夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽空调冷热源适宜性分析_唐兴中.pdf

第2 3卷 第1期2023年1月R E F R I G E R A T I ONAN DA I R-C ON D I T I ON I N G5 0-5 5收稿日期:2 0 2 2-0 4-2 1,修回日期:2 0 2 2-0 5-1 6作者简介:唐兴中,硕士,主要从事暖通空调设计。夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽空调冷热源适宜性分析唐兴中(中铁第五勘察设计院集团有限公司)摘 要 针对铁路客运枢纽中央空调冷热源选择过程存在评价指标要求多,指标因素存在模糊性与关联性及难以选择等问题;运用层次分析法(AH P)与熵权法相结合的组合赋权法确定各指标权重系数,并利用灰色关联投影法建立中央空调冷热源方案优选模型。将所建模型应用于某新建中型铁路客运站房空调冷热源方案优选,在经济性、节能性、可靠性与环保性等方面对空调冷热源方案进行了综合评价,从而确定空调冷热源的形式。关键词 铁路客运枢纽;灰色关联投影法;冷热源;优选模型S u i t a b i l i t ya n a l y s i so fa i rc o n d i t i o n i n gc o l da n dh e a t s o u r c e sf o rm e d i u ma n ds m a l l-s i z e dr a i l w a yp a s s e n g e rh u b i nh o ts u mm e ra n dw a r mw i n t e r r e g i o nT a n gX i n g z h o n g(C h i n aR a i l w a yF i f t hS u r v e ya n dD e s i g nI n s t i t u t eG r o u pC o.,L t d.)A B S T R A C T A i m i n ga t t h es c h e m es e l e c t i o no fa i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e me x i s tc o m p l e xe-v a l u a t i o n i n d e xs y s t e m,v a g u e n e s sa n da s s o c i a t i o nb e t w e e n i n d e xf a c t o r s,s e l e c td i f f i c u l t ya n do t h e ri s s u e s.T h ec o m b i n a t i o no fA n a l y t i c a lH i e r a r c h yP r o c e s s(AH P)a n de n t r o p ym e t h o d i su s e dt od e t e r m i n e t h e i n d e xw e i g h t c o e f f i c i e n t,a n dt h ea i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e mo p t i m i z a t i o nm o d e i s c o n s t r u c t e da c c o r d i n gt og r a yr e l a t i o np r o j e c t i o nm e t h o d.T a k i n gt h es c h e m es e l e c t i o no fa i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e ma sa ne x a m p l e,t h i sa n a l y z e st h es e l e c t i o no ft h ea i rc o n d i t i o n i n gs y s t e m s c o l d&h e a t s o u r c e f r o mt h e i n d e x e so f e c o n o m y,e n e r g yc o n-s e r v a t i o n,r e l i a b i l i t y,e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n do t h e ra s p e c t s,o b t a i n st h ea i rc o n d i-t i o n i n gs y s t e m sc o l d&h e a t s o u r c e.K E Y WO R D S r a i l w a yp a s s e n g e rh u b;g r e y r e l a t i o np r o j e c t i o nm e t h o d;c o l da n dh e a t s o u r-c e s;d e c i s i o n-m a k i n gm o d e l 近年来,随着我国经济快速发展,高速铁路及铁路客运枢纽建设的不断推进,中央空调系统作为铁路客运枢纽建设中重要的组成部分之一,其冷热源方案的选择不仅关系到铁路客运站房室内环境参数是否能满足后续运营期间使用要求,而且还直接关系到铁路客运站房的工程投资、舒适性、运营能耗、维护管理、系统安全可靠性等。因此,选择合适的铁路客运站房中央空调冷热源方案显得尤为重要。中央空调冷热源方案优化实质上是有限个方案的多目标决策问题。由于其众多影响参数之间存在直接关联或隐性关联,因此如何在众多设计中做出科学客观的评价,筛选出经济合理的方案,是暖通空调设计过程中常遇到的难题。就目前而言,中央空调冷热源方案优选常用的方法主要有:模糊层次分析法1-2、理想解法3、多元评价函数 第1期唐兴中:夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽空调冷热源适宜性分析5 1 法4、灰色关联分析法5-6、价值工程法7、模糊综合评价法8-1 0等。虽然这些评价方法所得到的评价结果符合工程设计实际基本要求,但各自还存在一定的不足和缺陷。与此同时,对夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽冷热源方案的总结至今有关报道甚少。因此,针对夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽的实际情况,采用熵权法计算客观权重,根据层次分析法(AH P)进行主观赋权,从而获取评价指标的综合权重;运用灰色关联投影法建立综合评价模型,对铁路客运枢纽常用的4种中央空调冷热源方案从经济性、节能性、可靠性与环保性4个方面进行综合评价分析,从而确定夏热冬暖地区中小型铁路站房中央空调冷热源适宜性方案。1 基于灰色关联投影法的评价模型灰色关联分析法通常作为一种常用多目标多属性数理统计法,其主要思想是1 1-1 2:从随机性的原始数据矩阵中获得理想方案集,并将评判矩阵进行无量纲化处理,然后采用熵权法与层次分析法(AH P)相结合的求得各评价指标权重系数,从而获得各待选方案的关联投影值,以此作为决策空调冷热源方案优劣的主要依据。1.1 确定决策矩阵假设n个待选空调冷热源方案集合为:U=方案1,方案2,方案n=u1,u2,un;各冷热源方案有m个评价方案优劣的评价指标集为:A=指标1,指标2,指标m=a1,a2,am。由此可得到m个评价指标的决策矩阵X=(xi j)nm如下,其中i=1,2,n;j=1,2,m,ri j表示第j方案中的第i项评价指标值。X=x1 1x1 2x1mx2 1x2 2x2mxn1xn2xn m鉴于灰色关联投影法是基于关联度来评价各方案之间优劣的,因而需确定一个理想方案,根据理想方案与待选方案之间的关联度来评估待选方案的经济合理性。通常将各评价指标的最优值作为理想方案指标的参考值,便可获得理想方案集,记为:X0=x0 1,x0 2,x0m。当评价指标为成本型指标时x0j=m i n(x1j,x2j,xn j),当评价指标为效益型指标时x0j=m a x(x1j,x2j,xn j)。1.2 建立多目标关联度评判矩阵就目前空调冷热源方案优选来说,由于存在评价指标多,各评价指标具有的量纲和数量级不尽相同,所代表的物理含义也不完全一致。故为了保证评价结果的可靠性,需将各评价指标进行无量纲化处理。在空调冷热源方案评价指标中,通常将使用寿命、全年能效比、系统稳定性等数值越大越优的指标称为效益性指标;初投资、年运行费用、一次能源消耗量、全年C O2排放量、占地面积等数值越小越优的指标称为成本型指标。通过数学变换对评价指标进行无量纲化处理:1)当评价指标为成本型指标时:x i j=x0j/xi j(1)2)当评价指标为效益型指标时:x i j=xi j/xo j(2)3)将无量纲化的评判矩阵加上理想方案序列可得特征矩阵:X=(x i j)(n+1)m(3)其中:x i j,x 0j,i=1,2,n;j=1,2,m。通常将子因素x i j与母因素x 0j的有关数据作为基础,可计算得到母因素与子因素之间的关联关系称为关联度ri j,同时基于灰色理论建立多目标关联度评判矩阵R=(ri j)(n+1)m,ri j具体计算如式(4)。ri j=m i n1in m i n1jmx 0j-x i j+m a x1in m a x1jmx 0j-x i jx 0j-x i j+m a x1in m a x1jmx 0j-x i j(4)式(4)中:为分辨系数,(0,1),通常取0.5。1.3 综合权重的计算1.3.1 基于熵值法的客观权重计算在空调冷热源方案优选中,各评价指标之间所处重要性程度不同,其所传递的信息量也是不尽相同的;由信息熵基本理论可知,信息熵通常是模糊性和信息量的基本度量,评价指标携带的信息量越大,表示该评价指标对方案决策的影响越大。基于熵值法的客观权重相关计算步骤如下:1)计算第j项指标的熵值:hj=-1l nnni=1pi jl npi j(5)其中:pi j=x i j/ni=1x i j。2)指标权重的计算:j=(1-hj)/mj=1(1-hj)(6)1.3.2 基于层次分析法的主观权重计算基于层次分析法的基本原理,通过评价指标 5 2 第2 3卷 两两比较构建指标判断矩阵A=(j k)mm,其中j k表示第j项评价指标对第k项评价指标的相对重要程度,重要程度标度一般采用19数值表示1 2。由上述建立判断矩阵后,根据特征值法可确定主观权重,相关计算如式(7)和式(8)。1)对判断矩阵各列归一化:j k=j k/mj=1j k(7)2)指标权重系数的计算:j=j/mj=1j,其中:j=mj=1j(8)3)为避免由于判断矩阵不满足一致性而造成最终评价结果缺乏可信度;通常采用一致性比例C R进行一致性检验。即:C R=C I/R I,其中:C I=(m a x-m)/(m-1),且m a x=1mmj=1(Ajj/j)(9)式(9)中:m a x为矩阵最大特征值;C R为一致性比例;m为矩阵阶数;C I为一致性指标;R I为平均随机一致性指标,其取值见表1。表1 1阶9阶的平均随机一致性指标(R I)阶数m987654321R I1.4 5 1.4 1 1.3 2 1.2 4 1.1 2 0.9 4 0.5 800若C R小于0.1,则认为判断矩阵符合随机一致性指标,即所得权重向量是合理的。反之,若C R不小于0.1,则判断矩阵不符合随机一致性指标,判断矩阵各元素的取值应根据实际情况进行重新调整,使C R小于0.1。1.3.3 综合权重的计算由于层次分析法(AH P)和熵权法都有明显的不足,即AH P法的主观权重偏向于专家的经验判断,在一定程度上存在主观随意性;而熵权法是基于原始数据中的客观信息确定的,但各指标之间缺乏横向比较。为了弥补两种赋权法本身存在的缺陷,使权重趋于更加合理,采用了AH P法与熵值法相结合的组合赋权法确定综合权重wj,具体计算如式(1 0)。wj=j+(1-)j(1 0)式(1 0)中:为偏好系数,为了能同时考虑到指标的客观性和主观性要求,通常取0.5。1.4 方案综合评价灰色关联投影值是决策方案模数的大小与灰色关联投影角余弦值的乘积,具体计算表达式如式(1 1)。Di=mj=1(ri jw2j/mj=1w2j),i=1,2,n(1 1)根据灰色系统理论可知,经计算得到空调冷热源方案的投影值越大,则表明该实际冷热源方案与理想方案接近程度越高;反之,空调冷热源方案的投影值越小,则表明该实际空调冷热源方案与理想方案接近程度越低。2 中小型铁路客运枢纽空调冷热源方案分析以广西壮族自治区某中型高铁客运站房为例,站房建筑面积约为99 8 7m2,候车大厅、旅客服务中心及公共卫生间通常共用一套空调冷热源系统,总空调面积约为63 2 0m2,计算得总冷负荷为17 0 5kW,该地作为典型的夏热冬暖地区之一,不设集中采暖。基于该高铁客运站房所处地区天气气候特点以及能源供应等条件,列出了目前夏热冬暖地区铁路客运枢纽最为常用的4种冷热源备选方案。1#方案:传统冷水机组+冷却塔;2#方案:一体化蒸发冷却式水冷机组;3#方案:风冷热泵机组;4#方案:冰蓄冷系统。方案从节能性、经济性、可靠性与环保性4个方面综合考虑,将初投资、年运行费用、全年能效比、系统稳定性、冷热源占地面积、一次能源消耗量、使用寿命和全年二氧化碳(C O2)排放量8个指标作为评判方案优劣的基本依据,各方案的主要评价指标参数详见表2。表2 冷热源方案指标参数方案初期投资/万元年运行费用/万元全年能效比一次能源消耗量/t系统稳定性评分平均使用寿命/年全年C O2排放量/t冷热源占地面积/m21#2 6 37 03.22 5 78 01 56 8 11 8 52#3 9 25 64.31 9 28 52 05 0 98 03#2 9 68 42.53 3 07 01 28 7 56 54#3 4 56 31.8 53 9 58 51 510 4 52 2 5注:1.指标重要性程度从大到小依次排序为:初期投资(T1)年运行费用(T2)全年能效比(T3)一次能源消耗量(T4)系统稳定性(T5)平均使用寿命(T6)全年C O2排放量(T7)冷热源占地面积(T8);2.系统运行时间为:夏秋两个季节,每天运行1 2h,平均负荷取0.7;3.一次能源(标准煤)每吨燃烧产生的C O2气体为2.6 5 2t1 3。第1期唐兴中:夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽空调冷热源适宜性分析5 3 2.1 决策矩阵的建立基于以上原始数据建立冷热源方案的方案集U对评价指标A的决策矩阵X=(xi j)nm。从而确定冷热源方案理想决策方案集为X0=(2 6 3,5 6,4.3,1 9 2,8 5,2 0,5 0 9,6 5);通过对决策矩阵进行无量纲化处理后加上理想方案序列可得出特征矩阵X 如式(1 2)所示。X=1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 01.0 0 0 0.8 0 0 0.7 4 4 0.7 4 7 0.9 4 1 0.7 5 0 0.7 4 7 0.3 5 10.6 7 1 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 0.8 1 30.8 8 9 0.6 6 7 0.5 8 1 0.5 8 2 0.8 2 4 0.6 0 0 0.5 8 2 1.0 0 00.7 6 2 0.8 8 9 0.4 3 0 0.4 8 6 1.0 0 0 0.7 5 0 0.4 8 7 0.3 0 2(1 2)2.2 关联度评判矩阵的计算由上述特征矩阵X,可计算得到差值矩阵为X 如式(1 3)所示。根据式(1 3)差值矩阵不难发现,最小差值为0,最大差值为0.6 9 8;由式(4)计算得到灰色关联度评判矩阵R为式(1 4)。X i j=0.0 0 0 0.2 0 0 0.2 5 6 0.2 5 3 0.0 5 9 0.2 5 0 0.2 5 3 0.6 4 90.3 2 9 0.0 0 0 0.0 0 0 0.0 0 0 0.0 0 0 0.0 0 0 0.0 0 0 0.1 8 80.1 1 1 0.3 3 3 0.4 1 9 0.4 1 8 0.1 7 6 0.4 0 0 0.4 1 8 0.0 0 00.2 3 8 0.1 1 1 0.5 7 0 0.5 1 4 0.0 0 0 0.2 5 0 0.5 1 3 0.6 9 8(1 3)R=1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 01.0 0 0 0.6 3 6 0.5 7 7 0.5 8 0 0.8 5 6 0.5 8 3 0.5 8 0 0.3 5 00.5 1 5 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 1.0 0 0 0.6 5 10.7 5 8 0.5 1 1 0.4 5 5 0.4 5 5 0.6 6 4 0.4 6 6 0.4 5 5 1.0 0 00.5 9 5 0.7 5 9 0.3 8 0 0.4 0 4 1.0 0 0 0.5 8 3 0.4 0 5 0.3 3 3(1 4)2.3 指标权重的计算为了使空调冷热源方案评价结果更加趋于客观实际,采用信息熵理论对空调冷热源方案各评价指标的客观权重进行计算,并根据式(5)及式(6)计算出各评价指标的客观权重为:=(0.1 1 8,0.1 1 7,0.1 3 2,0.1 3 0,0.1 0 9,0.1 2 2,0.1 3 0,0.1 4 2)。基于AH P基本原理,通过评价指标两两比较建立了评判矩阵,并根据式(7)和式(8)计算得到评价指标的主观权重,并进行了一致性比例C R检验,具体计算结果见表3。表3 评判矩阵与指标权重项目T1T2T3T4T5T6T7T8指标权重一致性检验T1111111/21/21/21=0.1 6 1T21111112/31/22=0.1 4 1T311111111/23=0.1 3 4m a x=8.9 5 8T4111111114=0.1 2 3C I=0.1 3 9T5111111115=0.1 2 3R I=1.4 1T6211111116=0.1 1 3C R=0.0 9 7T723/21111117=0.1 0 8T8222111118=0.0 9 6 由表3可知,C R=0.0 9 70.1,则评判矩阵基本符合随机一致性指标的,故所计算得到的指标权重是符合客观实际的。由上述基于AH P的主观权重与基于熵值法的客观权重,根据式(1 0)可求得评价指标的综合权重:w=(0.1 4 0,0.1 3 0,0.1 3 3,0.1 2 7,0.1 1 7,0.1 1 9,0.1 1 5,0.1 2 0)。2.4 冷热源方案的确定由式(1 1)可求出4个空调冷热源方案的灰色关联度投影值如式(1 5)。Di=mj=1ri jw2j/mj=1w2j=(0.2 3 2,0.3 1 4,0.2 1 1,0.1 9 6)(1 5)经过上述步骤,可求出4种空调冷热源方案的 5 4 第2 3卷 投影值大小。由此可得空调冷热源方案从优到劣排序依次为:2#方案,1#方案,3#方案,4#方案,最优空调冷热源方案为2#方案,即采用一体化蒸发冷却式水冷机组。一体化蒸发冷却式水冷机组非常适宜夏热冬暖地区的气候特点,且系统简单、能效比高、占地面积小、运营管理方便,目前在夏热冬暖地区新建的中小型高铁客运站房空调系统中得到了广泛应用。3 结果分析与讨论通过从经济性、节能性、可靠性及环保性4个方面对目前中小型铁路客运枢纽常用的4种空调冷热源方案进行了综合评价,一体化蒸发冷却式水冷机组作为空调冷热源适宜于夏热冬暖地区气候特性及铁路客运站房实际应用。下面从4种空调的优缺点分析了所得评价结果的合理性。风冷热泵机组的制冷、制热性能与室外环境温度密切相关,因而造成其性能不够稳定,特别是在夏季室外温度较高需冷量较多时,其制冷能力变差;冬季室外温度较低需供热较多时,其制热能力下降。冬季还需采取特定的除霜手段,严重影响了制热效果,导致室内的温度不能满足舒适性要求。风冷热泵机组的制冷效率也较低,消耗电能大,运行费用增高,因而在铁路客运枢纽的应用逐渐减少。冰蓄冷空调系统虽然具有利用峰谷电价差,减少了空调运行成本,且制冷温度低而稳定,空调效果较好,可有效提高铁路站房室内的舒适性和品位,但对于中小型铁路客运枢纽而言,其占地面积较大,难以找到合适位置设置制冷机房,且有文献研究发现1 4,冰蓄冷空调与常规水冷机组空调系统相比,总能耗却有所增加。常规水冷机组空调系统简单,能效比较高,但空调品质不高,年运行费用高,且需设置制冷机房,由于中小型铁路客运枢纽本身面积不大,通常难以满足制冷机房设置要求。然而注意到一体化蒸发冷却式水冷机组不仅具有能效比高及节能性好等特点,产相同冷量比风冷热泵机组节能3 0%以上,比常规水冷机组空调系统节能约1 5%;而且一体化设备紧凑,占地面积少,不需设置制冷机房;在目前铁路客运枢纽空调系统中的应用越来越受到青睐。与此同时,上述空调冷热源方案综合评价过程中未对利用可再生能源的地源热泵、水源热泵等进行综合评价;但鉴于地源热泵、水源热泵具有良好的节能性及诸多优点,尤其地(水)源热泵与冰蓄冷技术相结合作为国家提倡的建筑环保节能新技术之一,不仅可以采用热泵技术满足室内制冷的特性,而且可利用蓄能技术进行电网的削峰填谷;同时既可以让用户使用到廉价的空调制冷方式,又解决了日益严重的环境污染问题,还能大幅降低空调系统日间电力高峰时期的用电负荷。基于此,在铁路站房新建或改扩建工程暖通设计中,空调冷热源还应根据铁路客运枢纽所在地的实际情况及地方相关政策对可再生能源利用要求进行分析探讨,经水文地质分析及技术经济论证后可行,且满足施工条件时,需合理考虑地源热泵或水源热泵在铁路客运枢纽空调系统上的应用。4 结束语针对目前空调冷热源方案优选过程中,存在评价指标要求多,指标因素存在模糊性与关联性及难以选择等难题;同时为了克服层次分析法因主观经验判断而存在一定的随意性,并弥补熵值法缺乏横向比较的不足,使权重趋于更加客观合理;故采用AH P与信息熵理论相结合计算出各评价指标综合权重系数;并基于灰色基本理论,建立了空调系统冷热源方案决策模型。通过将所建模型应用于对铁路客运站房空调冷热源方案进行综合评价分析,结果表明:所建模型应用于空调冷热源方案优选是切实可行的,其不仅能通过定量与定性分析筛选出符合客观实际的方案结果;而且极大改善了因信息少以及大量灰色信息难以辨析而给评价结果带来不确定性的影响,提高了决策的科学合理性。这为空调冷热源方案优选提供了一种科学、合理、有效的决策手段,具有较高的实际应用价值。夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽的中央空调冷热源优先考虑采用一体化蒸发冷却式水冷机组;同时冷热源的选择还应根据铁路客运站房所在地的实际情况及相关政策要求,经水文地质分析及技术经济论证后可行,且满足施工条件时,应合理考虑地源热泵或水源热泵等可再生能源在铁路客运枢纽空调系统上的应用。参 考 文 献1 常青,余延顺.基于层次分析法的建筑空调冷热源系统决策评价J.制冷与空调(四川),2 0 1 2,2 6(5):4 3 6-4 3 9+4 4 9.2 肖沅芷.基于层次分析与灰色关联理论的空调冷热源优化选择模型J.制冷与空调,2 0 2 2,2 2(2):1 9-2 2+6 3.第1期唐兴中:夏热冬暖地区中小型铁路客运枢纽空调冷热源适宜性分析5 5 3 王道福,谢骏.基于理想点法的空调冷热源方案优选J.制冷与空调,2 0 0 9,9(6):1 8-2 0.4 王平利,胥海伦.基于多元评价函数的空调冷热源方案优选分析J.制冷与空调(四川),2 0 0 2(3):1 6-1 8.5 李阳春,刘利华.基于灰色关联分析法的空调冷热源优化选择J.工程设计学报,2 0 0 5,1 2(1):5 5-5 7.6 刘慧卿,李文杰,潘文彦.基于离差最大化与灰关联耦合的空调 冷 热 源 优 选 模 型 J.建 筑 科 学,2 0 1 0,2 6(1 2):1 0 2-1 0 5.7 严应政,高振生,邓沪秋,等.价值工程在空调冷热源和风管方 案 选 择 中 的 应 用 J.暖 通 空 调,2 0 0 4,3 4(2):7 3-7 5.8 刘俊杰,蔡苑竹.空调冷热源系统选择的模糊综合评判方法研究J.制冷与空调(四川),2 0 0 9,2 3(3):8 9-9 1.9 刘龙,胡松涛.某既有建筑群 冷 热 源 改 造 方 案 优 化J.暖通空调,2 0 1 8,4 8(1 0):5 9-6 1+1 0 7.1 0 李洪欣,沈晋明,唐喜庆,等.空调系统方案的评价与选择J.暖通空调,2 0 0 8,3 8(1):4 5-4 8.1 1 李祚泳.灰色系统理论及其应用进展J.自然杂志,1 9 8 9(7):4 8 3-4 8 7+5 6 0.1 2 李柏年.模糊数学及其应用M.合肥:合肥工业大学出版社,2 0 0 7.1 3 王豆豆,苟立,张彬.大型空调系统生命周期评价与能源利用评价模型J.土木建筑与环境工程,2 0 1 5,3 7(1):4 7-5 4.1 4 庄友明.冰蓄冷空调系统和常规空调系统的分析及能耗比较J.暖通空调,2 0 0 6,3 6(6):1 0 4-1 0 7.(上接第4 1页)1)低环境温度下,需等待1 0m i n左右,才能给机柜提供制冷需求;2)压缩机低温启动,未出现“抽真空”、“排气过热”问题,低压在0.1 MP a以上,排气温度最高6 2,压缩机底部温度在4 0 以上,最大压缩比达9.7,满足低温启动可靠性要求9;3)外风机周期性开停导致系统波动外风机周期性开停导致,但吸气过热度始终大于零,压缩机底部过热度最低达-6.2,通过观察压缩机油镜,润滑油位在合理范围内,系统回油正常。5 结束语笔者所在公司开发的户外一体化机柜空调,通过外风机开停策略,可实现户外低环境温度下机柜内部的制冷需求。该系统低温启动初期压力建立时间较长。但在运行过程中,吸气过热度始终大于零,压缩机没有回液风险。压缩机底部过热度波动,油面可能会周期性出现液态制冷剂,但通过油镜发现,压缩机气缸与轴承间接触面充满润滑油,可以避免压缩机缺油抱死问题。针对现有测试结果优化方案如下,但需设置配件,增加成本。1)在系统中设置高压储液器,在启动初期取代冷凝器供液,缩短启动过程中系统压力建立时间,快速建立起系统循环;2)采用变频或多风档调速外风机,减少外风机简单开停造成的冷凝器换热效果差异,减少运行过程中参数波动幅度,使系统在一个更稳定的压力范围内运行。参 考 文 献1 逯仲胜,刘鑫,熊振.工信部原部长李毅中:全国5 G网络覆盖还需要6至7年E B/O L.(2 0 1 9-1 2-1 8)2 0 2 1-0 6-1 5.h t t p:w w w.b j n e w s.c o m.c n/w e v i d e o/2 0 1 9/1 2/1 8/6 6 3 4 4 3.h t m l.2 周亚龙,娄悦,朱东升,等.户外智能控制柜环境适应性研究J.电力勘测设计,2 0 1 7(0 1):5 0-5 4.3 王银艳.低环境温度制冷技术应用研究J.机电工程技术,2 0 1 8,4 7(0 3):1 1 3-1 1 6.4 中华人民共和国工业和信息化部.通信户外机房用温控设备 第1部 分:嵌 入 式 温 控 设 备:Y D/T2 7 6 82 0 1 4S.2 0 1 4.5 赖志豪.户 外 通 讯 机 柜 用 空 调 热 管 一 体 机 的 设 计J.制冷与空调,2 0 1 9,1 9(6):6 2-6 5.6 王铭坤,张亮,黄伟青.热泵型空调器低温制热及低温制冷的探讨J.机电工程技术,2 0 0 8(0 8):1 0 7-1 0 9.7 孙静,时红臣.常规空调器用于低温制冷研究J.机电工程技术,2 0 1 5,4 4(0 7):1 1 1-1 1 3+2 2 7.8 马勇.一种自适应低温制冷空调的设计与实现J.空调及热泵制造技术,2 0 1 4(0 9):3 2 6-3 3 0.9 刘兆贝.制冷压缩机低温启动的可靠性研究J.设备监理,2 0 1 9(0 7):2 8-3 0+3 2.