yán)格。因此，鐵路客站節(jié)能減排新技術(shù)的應(yīng)用必不可少。通過(guò)相關(guān)學(xué)者對(duì)大空間建筑豎直空間的溫度測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，沿垂直方向具有明顯的溫度梯度，上部區(qū)域與下部區(qū)域空氣存在較大溫度差，即上部區(qū)域存在可利用的熱空氣，如果將上部的熱空氣直接抽送至人員活動(dòng)區(qū)，必然能提高人員活動(dòng)區(qū)的溫度，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失，并抵消部分冷風(fēng)滲透熱損失，進(jìn)而減少整個(gè)冬季的熱負(fù)荷，具有一定的

2、熱回收價(jià)值。
　　本文從鐵路站房公共區(qū)域的熱環(huán)境特點(diǎn)出發(fā)，提出將上部熱空氣直接抽送至人員活動(dòng)區(qū)的回收利用方案，并從理論上建立了頂部區(qū)域與人員活動(dòng)區(qū)的溫度差和熱回收允許運(yùn)行的最大風(fēng)量之間的關(guān)系，得到了合理運(yùn)行的最優(yōu)熱回收風(fēng)量區(qū)間。根據(jù)對(duì)鐵路站房的空間尺寸與人員流動(dòng)情況的歸納總結(jié)，建立典型鐵路客站物理模型，采用EnergyPlus（簡(jiǎn)稱(chēng)EP）軟件進(jìn)行豎直空間的溫度分布模擬，并采用與實(shí)驗(yàn)對(duì)比、Fluent與EP相互驗(yàn)證兩種方法共同驗(yàn)證了

3、軟件EP的多區(qū)域模型模擬計(jì)算豎直空間溫度分布的準(zhǔn)確性，然后對(duì)將上部熱空氣直接抽送至人員活動(dòng)區(qū)的熱回收利用方案的模擬計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了闡述，并以采暖供熱量降低率α、實(shí)際節(jié)能率λ、熱回收能效比ε與投資回收期β來(lái)綜合評(píng)價(jià)該方案的可行性。
　　通過(guò)對(duì)熱回收運(yùn)行條件的分析，設(shè)定當(dāng)人員活動(dòng)區(qū)需要采暖來(lái)滿足熱環(huán)境需求，同時(shí)頂部空氣溫度高于人員活動(dòng)區(qū)的空氣溫度時(shí)，應(yīng)優(yōu)先開(kāi)啟熱回收，然后再利用采暖供熱保證熱環(huán)境需求。在該運(yùn)行控制原則下，本文以典型鐵路客

4、站物理模型計(jì)算了不同熱回收控制條件下的節(jié)能性，發(fā)現(xiàn)熱回收的節(jié)能率隨熱回收控制條件的改變而變化，并確立了最大熱回收節(jié)能率下的控制條件:人員活動(dòng)區(qū)溫度小于18.5℃且頂部與人員活動(dòng)區(qū)的空氣溫度差大于或等于1.5～2℃時(shí)開(kāi)啟熱回收、熱回收風(fēng)量為15～20m3/s。
　　根據(jù)EP熱回收模擬計(jì)算方法，分析了氣候區(qū)域、朝向、層高、窗墻比、天窗面積、公共區(qū)域面積對(duì)熱回收節(jié)能性的影響，得到各因素對(duì)熱回收節(jié)能的影響規(guī)律。為了使熱回收的節(jié)能率更大，能