机场飞机地面空调设备选型和推广研究

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　　摘 要：近年来，经济全球化迅速完善，经济、文化以及政治等方面的发展为人们的生活提供了更大的便捷，但是在该种生活状态下的人们也逐步意识到环境的重要性。为了能够在后续发展的阶段中，不断的降低资源消耗、减弱环境污染，机场地面技术人员应该从飞机地面空调设备的选型入手，选择更加适合的飞机地面空调，来完成节能减排，夺取蓝天保卫战的胜利。
　　关键词：飞机地面空调；节能减排；蓝天保卫战；经济效益；APU（auxiliary power unit）
　　飞机是所有交通工具中最快捷的一种，但是，其在实际运行的过程中，对资源的消耗以及对环境的污染也是很大的。本文的研究对机场飞机地面空调选型的后续发展具有重要的推进性意义。
　　一、飞机地面空调
　　（一）飞机地面空调设备概述
　　所谓飞机地面空调设备，主要是指为停靠在机场地面的飞机机舱供给经过除湿、加压、降温或者加热以及过滤后新鲜空气预作用设备系统。该设备多作用在飞机停靠到飞机起飞的阶段，在不依靠飞机自有辅助动力装置APU（auxiliary power unit）的条件下，依然能为机组、机场工作人员、乘客等提供良好的机舱环境［1］。
　　（二）节能减排的意义
　　在实际工作中，在飞机地面停靠时应用静变电源、地面空调设备等，替代飞机APU等系统，在更大限度上降低能耗，进而减少飞机停靠过程中所产生的噪音、废气等对环境所产生的影响与危害。根据相关资料显示，飞机在停靠期间使用APU工作时，能够产生九十分贝以上的噪音，每小时需要消耗155千克的航油，且每千克航油都会产生3180克的二氧化碳，在浪费资源的同时，破坏大气环境。可见，飞机停靠期间使用APU所损耗的资源与产生的污染是不可忽视的，而在机场中科学的应用飞机地面空调设备能够在更大程度上改善当地环境，也能够实现节能减排的效果，达到蓝天保卫战的要求。［2］。
　　二、经济效益分析
　　（一）分析桥载成本
　　就一般而言，使用桥载设备的成本主要可以劃分为两个部分，即固定成本与变动成本。首先，固定成本包含地面空调设备的折旧费用、维修费用以及人工费用。其次，变动费用包含电费以及其他多种不同形式的税费、保险费用等。根据我国相关单位的研究统计可知，若合计变动成本与固定成本，以C类飞机地面空调为例，其采购安装价格约为50万元，取残值率5%以15年折旧来计算，月折旧额为2638元，使用过程中仅需消耗正常的电费，这一数额远远低于使用飞机使用自有的APU系统的成本。
　　（二）分析APU应用成本
　　根据相关数据资料了解到，某机场在2018年中一年的时间中，平均每天起飞和降落的飞机有520架次，每日有432架次的飞机需要停靠在登机桥上，平均每架需要停靠一小时，若应用APU工作，其在停靠的一小时时间内，除燃油等资源费用外，还需要支付价格昂贵的飞机维修保养费用，每架次/小时约产生1481元的成本，单日成本接近六十四万元。
　　三、选择机场地面空调设备型号的主要依据
　　（一）以航站楼的建设情况选择飞机地面空调设备类型
　　飞机地面空调主要有集中式、混合式、单元式这三种类型，每种类型在航站楼建设周期中，以及对航站楼的配电系统和空调系统要求不同，各有优劣。
　　（1）集中式飞机空调，需要在建设前期规划建设为飞机地面空调输送冷媒的集中式专用制冷站，再将冷媒分送到桥载的末端设备；优点是集中规划建设，便于管理，缺点是需要单独占地，维修保养难度大，对登机桥较多跨度较大的航站楼，冷媒通过长距离输送后，温度衰减较大，很难无法满足飞机机舱制冷需要。
　　（2）混合式飞机空调，就是将航站楼中央空调系统的冷煤引入桥载设备并再次制冷以达到对机舱供冷的要求；优点是能利用航站楼中央空调部分冷量，桥载设备占用配电系统容量小，并能保证飞机机舱制冷需要，缺点是系统复杂，冷源来源受航站楼中央空调影响较大，无法达到飞机停靠期间短时间、灵活配置的需求。
　　（3）单元式飞机空调，每条登机桥独立设置包括制冷、送风完整配套的空调系统，根据停靠飞机的主要机型选用不同的压缩机和送风机组合模式，适应不同型号飞机的不同需要；优点是构造简单设置灵活，运行可靠，缺点是价格较为昂贵，对配电系统容量要求较高。
　　在航站楼规划建设的期间，可考虑应用集中式与混合式的飞机地面空调，但需保证其建设用地、电力设施、空调管网等配套。而单元式的飞机地面空调的应用，在供配电系统有可靠容量的基础上，适用于航站楼建设的全周期，以及对已有登机桥系统的改造、升级，因而单元式飞机地面空调应用广泛。
　　（二）根据机场的实际地理位置选择地面空调型号
　　对于部分处于严寒地区的机场，在选择飞机地面空调的型号时，特别重视冬季飞机机舱情况，配置电加热器的飞机地面空调用于加热功能的电功率在实际运行的过程中，比需要制冷所应用的电功率更为重要，对配电系统的容量要求应以此为主。
　　对于处于炎热地区的机场，仅考虑制冷配置的电功率要求，减少或者不用加热装置。
　　（三）根据飞机的型号选择地面空调型号
　　飞机在停靠阶段对机舱内部的降温时间与温度都提出了较为明确的要求，具体为在30分钟内，将机舱内部的温度降低至24至26摄氏度。飞机的热负荷量由环境的热传导负荷、电器设备的热负荷、太阳辐射的热负荷以及乘员热负荷等共同组成，并由于飞机全金属材料的构造以及自有风道的特点，造成了飞机地面空调全新风，高静压、大风量的特点，这是与普通空调系统最大的不同之处。
　　不同的适用场景，所需要的飞机型号也存在极大的不同，其在实际应用的过程中，所需要的压力、风量、制热以及制冷量都存在明显不同。应根据飞机的类别对飞机地面空调设备进行选择。国内民航总局以机位类型对飞机地面空调设备按照CDEF进行分类，为飞机地面空调的选型提供依据，其中C类机位，主要提供给B737、A320飞机；D类机位，主要提供给B767飞机；E类机位，主要提供给B747、B777、A330、A340飞机；F类机位，主要提供给B787、A380飞机。
　　四、结论
　　综上所述，本文在研究工作中，针对机场飞机地面空调设备选型和推广进行了相关研究，提出了选择机场地面空调设备型号的主要依据。
　　参考文献：
　　［1］王观虎，蔡良才.军用飞机使用民用机场的净空风险性计算方法［C］.环境工程2018年全国学术年会，2019，14（7）：69-72.
　　［2］郭建祥.体验至上——旅客体验主导下的南京禄口机场二期工程设计［J］.建筑技艺，2018，22（7）：9-12.
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