運(yùn)營地鐵車廂溫度控制分析

楊天智+許鈺文+易柯+許凌艷+丁前莊+肖峰敏

【摘 要】現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對于地鐵車廂內(nèi)溫度場的測試，都是在車輛靜止及空載情況下進(jìn)行測試，測試結(jié)果不能真實(shí)體現(xiàn)實(shí)際運(yùn)營情況。本文通過對某地鐵線路跟蹤實(shí)測，發(fā)現(xiàn)在地鐵運(yùn)營時段地鐵車廂內(nèi)的溫度場分布與載客量息息相關(guān)，這是由于地鐵車廂狹小，人員密度變化大等特點(diǎn)所造成的。本文借助于對運(yùn)營中的地鐵車廂內(nèi)的實(shí)測數(shù)據(jù)，為今后優(yōu)化車廂內(nèi)溫度控制策略，提高乘客的舒適度打下了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】 地鐵車廂；溫度控制

引言

地鐵車內(nèi)室內(nèi)空間狹小、人員密度大，運(yùn)行區(qū)間短、乘客逗留時間短、上下乘客相對多，地鐵車輛的這些特征使得溫度控制的難度增加，車內(nèi)容易出現(xiàn)過熱、過冷等現(xiàn)象。這種溫度的不均勻分布不但增加了地鐵空調(diào)的能耗浪費(fèi)，而且造成了乘客極大的不舒適[1]。但是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對于地鐵車廂內(nèi)溫度場的測試，都是在車輛靜止及空載情況下進(jìn)行測試，測試結(jié)果不能真實(shí)體現(xiàn)實(shí)際運(yùn)營情況。

本文通過對某地鐵線路跟蹤實(shí)測，發(fā)現(xiàn)在地鐵運(yùn)營時段地鐵車廂內(nèi)的溫度場分布與載客量息息相關(guān)，這是因?yàn)檩d客量影響著車內(nèi)的氣流組織，載客量加大必然會引起空載狀態(tài)下的氣流組織變化，造成車廂內(nèi)溫度分布變化。同時提出了消除載客量帶來的影響的方案。

1 .地鐵列車相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國地鐵車廂內(nèi)溫度測試都是在地鐵列車靜止及車廂內(nèi)沒有乘客下進(jìn)行測試。《EN14750-2， Railway applications –Air conditioning for urban and suburban rolling stock –Part 2： Type tests》[2]、《CJ/T 354-2010城市軌道交通車輛空調(diào)、采暖及通風(fēng)裝置技術(shù)條件》[3]等標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的要求也都是在列車靜止?fàn)顟B(tài)或無載客情況，與實(shí)際運(yùn)營時車廂內(nèi)溫度場的分布有所不同，因此實(shí)際測試列車運(yùn)營時的車內(nèi)溫度場分布特性，有利于實(shí)際乘客的舒適度的研究打下基礎(chǔ)。

2 實(shí)測試驗(yàn)結(jié)果

2.1 試驗(yàn)情況說明

在國內(nèi)某B型車上正線運(yùn)營測試。此B型車為車輛天花板回風(fēng)。T3測點(diǎn)位于回風(fēng)口下方距地面2m，T7、T8、T9測點(diǎn)距地面1.1m高，T2、T4、T5、T6測點(diǎn)距地面1.1m，T1位于座椅下方距地面0.2m。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)前面2個時間及人數(shù)關(guān)系表格，取人少（大致在60人以下）的7點(diǎn)4分至7點(diǎn)30和8點(diǎn)55至9點(diǎn)15二個時段，及人多（大致在100人以上）的7點(diǎn)35至8點(diǎn)20和8點(diǎn)25至8點(diǎn)50二個時段做分析。

從上面人少時的溫度分布圖可以看出：

（1）各溫度點(diǎn)的變化趨勢是一致的。

（2）從乘客人數(shù)少于60人的情況下可以得到，回風(fēng)口溫度與車內(nèi)溫差大概有2℃。

（3）車內(nèi)1.1m及1.7m處的平均溫度在24℃左右。溫度波動范圍為23℃～25℃。

從上面乘客較多時的溫度分布圖可以看出：

（1）各溫度點(diǎn)的變化趨勢是一致的。

（2）從乘客人數(shù)大于100人的情況下可以得到，回風(fēng)口溫度與車內(nèi)溫差大概有3℃。

（3）車內(nèi)1.1m及1.7m處的平均溫度在25℃左右。溫度波動范圍為23℃～27℃。

3 .總結(jié)分析

根據(jù)車輛運(yùn)營時的實(shí)測結(jié)果顯示，車廂載客量越大，車廂內(nèi)垂直溫度相差越大；回風(fēng)口溫度與車廂平均溫度相差越大。

通常項(xiàng)目都在回風(fēng)口設(shè)置溫度傳感器檢測回風(fēng)口回風(fēng)溫度，把回風(fēng)口回風(fēng)溫度作為車廂溫度。而載客量大時，回風(fēng)口回風(fēng)溫度不足以代表車廂溫度。在空調(diào)機(jī)組制冷情況下，車廂內(nèi)載客量大時，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)檢測到回風(fēng)口溫度達(dá)到設(shè)定值時就會停機(jī)。但是車廂平均溫度確沒有達(dá)到設(shè)定值，車廂溫度會較高，就會導(dǎo)致乘客覺得悶熱。

針對以上問題提出2點(diǎn)改進(jìn)方案：

1. 隨著載客量增加，在收到回風(fēng)口溫度以后，由空調(diào)系統(tǒng)自動在回風(fēng)口溫度上加上2℃、3℃。即當(dāng)載客量大時，把回風(fēng)口溫度加2℃、3℃當(dāng)成車廂溫度。

2. 在車廂下部加一個溫度檢測點(diǎn)，把回風(fēng)口溫度檢測值和車廂下部溫度檢測值的平均值作為車廂溫度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡萬玲，管勇.我國列車空調(diào)的現(xiàn)狀及其節(jié)能途徑探討[J].甘肅科技，2003，19（6）：55-56

[2] CJ/T 354-2010， 城市軌道交通車輛空調(diào)、采暖及通風(fēng)裝置技術(shù)條件[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011

[3] EN14750-2， Railway applications –Air conditioning for urban and suburban rolling stock –Part 2： Type tests [S].