中小型铁路车站供热方式选择的探讨

中小型铁路车站供热方式选择的探讨

孔祥禄

中国铁路哈尔滨局集团有限公司

【摘要】供热工程作为我国基础民生工程，一直以来都深受政府部门的重视和关注。但是在过去的供热工程中，大部分人将供热重点放在城镇供热方面，对农村以及车站等偏远区域供热供热方式的研究并不是特别的重视，导致这些区域的供热一直处于高耗能、高污染的落后供热状态。近年来，随着社会经济的发展和中小型铁路车站重要性的凸显，其供热方式逐渐受到业界的关注。本文分析了中小型铁路车站供热特点，结合工作实际阐述了热泵供暖在中小铁路车站供热领域的应用。

【关键词】中小型铁路车站；供热方式；空气源热泵供热

随着社会经济的发展和各级政府对环境问题的不断重视，天然气、石油、电力等新型能源逐渐代替了传统能源，各地供热燃料也逐渐从传统单一的燃煤转变为多种燃料乃至多种供热方式共同竞争的现象，此时，合理的选择供热方式成为国内各地研究和关注的重点。中小型铁路车站作为铁路工程的重要组成部分，如何在经营中科学选择供热方式成为业界关心的重点，也是实现可持续发展战略的重点所在。为此，这里我们有必要就中小型铁路车站的供热方式选择策略进行分析和研究。

一、研究背景

现代人生活和环境离不开能源，试想一下，如果现代人离开了能源将是怎样一种境地。而城市供热用能的比重在现代城市用能中越来越占有相当的比例，相当多的城市用能统计表明，目前，全国建筑能耗已占社会总耗能的27.6％。一直以来，我国人民就有着货比三家的观点，供热方面也是如此，很多的企业、单位和个人都喜欢采用多种不同的供热方式，这主要是因为过去供热工程中出现的问题较为常见，如管道破裂、供热中断等，严重影响了居民生活和工作，同时也对车站经营带来很大的困扰。随着国家政府部门对供热工作的重视，各种新型供热方式不断涌现，热源泵便是目前最为常见的一种，也是铁路部门为了响应国家节能环保号召而选择的一种全新供热方式。2020年12月，国务院新闻办公室发布《中国交通的可持续发展》白皮书并举办新闻发布会，有学者在此背景下提出了铁路绿色创新和发展的说法，也让业界工作人员明确了加强铁路技术创新，降低温室气体排放技术改造和科研力度，其中采用空气源热泵和太阳能热水器替代既有燃煤、燃油锅炉等就是举措之一。实际应用中，在多种替代热源形式中，空气源热泵在北方煤改电中应用广泛，因其运行时无污染物排放，在大气环境改善、PM2.5指数控制、污染治理等方面的环保效益得到了广泛验证。

二、中小型铁路车站的供热方式选择策略

1、能源利用方面

我们考虑能源的利用，可以从本企业、本环节来看，也可以从整个社会来看，有时候，结论是相同的，但有时候结论是不相同的。例如，建筑物采用电采暖，从建筑物本身来看，效率理论上可达100％，因为电能在建筑物内全部转变为了热能。但是如果是火力发电，则是另外一种情况，按照东南大学钟史明教授在《采暖电锅炉供热的商榷》一文中的分析，我国平均供电效率30％，经过变、输、配电损失10％才到了用户处，电锅炉尽管电能转变效率高达97％，但用于采暖，一次能源利用率仅为26％。因此，在电能是由燃料生产时，对于社会来说把电能用于采暖效率是低下的。所以，作为中小型铁路车站在选择供热方式时，要考虑社会对能源的利用效率。由于铁路车站本身存在人流量大的特点，是旅客短期停留的重要场所，因此在供热方式选择的时候在考虑本身功能的同时，充分与室内空间相结合，目前大部分铁路车站都是高大建筑空间，室内空间数米乃至数十米，而人员一般的活动空间高度往往都是2米左右能，这也导致车站供热方式选择中需要充分考虑建筑体形系数、围护结构以及人员和设备。目前铁路车站大多采用喷口送风、散流器送风等对流方式满足室内采暖需求，喷口通常与检票口等有效结合并设置在检票口顶部（高度约3m），对大厅两侧的区域进行调控。

2、节能减排要求分析

节能减排是铁路站点的紧迫需求，根据西南交通大学对全国15个铁路站点的全年能耗数据统计，铁路站点的能耗主要为采暖、制冷、照明和电梯的设备用能。

严寒地区铁路站点的采暖能耗要达到总量的一半以上，其中最高的一个站点每年采暖系统单位面积能耗指标超过300kwh/㎡·a。

空气源热泵采取了先进的蒸汽压缩式制热循环原理，可以吸收利用室外空气中免费的热量，只需很少的电能驱动，就能为站点内提供所需的热量，相比于传统锅炉运行费用大大降低，并在实际项目应用中均取得了喜人的经济效益。具体如图1所示

图1站点各项能耗信息

3、采暖舒适度需求分析

铁路站点的采暖舒适也急需提升，该调研报告显示，目前铁路客运站冬季采暖现状中，冬季多数客运站内的温度平均值低于设计要求的18℃，并且由于建筑的渗透风和供热方式限制，导致室内温度的均匀性差。

在向旅客发放的调查问卷结果显示，车站的热环境总体感觉满意，但是部分感觉偏冷。

图2测点选取

空气源热泵可以和地暖、暖气片、散热器等多种形式结合，项目方可以根据站点内部的实际情况，进行合理的室内环境设计，避免高大空间产生的冷热不均、热量分层等现象。

此外系统的调节十分灵活，可以根据使用情况对各支路的流量、温度进行实时管理，从而保证站点内旅客舒适的采暖体验。

4安全性要求分析

车站内人流密集，为了避免发生安全事故，对使用过程中的稳定性要求较高，传统的燃煤、燃气锅炉属于压力容器，使用时炉内要维持高温高压的状态，输送介质温度也很高，有一定的安全风险。

空气源热泵是安全稳定的新型热源，通过封闭式循环吸收利用室外空气热量，使用时不需要燃煤、燃气燃烧，而且内部水电分离，安全性好。

5、采暖稳定要求分析

车站内尤其是候车室需要24小时供热，需要系统长时间运行的稳定性，否则万一出现故障维修人员难以及时前来检修，影响车站的正常运行。

三、结束语

总之，在中小型铁路车站供热方式选择中，由于过去燃煤、燃气锅炉在独立使用中虽然效率高，但是成本高且环境污染严重，而小型锅炉却又无法保证供热效果。为此采用热泵技术进行供暖效果突出，是一种可再生能源利用技术，有着广阔的应用和发展前景。

参考文献

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