露天高铁/公交车站台候车区的空调系统及方法技术领域
本发明涉及一种露天高铁/公交车站台候车区的空调系统及方法，属于节能领域。
技术背景
随着城市现代化的高速发展及城市人口不断增加，高铁/公交等交通方式是城市
市民主要解决交通的方法。然而随着城市热岛效应影响不断加剧，部分城市地区例如我国
长江沿岸及以南部分城市，其露天高铁/公交站台在夏季存在局部极为炎热及冬季极为严
寒的情况。
为了提高候车过程待乘人员的舒适度，当前已有部分高铁/公交车站在极端炎热
天气时，采用以水为原料，然后利用高压柱塞泵将水加压，将水雾颗粒由特制的喷嘴喷出，
通过水雾在不饱和空气中扩散，扩散过程中不断被蒸发并吸收大量热能，来降低候车区的
空气温度，从而来提高站台区候乘人员的舒适度，特别适合空气温度高且湿度低的情况。
然而对于我国部分南方地区的城市，由于雨水丰沛，夏季高温天气常伴随着高的
空气湿度，采用喷雾的方法对于降低高湿度空气的温度非常有限，而在喷雾中停留较长时
间又会打湿衣物。此外，上述方法仅适合夏季使用，在冬季空气较冷的情况，也不能起到调
节空气舒适度的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的适合南方城市高铁/公交车站夏季及冬季空气
调节，提高车站待乘人员舒适度的露天高铁/公交车站台候车区的空调系统及方法。
一种露天高铁/公交车站台候车区的空调系统，其特征在于：该系统包括：压缩机、
四通换向阀、冷凝器、节流阀、冷水蒸发器、空气蒸发器、空气闸阀、水闸阀、喷雾器、风机；
冷水蒸发器包括第一侧和第二侧；空气蒸发器包括第一侧和第二侧；冷凝器包括第一
侧和第二侧；
四通换向阀具有第一口、第二口、第三口、第四口；
压缩机出口与四通换向阀的第二口相连；四通换向阀的第三口与冷凝器第一侧一端相
连，冷凝器第一侧另一端通过节流阀与冷水蒸发器第一侧一端相连，冷水蒸发器第一侧另
一端与空气蒸发器第一侧一端相连，空气蒸发器第一侧另一端与四通换向阀的第一口相
连，四通换向阀的第四口与压缩机入口相连；
冷凝器的第二侧的两端均与环境空气相通；
环境空气进入空气蒸发器第二侧的一端，并从第二侧的另一端通过空气闸阀进入风
机，最后排入候车区；
冷水进入冷水蒸发器第二侧的一端，并从第二侧的另一端通过水闸阀进入喷雾器，最
后排入候车区。
所述的露天高铁/公交车站台候车区的空调系统的方法，其特征在于包括以下过
程：
一、制冷模式的工作过程：
冷凝器的第一侧为热侧，第二侧为冷侧；冷水蒸发器的第一侧为冷侧，第二侧为热侧；
空气蒸发器的第一侧为冷侧，第二侧为热侧；
四通换向阀的第一口和第四口相通；第二口和第三口相通；
压缩机在电机的驱动下对制冷剂压缩后，制冷剂的压力和温度升高，然后从四通换向
阀的第二口进入，接着通过四通换向阀的第三口流出四通换向阀进入冷凝器热侧，向冷凝
器冷侧的空气释放热能变成液态，再经过节流阀降压降温后，进入冷水蒸发器冷侧，再进入
空气蒸发器冷侧，再通过四通换向阀的第一口进入，通过四通换向阀的第四口进入压缩机，
开始下一轮制冷循环；
通过水闸阀和空气闸阀的开闭，将夏季工作模式分为3种：
（1）关闭水闸阀，打开空气闸阀；
在此工作模式下，冷水蒸发器不工作，空气蒸发器工作；上述经过节流阀（6）降压降温
后的制冷剂在空气蒸发器冷侧，吸收空气蒸发器热侧的空气热量；
空气进入空气蒸发器热侧释放热量冷却后，通过空气闸阀和风机，送入待候车区环境，
对环境空气进行冷却降温；
（2）关闭空气闸阀，打开水闸阀；
在此工作模式下，冷水蒸发器工作，空气蒸发器不工作；上述经过节流阀降压降温后的
制冷剂在冷水蒸发器冷侧，吸收冷水蒸发器热侧热量；
冷水进入冷水蒸发器热侧释放热量冷却后，通过水闸阀和喷雾器后，喷入待候车区环
境，对环境空气进行冷却降温；
（3）保持空气闸阀和水闸阀同时打开；
冷水蒸发器和空气蒸发器均工作；经过节流阀降压降温后的制冷剂进入冷水蒸发器冷
侧，吸收冷水蒸发器热侧的冷水热量部分蒸发，然后再进入空气蒸发器冷侧，吸收空气蒸发
器热侧的空气热量完全蒸发或至过热，再通过四通换向阀（3）的第一口进入；
在此工作模式下，空气进入空气蒸发器热侧释放热量冷却后，通过空气闸阀和风机，送
入待候车区环境，对环境空气进行冷却降温；同时冷水进入冷水蒸发器热侧释放热量冷却
后，通过水闸阀和喷雾器后，喷入待候车区环境，对环境空气进行冷却降温。
二．供暖模式的工作过程：
关闭水闸阀，打开空气闸阀；冷水蒸发器不工作；
冷凝器的第一侧为冷侧，第二侧为热侧；空气蒸发器的第一侧为热侧，第二侧为冷侧；
四通换向阀的第一口和第二口相通；第三口和第四口相通；
压缩机在电机驱动下对制冷剂压缩后，制冷剂的压力和温度升高，然后从四通换向阀
的第二口进入，通过四通换向阀的第一口进入空气蒸发器的热侧，向空气蒸发器冷侧的环
境空气释放热能后，被冷凝为液态，然后通过节流阀降压降温后进入冷凝器的冷侧，吸收热
侧空气热量，制冷剂蒸发为蒸汽，然后进入四通换向阀的第三口，并通过第四口进入压缩机
入口，开始下一轮供暖循环；
环境空气进入空气蒸发器冷侧，吸收空气蒸发器热侧热量后经过空气阀通过风机进入
候车区，候车区空气被加热后用于供暖。
附图说明
图1是本发明空调系统制冷模式示意图；
图2是本发明空调系统供暖模式示意图
图中标号名称：2、压缩机，3、四通换向阀，7、冷凝器，6、节流阀，5、冷水蒸发器，4、空气
蒸发器，10、空气闸阀，12、水闸阀，13、喷雾器，11、风机。
具体实施方式
下面参照图露天高铁/公交车站台候车区的空调系统工作过程。
该系统存在供暖和制冷两种工作模式：
一、制冷模式的工作过程如图1：
冷凝器7的第一侧为热侧，第二侧为冷侧；冷水蒸发器5的第一侧为冷侧，第二侧为热
侧；空气蒸发器4的第一侧为冷侧，第二侧为热侧；
四通换向阀3的第一口3-1和第四口3-4相通；第二口3-2和第三口3-3相通；
压缩机2在电机的驱动下对制冷剂1压缩后，制冷剂1的压力和温度升高，然后从四通换
向阀3的第二口3-2进入，接着通过四通换向阀3的第三口3-3流出四通换向阀3进入冷凝器7
热侧，向冷凝器7冷侧的空气8释放热能变成液态，再经过节流阀6降压降温后，进入冷水蒸
发器5冷侧，再进入空气蒸发器4冷侧，再通过四通换向阀3的第一口3-1进入，通过四通换向
阀3的第四口3-4进入压缩机2，开始下一轮制冷循环；
通过水闸阀12和空气闸阀10的开闭，将夏季工作模式分为3种：
（1）关闭水闸阀12，打开空气闸阀10；
在此工作模式下，冷水蒸发器5不工作，空气蒸发器4工作；上述经过节流阀6降压降温
后的制冷剂在空气蒸发器4冷侧，吸收空气蒸发器4热侧的空气热量；
空气8进入空气蒸发器4热侧释放热量冷却后，通过空气闸阀10和风机11，送入待候车
区环境，对环境空气进行冷却降温；
（2）关闭空气闸阀10，打开水闸阀12；
在此工作模式下，冷水蒸发器5工作，空气蒸发器4不工作；上述经过节流阀6降压降温
后的制冷剂在冷水蒸发器5冷侧，吸收冷水蒸发器5热侧热量；
冷水9进入冷水蒸发器5热侧释放热量冷却后，通过水闸阀12和喷雾器13后，喷入待候
车区环境，对环境空气进行冷却降温；
（3）保持空气闸阀10和水闸阀12同时打开；
冷水蒸发器5和空气蒸发器4均工作；经过节流阀6降压降温后的制冷剂进入冷水蒸发
器5冷侧，吸收冷水蒸发器5热侧的冷水热量部分蒸发，然后再进入空气蒸发器4冷侧，吸收
空气蒸发器4热侧的空气热量完全蒸发或至过热，再通过四通换向阀3的第一口3-1进入；
在此工作模式下，空气8进入空气蒸发器4热侧释放热量冷却后，通过空气闸阀10和风
机11，送入待候车区环境，对环境空气进行冷却降温；同时冷水（9）进入冷水蒸发器5热侧释
放热量冷却后，通过水闸阀12和喷雾器13后，喷入待候车区环境，对环境空气进行冷却降
温。
二．供暖模式的工作过程如图2：
关闭水闸阀12，打开空气闸阀10；冷水蒸发器5不工作；
冷凝器7的第一侧为冷侧，第二侧为热侧；空气蒸发器4的第一侧为热侧，第二侧为冷
侧；
四通换向阀3的第一口3-1和第二口3-2相通；第三口3-3和第四口3-4相通；
压缩机2在电机驱动下对制冷剂1压缩后，制冷剂1的压力和温度升高，然后从四通换向
阀3的第二口3-2进入，通过四通换向阀3的第一口3-1进入空气蒸发器4的热侧，向空气蒸发
器4冷侧的环境空气8释放热能后，被冷凝为液态，然后通过节流阀6降压降温后进入冷凝器
4的冷侧，吸收热侧空气8热量，制冷剂1蒸发为蒸汽，然后进入四通换向阀3的第三口3-3，并
通过第四口3-4进入压缩机2入口，开始下一轮供暖循环；
环境空气8进入空气蒸发器4冷侧，吸收空气蒸发器4热侧热量后经过空气阀10通过风
机进入候车区，候车区空气被加热后用于供暖。