變頻節能技術在地鐵車站通風空調系統中的應用分析

袁帥

（中鐵隧道勘測設計院有限公司河南洛陽　471000）

變頻節能技術在地鐵車站通風空調系統中的應用分析

袁帥

（中鐵隧道勘測設計院有限公司河南洛陽471000）

緊跟著能源越來越稀缺，并對經濟的發生以及人們日常生活產生的影響越來越嚴重，人們逐漸意識到節能的必要性。緊跟著我國經濟的不斷進步，各項建設都獲得一定的成就，同時也對環境產生很大的影響。為此，我國已經逐漸轉變為精細型發展模式，從而能夠通過節能技術有效的促使能源利用率的提高。本文主要闡述了地鐵車站通風空調系統的內容以及作用，并有針對性的分析了變頻節能技術在地鐵車站通風空調系統中的應用，從而能夠促使節能技術的不斷優化以及能源利用率的大大提高。

地鐵車站；通風空調系統；作用

前言

對于地鐵車站而言，通風空調系統是耗能最大部分，為此，在地鐵車站通風空調系統中采用變頻節能技術有著不容忽視的作用。在地鐵車站能耗中，通風空調系統耗能占據一定的比重，大約是其能耗的30%。同時在地鐵車站用電量中，通風空調系統所占的比重大約是60%。可見，地鐵車站的節能工作是十分有必要的。當前，我國很多的地鐵車站的通風空調系統主要是恒定風量系統，從而不能按照地鐵車站不同的運營試件以及時段的負荷進行合理的調整。為此，地鐵車站的能耗十分嚴重，緊跟著科學技術的不斷發展，變頻節能技術能夠有效的促使通風空調系統能耗的減少。

1　地鐵車站通風空調系統的內容

地鐵通風空調系統是由這兩部分組成的，即車站以及隧道通風空調系統。地鐵車站通風空調系統主要內容有大系統、小系統以及空調水系統。

1.1大系統

大系統能夠為地鐵車站內的乘客提供過渡性舒適的環境，其中公共區冷負荷的主要內容包括新風負荷、照明散熱、人體散熱等，而且對負荷波動產生極大影響的因素是客流量。大系統主要有組合式空調器、回排風機、新風機等部分，同時，大系統也包含了三種運行情況，即空調季節小新風工況、空調季節全新風工況、非空調季節工況。車站的空調系統風量是由高峰期的客流量來確定的，同時，根據該客流量能夠設計出車站通風設備以及空調設備等，比如，長沙地鐵一號線的遠期客流量遠遠大于初期的客流量，為此，設備的容量一定要高于初期的負荷。就算是遠期客流量，但緊跟著每天氣候以及客流量的變化，車站負荷也會隨之而改變。當不運用有效的節能技術的時候，一定會導致地鐵車站運營成本不斷提高，并加深了能耗的影響程度。所以，大系統的回排風機一定要運用變頻技術來調節，從而確保車站負荷變化與空調風量基本上一致，即不單單能夠更好的進行節能，同時也能達到地鐵車站公共區空調的要求。

1.2小系統

對于設備管理用房空調負荷而言，受到外界的影響大，同時也相當的穩定。由于負荷變化和小系統所運用的定流量系統基本一致，當運用變流量系統的時候，會促使系統的控制難度加大，同時，也會導致節能作用不能得到充分發揮，且投入的成本也會增加。為此，對于小型的排風機而言，不應該運用變頻調速技術。

1.3空調水系統

空調水系統是由冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、冷水機組等組成的，由于空調水系統的容量大，為此，其用電量占據地鐵車站通風空調系統用電量的大部分。因為風系統能夠按照負荷的實情而隨之變化，為此，冷卻水泵以及冷凍水泵一定要運用變頻技術，從而能夠促使空調系統作用的最大化，通常情況下能夠運用先對風量進行改變然后在改變水量的控制手段。

2　通風空調系統的作用

對于地鐵車站通風空調系統而言，可以在列車運行的時候，排除多余的熱量以及溫度，從而能夠為人員提供一定的新風量，為地鐵車站內的人員提供舒適的環境，并能夠達到設備運行所要求的溫度。當列車在區間隧道的時候，能夠為阻塞的區間供給合理的通風量，從而能夠確保列車各設備的順利運行，更好的促使車廂內的乘客快速適應所在的環境。此外，如果出現火災的時候，通風空調系統能夠科學的進行排煙，從而能夠為地鐵車站內的人員提供一定的新鮮空氣，同時也能形成迎面風速，更好的撤離乘客。

3　通風空調系統的調控

3.1隧道通風系統

對于軌道頂部以及站臺下部的排熱通風系統中的風機而言，每一天都會由地鐵開始運作的時候開始運作直到地鐵停止運營的時候才會結束，可見，這是長期運行風機。該風機能夠在地鐵進出站的時候所產生的熱量有效的排出，從而能夠避免列車因為熱量過高而對車站產生一定的影響，同時，該風機也包含了排煙作用，從而能夠為地鐵車站提供舒適的環境。因為風機排風量不一樣、發熱量不一樣以及近遠期列車對數不一樣，為此OTE/ UPE風機應當運用變頻風機對風量進行調節，從而不單單能夠有效、輕易的對風機進行控制，同時也能確保風機作用的有效發揮。

3.2地鐵車站通風系統

地鐵車站通風系統主要包括空調新風機、排風機以及組合式空調箱等，以前，通常都是運用定風量運行，并通過節能設備的運作臺數來滿足車站的負荷實情。因為存在高峰期客流量，從而導致送風量的波動比較大。在運用定風量系統的時候，一定要達到高峰期客流量的風量，但是在不是高峰期客流量的時候，風量就會出現很嚴重的浪費。當根據平常的風量來對風機能耗進行計算，風機能耗十分嚴重，為此，應當運用變風量系統。

風機變頻調節是風機風量最優化的方法。由于變頻調速具備一定的靈活性，同時也能進行無極調節的特征，從而能夠確保風機的效率不會因為風量的減少而隨之而變化，通過有效的控制風量，能夠促使節能的最優化。據調查，在運用變頻調節變風量的時候，如果風量是預計風量的50%的時候，能夠有效的減少27%的電流，從而能夠促使送風動力的減少，最終能夠充分發揮節能的作用。同時，在運用變頻調速的時候，變頻器所具備的軟啟動作用能夠促使啟動電流由零開始，對電網的沖擊會逐步減輕，并能夠對閥門以及設備的壽命進行延長，最終能夠減少設備的維護成本。

3.3空調水系統調控

對于空調系統共而言，冷卻水泵以及冷凍水泵的容量是根據車站的負荷最大而制定的，同時也存在一定的余量。就實際情況而言，空調系統基本上都是在低負荷狀態下運行的，為此，運用變頻器有效的對水流量進行調節能夠促使能耗的減少。對于空調冷凍水泵的變頻調速而言，主要是通過恒壓差來控制的，從而能夠更好的防止空調系統間的耦合關系，而且，調節單個空調系統并不會對其他的系統產生一定的影響。對于控制冷凍水泵而言，應該運用分水器以及集水器的旁通閥壓差作為標準來對冷凍水泵的頻率進行調節。

3.4空調系統調控

在運行地鐵車站空調系統的時候，要按照具體的負荷要求變頻控制水量以及風量，同時，對于不同的季節應當運用不一樣的運行方式，從而能夠更好的進行節能。同時，不斷優化設計也能滿足節能的要求。對于傳統的空調設計而言，主要是以達到系統負荷最大化為基準，但是，在運行的很多時間中，負荷最大化的情況是很少出現的，同時空調負荷的變化波動也很大，通常都是在40%左右。對于地鐵車站而言，由于人員的流動性很大，負荷的變化很明顯，通常情況下，早上以及晚上的負荷要遠遠大于平常的時段。有效的運用變頻調速技術能夠按照負荷的實際情況適時調節系統以及設備，從而能夠在提供舒適環境的同時，能夠有效的減少地鐵車站的成本，并能夠有效的節約能源。

4　結語

通過運用變頻技能技術，不單單能夠有效的促使地鐵環控系統成本的降低，同時也能不斷優化通風空調系統，減少設備的磨損機率，促使設備壽命的延長。同時，通過不斷提高設備啟動性能，能夠促使電網的沖擊大大下降，并能夠降低噪聲的影響力度，不斷提高地鐵車站的管理水平。此外，緊跟著變頻節能技術的不斷發展，已經在很多的領域中有效的發揮其作用，為此，對于地鐵車站通風空調系統而言，應當逐漸引入該技術。

[1]肖迎俊.變頻節能技術在地鐵車站通風空調系統應用[J].黑龍江冶金，2014，06.

[2]楊子嘯.地鐵車站通風空調節能技術應用優化設計[J].鐵道工程學報，2009，12.

U231.5

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1673-0038（2015）40-0279-02

2015-9-17