铁路客运站夏季空调能耗研究

论文摘要

对于大型铁路客运站,空调负荷与室内外计算温度密切相关,同时其候车室聚集人数及据此造成的新风负荷和内部负荷是空调负荷的主要影响因素,而在实际运行过程中人员变动较大,这无疑给空调节能提出新问题。因此,本论文以室内候车人数为基础,对各能耗组成部分分别进行了模拟计算,并研究了空调能耗影响因素。主要研究内容有：(1)选取北京西站、上海站、长沙站、广州站及哈尔滨站进行能耗现状调查和对比研究,对其能源类型、能源结构进行整理分析,并对各客运站的能耗设备比例进行比较,着重分析了照明和空调设备的能耗情况。(2)通过测试夏热冬冷地区(长沙和上海)、夏热冬暖地区(广州)、严寒地区(哈尔滨)、寒冷地区(北京)典型城市客运站候车室夏季环境参数,结合问卷调查,统计分析了旅客的实际热感觉投票值(TSV),并对其热中性温度值和旅客可接受的温度范围进行探讨。并提出了针对这几个气候区的铁路客运站热舒适适应性模型,该模型可为计算空调能耗提供舒适节能的室内参数。(3)通过进站口对旅客车票的查验,得到旅客的候车时间,对统计数据建立了基于灰色动态模型的候车时间分布模型,并生成了铁路客运站候车人数仿真模型；同时,在实现候车人数模拟的基础上,利用BIN法所提供的设计参数,实现了内部人员负荷的模拟。(4)建立了室内外CO2浓度差随客流量变化的数学模型,并以ASHRAE标准为室内IAQ基准,对不同换气次数、不同工作日时室内外CO2浓度差随时间变化规律进行了模拟计算,得出符合IAQ标准的换气次数值,并将模拟值与实测值进行对比分析；采用同样的方法对室内外CO2浓度差为700ppm时的新风量进行模拟,将定风量与送风量通风情况进行比较,以分析节能潜力。最后在新风量和BIN法基础上对候车室内风负荷进行了仿真计算。(5)在室内热舒适和新风量研究的基础上,采用BIN法计算了围护结构负荷,对内部负荷、新风负荷及围护负荷进行了总结归纳,并以CEC系数法计算出客运站候车室的空调系统能耗指标；同时以正交实验法为基础,对影响空调能耗的因素进行主次排序。本文的研究可为我国铁路客运站空调系统设计、改造和运行管理提供参考和借鉴,具有较强的理论意义与实际工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 我国铁路客运站的发展形式
• 1.1.2 我国建筑能耗现状
• 1.1.3 我国建筑空调能耗状况
• 1.2 国内外研究现状及建筑节能评价指标综述
• 1.2.1 热舒适研究
• 1.2.2 室内新风量研究
• 1.2.3 国内外公共建筑节能评价标准简介
• 1.3 本论文的研究意义及主要内容
• 第二章 我国铁路客运站能耗现状调查
• 2.1 典型铁路客运站能源类型调查
• 2.2 铁路客运站能源结构调查
• 2.3 客运站能耗设备调查及分析
• 2.3.1 客运站主要能耗设备调查
• 2.3.2 客运站照明设备调查
• 2.3.3 客运站空调设备调查
• 2.3.4 客运站空调能耗调查及分析
• 2.4 小结
• 第三章 候车室热舒适适应性研究
• 3.1 热舒适主要评价指标及标准
• 3.2 候车室旅客热舒适调研
• 3.2.1 适应性理论
• 3.2.2 热感觉投票调研方案
• 3.2.3 调研结果与分析
• 3.3 热舒适适应性模型分析
• 3.3.1 热中性温度
• 3.3.2 客可接受温度范围
• 3.3.3 候车室内空调温度设计值
• 3.4 小结
• 第四章 基于旅客人数的客运站内部负荷研究
• 4.1 候车人数的现场调研
• 4.2 候车时间模型
• 4.2.1 灰色动态模型
• 4.2.2 候车时间分布拟合
• 4.2.3 模型比较分析
• 4.3 候车人数模拟计算
• 4.3.1 候车人数模型
• 4.3.2 模拟算法及流程
• 4.3.3 模拟系统的实现
• 4.3.4 实例计算
• 4.4 基于旅客人数的客运站内部负荷计算
• 4.4.1 BIN法
• 4.4.2 内部负荷计算原理
• 4.4.3 内部负荷计算过程
• 4.4.4 内部负荷计算结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 候车室新风负荷研究
• 5.1 候车室空气品质调研
• 5.1.1 室内空气品质的评价方法
• 2浓度差调研'>5.1.2 候车室内外CO₂浓度差调研
• 2浓度差模拟'>5.2 候车室内外CO₂浓度差模拟
• 2浓度差模型建立'>5.2.1 CO₂浓度差模型建立
• 2浓度差模拟流程'>5.2.2 CO₂浓度差模拟流程
• 2浓度差与新风量模拟'>5.3 室内外CO₂浓度差与新风量模拟
• 2浓度差变化规律'>5.3.1 自然通风与机械通风时室内外CO₂浓度差变化规律
• 2浓度差实测与模拟值的比较与分析'>5.3.2 CO₂浓度差实测与模拟值的比较与分析
• 5.3.3 定风量与变风量比较分析
• 5.4 基于BIN法的候车室新风负荷计算
• 5.4.1 新风负荷的计算原理
• 5.4.2 新风负荷仿真计算
• 5.4.3 新风负荷计算结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 候车室空调能耗指标研究
• 6.1 基于BIN法的围护结构负荷计算
• 6.1.1 建筑围护结构稳定传热的负荷
• 6.1.2 建筑围护结构非稳定传热负荷
• 6.1.3 透过玻璃窗的日射负荷
• 6.1.4 围护结构的负荷计算及结果
• 6.2 客运站候车室夏季能耗计算结果分析
• 6.2.1 BIN法计算的各项能耗值统计分析
• 6.2.2 基于CEC法的空调能效指标计算
• 6.3 空调能耗影响因素正交实验分析方法的设计
• 6.4 空调能耗影响因素的分析
• 6.5 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 论文的主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果