地鐵空調(diào)系統(tǒng)運行現(xiàn)狀調(diào)研及節(jié)能途徑分析

侯彥萬 畢超

摘 要：地鐵空調(diào)系統(tǒng)是環(huán)控系統(tǒng)的最主要組成部分，包括冷水機(jī)組、冷凍循環(huán)水泵、冷卻循環(huán)水泵、冷卻塔、空調(diào)箱等設(shè)備，其中，地鐵冷水機(jī)組是空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，根據(jù)站內(nèi)熱負(fù)荷變化完成自身無級調(diào)節(jié)來滿足車站內(nèi)部環(huán)境，使得地鐵站內(nèi)的溫度和濕度滿足人員及機(jī)房設(shè)備冷卻的需求。空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)了通風(fēng)、降溫、除濕、潔凈等功能，是車站機(jī)電系統(tǒng)不可缺少的部分。

關(guān)鍵詞：地鐵；通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能研究；可行性建議

一、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的用能現(xiàn)狀調(diào)查

（1）設(shè)計管理存在的不足。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計本身對與空調(diào)節(jié)能有重要的影響，但是設(shè)計部門和工作人員并沒有重視，因為地鐵工程的設(shè)計時間比較長，所以有些技術(shù)問題并沒有完全解決，在設(shè)計時就出現(xiàn)了問題，從而導(dǎo)致產(chǎn)品能耗超出預(yù)期，有些地鐵站的暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗甚至占據(jù)了總能耗的一半以上。隨著節(jié)能技術(shù)和環(huán)保要求的提高，新的技術(shù)方案也逐漸顯現(xiàn)出來，但是每一種技術(shù)方案都會存在不足。所以在選擇設(shè)計方案的時候，因為各自的角度不同，所以給出的評價結(jié)果也不一樣，如何選出最匹配的設(shè)計方案，這是地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮的問題。

（2）地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題。有些單位認(rèn)為只要完成了施工任務(wù)就可以放下重?fù)?dān)，卻忽視了對空調(diào)系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn)，因為這些操作人員對于空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)識非常有限，也沒有安全操作和規(guī)范操作的意識。所以在地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)運行時，有些操作人員會隨意改變參數(shù)，卻沒有參考室外參數(shù)。《地鐵設(shè)計規(guī)范》明確規(guī)定，在冬季地下空間的溫度不能低于12攝氏度，但是實際情況卻是很多城市的地鐵冬季溫度過高，有的城市設(shè)置為20攝氏度，還有的城市是25攝氏度，這樣的溫度不但會讓乘客感到不舒適，還會增加暖通空調(diào)的能耗。一般來說，同一套系統(tǒng)會因為工作人員的操作差異，從而出現(xiàn)能耗方面的差異，差距最高可達(dá)到50%以上。

（3）公眾對暖通空調(diào)的認(rèn)識問題。公眾對于暖通空調(diào)的認(rèn)識非常有限，而且觀點也非常片面。地下空間的空調(diào)系統(tǒng)或者采暖系統(tǒng)，應(yīng)該是以人體的舒適度為準(zhǔn)。但是大家普遍認(rèn)為在夏季空調(diào)溫度越低越好，而冬季則是越高越好，這和人體舒適性是相違背的，而且這樣還會增加暖通空調(diào)的能源消耗。其實，室內(nèi)外溫度差異過大，人體對環(huán)境的適應(yīng)性也會有所下降，從而造成身體的免疫力下降。因此，我們要加大對空調(diào)系統(tǒng)知識的宣傳，改變公眾對空調(diào)和采暖的錯誤理解，提倡節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)和冷熱量的收費標(biāo)準(zhǔn)，提升公眾的節(jié)能意識。

二、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

（1）軌道排風(fēng)機(jī)節(jié)能。首先在工程項目上的最不利原則來計算設(shè)計，考慮在最不利原則的場景下，系統(tǒng)的整體情況和優(yōu)化情況。在還未到達(dá)最不利工作狀況前，軌道的排風(fēng)機(jī)是在很大程度上可以進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化的，主要是通過對地鐵運行時間運行頻率的不同的調(diào)節(jié)做到節(jié)能方面的措施，首先對地鐵的不同工況進(jìn)行分類，根據(jù)具不同工況來進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后根據(jù)地鐵離車站的具體位置的不同，來改變臺風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，地鐵即將靠近車站時需要高速運轉(zhuǎn)，地鐵離開車站時或不在車站時需要低速運轉(zhuǎn)，要么就需要系統(tǒng)及時對地鐵的所在情況進(jìn)行反饋，從而對地鐵和排風(fēng)機(jī)的相關(guān)要求作出響應(yīng)，第三是在保證整體運行系統(tǒng)的溫度條件下，盡可能減少排風(fēng)機(jī)每天所運轉(zhuǎn)時間，這樣不僅可以減少排風(fēng)機(jī)每天的運行負(fù)擔(dān)，也大大提高了系統(tǒng)運行效率。

（2）空調(diào)大系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化。在系統(tǒng)前端收集新風(fēng)量數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)通過溫度濕度可以測算出新風(fēng)負(fù)荷大小，經(jīng)過數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)處理，例如在某一時段持票進(jìn)站人數(shù)，站臺等待人數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)前端作出人員負(fù)荷的估算，新風(fēng)負(fù)荷和人員負(fù)荷兩個較大變化量在系統(tǒng)前端就有了相應(yīng)的反饋，系統(tǒng)可以直接對這兩種復(fù)合干擾進(jìn)行測算，直接參與前端控制的冷水量和空氣量調(diào)節(jié)。這種前端反饋比系統(tǒng)整體反饋更有效，更及時，可能在數(shù)據(jù)測算上存在一定誤差，但提高了整體地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，在一定程度上減少了系統(tǒng)負(fù)荷的波動，提升了系統(tǒng)整體運行效率和響應(yīng)速度

（3）變頻調(diào)速控制節(jié)能。由于經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷完善，地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中引入變頻空調(diào)技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)在目前工程領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。由于地鐵的特殊性需要對負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，但由于電機(jī)頻繁啟動在過去的一般系統(tǒng)中對電機(jī)造成損害非常大，且頻繁啟動耗能較高。因此在引入變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后，這種問題將得到大大的改善，對于地鐵負(fù)荷的不確定性以及設(shè)備運行工況對不確定性的及時反饋的工作效率將有效提升。主要實現(xiàn)對組合式空調(diào)機(jī)組，和回風(fēng)機(jī)排風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速，根據(jù)新風(fēng)負(fù)荷和人員負(fù)荷對空調(diào)運作進(jìn)行調(diào)整。

（4）風(fēng)閥控制新風(fēng)量節(jié)能。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，地鐵在早高峰晚高峰的上下班時間，客流量可超過地鐵全天的數(shù)據(jù)的一半以上，因此在早晚高峰時段，地鐵的負(fù)荷量還是很大的。其他時段的人流客流量也在不斷進(jìn)行調(diào)整，因此很多數(shù)據(jù)都是不確定的。那么如果根據(jù)地鐵客流量的最大量和最小量來設(shè)計空調(diào)機(jī)組，這是非常不科學(xué)且浪費資源的做法。因此對于全天的平均數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，引入前端反饋系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過前段對數(shù)據(jù)的收集及時調(diào)整風(fēng)閥的開啟程度大小，從而控制整個地鐵系統(tǒng)的新風(fēng)量，也可以及時引入新風(fēng)負(fù)荷的數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)工作的展開進(jìn)行了有效和扎實的鋪墊。因此通過前端的風(fēng)閥開啟程度，從而調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的新風(fēng)負(fù)荷，進(jìn)一步提升地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化。

（5）對地鐵隧道空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)壓控制。根據(jù)地鐵相關(guān)數(shù)據(jù)，地鐵隧道空調(diào)的費用控制也是非常重要的，在很多時候，忽略了地鐵隧道空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)險控制，往往對地鐵運行造成極大的危害。對于地鐵隧道系統(tǒng)的空調(diào)的風(fēng)向控制主要是，根據(jù)空調(diào)大系統(tǒng)先進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制，然后采取針對性的地鐵隧道，空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)壓控制，在定時定期對于隧道溫度進(jìn)行實際記錄，采用前端反饋系統(tǒng)及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對隧道風(fēng)機(jī)進(jìn)行及時調(diào)整，這樣可以有效節(jié)約用電，還可減少風(fēng)機(jī)損耗，進(jìn)一步優(yōu)化了地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能情況。

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是地鐵節(jié)能的重要部分，所以本文對地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的用能現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，并提出了有效的節(jié)能設(shè)計措施，從而滿足國家乃至全球提出的節(jié)能減排要求，為社會環(huán)境發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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