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项目名称 技术分类 单位信息 第一发明人 专利情况 项目简介 发明创新点 产业化及市场应用

项目名称:低碳环保与智能高效地铁环境控制系统成套技术装备与应用

  • 广州地铁设计研究院股份有限公司
  • 广东省广州市环市西路204号
  • 510010
  • 卢小莉
  • 13828409812
  • http://www.gmdi.cn

第一发明人

姓名 罗燕萍 电话 83202483 电子邮件 534500510@qq.com
区号 020 邮编 510010 通信地址 广东省广州市越秀区环市西路204号

其他发明人

王迪军 李林林 卢红平 张 伟 罗 辉 王静伟 张 悦 朱红波 赵鸿强

专利情况

专利类型 专利状态
申请号 授权日期 授权专利号
CN201210208607.X 2014-03-26 ZL201210208607.X
CN202010370931.6 2021-11-23 ZL202010370931.6
CN201210292629.9 2014-10-29 ZL201210292629.9
CN201710256068.X
CN201620443764.2 2016-12-14 ZL2016204437642
参展目的

项目简介

随着城市发展,地铁线网规划的覆盖面积不断增加,目前全国大概 有三十多个城市已经开通或即将拥有地铁线路,基于地铁安全高效快捷输送乘客的根本功能需求,线网列车运行的密度需求日益提高。隧道内的环境控制是保证列车正常运行的重要因素之一,同时在当前经济高速增长和城市快速发展的时期,党中央、国务院发布了推进节能减排与发展新能源的战略部署,推进建筑节能成为实施中国能源战略的关键环节。而空调能耗是轨道交通能耗的重要组成部分,约占1/4-1/3,因此空调系统节能降耗对于轨道交通节能具有极其重要的意义。目前隧道环境控制和空调控制存在以下缺陷: 1)隧道通风采用双活塞系统,利用列车的活塞效应控制隧道内的温度,但是占地面积大; 2)铁车站的环境与设备监控系统统一由环境与设备监控系统直接监测和控制,只注重单机设备的能耗指标,不能从整个系统能耗指标方面考虑设备选型; 3)注重单机设备的能耗指标,不能从整个系统能耗指标方面考虑设备选型; 4)空调循环水系统运营 期间,为保证系统稳定可靠的运行效率,需要进行水处理运营,排污水的直接排放造成了大 量的水资源浪费; 5)由于表冷器自身体积巨大打来的开启和关闭困难以及使用翅片带来的清洁困难等 基于上述问题和国内外地铁通风空调系统技术发展趋势,参评项目“低碳环保与智能高效地铁环境控制系统成套技术装备与应用”技术,采用了“隧道通风单活塞系统、可设置于活塞风道的可开启式表冷器以及环控设备按不同的控制需求要求分为节能控制模块,和非节能控制模的地铁环控智能监控系统”成套创新性的地铁环控系统和监控系统,对促进城市轨道交通地面设施与城市融合、节能运行具有积极促进作用。 经过应用验证,实施本项目的地铁线路地面占地面积小,隧道环境控制较好,地铁环控系统运行能效高,可有效降低隧道通风系统地面占地面积,控制隧道环境温度,降低通风空调系统运行耗效。 本项目经过几年的持续开发和应用,已经在全国各地实现了推广应用。低碳环保与智能高效地铁环境控制系统成套技术装备与应用,近两年已经成功应用于广州城市轨道交通十八号线、二十二号线、十一号线等线路。据既有车站数据统计,本项目每站减少地面风亭用地面积约50㎡,每站每年降低运行费用约76万元。广州在建线路约120座车站,减少城市用地面积及每年减低运行费用明显,创造了良好的经济、社会效益。

发明创新点

本专利项目采用了地铁隧道温度控制系统及车站智能监控系统等创新性的通风空调及其控制系统,对降低轨道交通运行能耗,减少地铁工程地面用地面积,有积极促进作用,主要创新点有: 一、联动不同控制需求,实现精细化监控,降低环控设备综合能耗 本项目专利“一种地铁智能监控系统及控制方法”,提供一种综合能耗低、精细化监测控制的地铁智能监控系统,将环控、配电和控制结合成一体,把环控设备按不同的控制需求分为节能和非节能控制模块,进行联动控制,从而根据明确的系统节能控制需求,实现系统综合能耗最低;本专利还提供了对应控制该系统的控制方法,实现环控设备的精准控制,从而降低环控设备综合能耗。 二、降低投资与运行成本,减少地面征地面积 本项目专利“一种地铁车站的新型隧道通风系统”在土建方面每端只需要1个面积约为20m2活塞风井,每站减少地面风亭用地面积约50㎡,将区间隧道通风系统与车站隧道通风系统合并设置,减少地面用地;同时通过变频驱动,能根据管路特性调整运行状态点,保证运行状态点与管路特性完全匹配,降低了隧道风机能耗。 三、实现换热器表面自动清洗,提高热交换效率,清洗效率高 本项目发明专利“风机盘管表冷器自动清洗机构”,可在风机盘管表冷器翅片的前侧面形成一定水压的喷水机构,结构简单,控制方便,通过风机盘管内置清洗机构,对换热器表面进行全覆盖清洗消毒处理,能有效避免换热器翅片表面尘污堆积、脏堵,清洗效率更高,提高热交换效率,并能长期保持换热器表面清洁,杜绝了细菌滋生条件,保证清洁健康空气品质, 为地铁通风空调的清洁提供了极大的便利。 四、回收利用污水,节约用水,保护环境 本项目专利“定压补脱盐水及脱气机组”,通过控制系统管路内循环水水压及水质,利用反渗透装置对污水进行净化,使净化水作为补水再次进入水罐参与循环使用;空调水系统的运行能效的同时回收利用污水,节约用水,保护环境。 五、研发高性能的隧道温度控制系统,有效降温 本项目专利“一种隧道温度控制系统”,将可开启的表冷器放置在隧道/风道内,在夏季高峰工况当温度超标时使用表冷器,利用活塞效应对隧道进行冷却,在其它时段将表冷器关闭,以减少风道阻力;本专利使用表冷器对隧道温度进行控制,并且克服由于表冷器自身体积巨大打来的开启和关闭困难以及使用翅片带来的清洁困难等问题,研发出了高性能的隧道温度控制系统,对大客流高密度地铁线路,可有效控制高峰期的隧道温度而不影响其它时段的运行。 综上所述,本项目提供一种综合能耗低、精细化监测控制的地铁智能监控系统,实施本项目的地铁车站有效减少了征地面积,减少了通风空调系统运行能耗,创新行业技术发展,提高了经济效益。

产业化及市场应用效益情况

一、经济效益 本项目技术由广州地铁设计研究院股份有限公司与广州国灵空调有限公司、北京洁禹通环保科技有限公司等单位共同完成技术研究,并推动市场化应用进程。 本项目采用“低碳环保与智能高效地铁环境控制系统成套技术装备与应用”的成套技术,经过几年的开发和应用,已经在城市轨道交通工程中实现了推广应用。利用该技术设计的广州城市轨道交通工程十三号线、十八号线、二十二号线首通段已投入运行,并在广州城市轨道交通工程十一号线、三号线东延、五号线东延、七号线二期、十号线、十二号线、十三号线二期等在建线路普遍设计推广使用,根据既有车站数据统计,本项目每站减少地面风亭用地面积约50㎡,每站每年降低运行费用约76万元。广州在建线路约120座车站,减少城市用地面积及每年减低运行费用效果明显,运用本项目以来,累计销售收入为2275万元,创造了良好的经济效益。 二、社会环境效益 根据各地项目运营数据显示本项目在满足通风空调系统制冷功能要求的情况下,可以提高系统的运行能效,减少能耗,并能减少地面风亭数量级用地,使得地铁车站地面附属物与城市景观更融合,在当今“寸土寸金”的城市化发展中,能更合理利用土地资源,提高土地利用率。 另外,地铁通风空调系统运行能耗是地铁总能耗的重要组成部分,合理设计地铁通风空调系统及优化运行,是地铁节能运行的关键,本项目地铁环控智能监控系统可提供综合能耗低、精细化监测控制的地铁智能监控系统,将环控、配电和控制结合成一体,把环控设备按不同的控制需求要求分为节能控制模块,和非节能控制模块进行精细化监控,技术可以有效降低附属用地规模,提高通风空调系统能效,应用范围广,具有很好的市场前景与需求。 以上,线路实际工程的运营验证了涉及本项目“低碳环保与智能高效地铁环境控制系统成套技术装备与应用”的专利技术系统运行稳定,运行效果良好,可以实现节能节地的控制目标,积极响应党中央、国务院发布的推进节能减排与发展新能源的号召;

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