蘇州軌道交通小系統(tǒng)非空調(diào)季模式節(jié)能優(yōu)化可行性分析與研究

林峰

摘 ? 要：隨著蘇州城市版圖的不斷擴(kuò)大、建設(shè)浪潮的不斷推進(jìn)，人口源源不斷地流入，如何緩解交通壓力是擺在城市建設(shè)者面前不得不面對的難題。乘坐軌道交通綠色出行也日漸成為新時代市民最喜歡的出行選擇，隨著蘇州軌道交通3期規(guī)劃獲批，蘇州軌道交通呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。但是企業(yè)的大規(guī)模擴(kuò)張必然出現(xiàn)人力及資源成本指數(shù)式增長，新時代乘客對軌道交通的安全、快捷、舒適又提出了更高的要求。文章主要從小系統(tǒng)的運(yùn)行情況及環(huán)境變化對設(shè)備影響進(jìn)行分析，提出在非空調(diào)季對小系統(tǒng)的運(yùn)行模式進(jìn)行分類的節(jié)能優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：舒適;節(jié)能;小系統(tǒng);時間表;PLC;ISCS

1 ? ?項目背景

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行情況關(guān)乎每位乘客對軌道交通的體驗感。目前蘇州地鐵小系統(tǒng)正常工況模式有小新風(fēng)空調(diào)工況、全新風(fēng)空調(diào)工況、非空調(diào)工況、冬季回風(fēng)工況等，其中，冷水機(jī)房、設(shè)備區(qū)過道等房間正常工況設(shè)計正常通風(fēng)、全停模式，通過總結(jié)日常運(yùn)營管理經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，夏季梅雨季節(jié)高溫高濕、冬季低溫，給設(shè)備工況及人員工作環(huán)境帶來不好的影響，并且存在能源浪費的情況。經(jīng)過試驗證明，合理規(guī)劃通風(fēng)模式，既可以滿足設(shè)備房設(shè)備運(yùn)行工況，又能兼顧乘客舒適度，而且還可以節(jié)約能源。合理規(guī)劃通風(fēng)模式既可以兼顧乘客舒適度也可以節(jié)約能源，緩解設(shè)備疲勞度、延長設(shè)備使用周期，達(dá)到降本增效的效果。以4號線南門站為例，A2/A3/A4/B4/B10為非空調(diào)工況24 h開機(jī)，B7/B8/B11正常通風(fēng)24 h開機(jī)，通風(fēng)空調(diào)建設(shè)施工藍(lán)圖如圖1所示。

經(jīng)現(xiàn)場測算EAF-A201，F(xiàn)AF-A201，EAF-A301，EAF-A401功率為1.5 kW;AHU-B401功率為3 kW;EAF-B701，F(xiàn)AF-B701，AHU-B1001功率為2.2 kW;EAF-B801，F(xiàn)AF-B801，EAF-B1101，F(xiàn)AF-B1101功率為1.1 kW;設(shè)備功率合計20 kW。如采用06：00—18：00期間開1 h停2 h，18：00—次日06：00期間開0.5 h停2 h或者全停模式，可計算出南門站一天最大節(jié)能400 kW/h，單月12 000 kW/h。

2 ? ?項目優(yōu)勢分析

2.1 ?節(jié)能減排，持續(xù)提高運(yùn)營能力

當(dāng)綠色出行成為市民日常交通出行的新選擇時，地鐵運(yùn)營者的服務(wù)壓力也在不斷加大，目前，全國軌道交通行業(yè)的成本控制還沒有形成有效盈利模式，節(jié)能降耗是迫在眉睫的行動。經(jīng)專業(yè)排查，4號線及支線符合模式優(yōu)化的風(fēng)機(jī)共計174臺，功率373 kW。如采用運(yùn)營期間開1 h停2 h模式，可計算出一天節(jié)能5 968 kW/h，單月179 040 kW/h，非空調(diào)季6個月可節(jié)約能源近1 000萬度電。如果將此模式全年采用或者線網(wǎng)推廣，節(jié)約用電量非常可觀。

2.2 ?提高設(shè)備有效使用率和保障能力

據(jù)主流期刊不完全統(tǒng)計，2018年我國能源利用率為33%，而德國等發(fā)達(dá)國家為42%。通過科學(xué)性引入間歇啟停的方式，使設(shè)備勞逸結(jié)合，可以有效緩解因設(shè)備長時間運(yùn)轉(zhuǎn)造成的溫度升高、機(jī)械磨損和設(shè)備疲勞問題。運(yùn)營者通過設(shè)計合理運(yùn)行模式可提高設(shè)備的有效使用率，通過規(guī)范的檢修保養(yǎng)和科學(xué)的設(shè)備管理創(chuàng)新，可提高設(shè)備的保障能力。

3 ? ?項目介紹

3.1 ?方案步驟

根據(jù)現(xiàn)行設(shè)備種類及層級管理方式，制定了“兩步走”方案，具體如下。

步驟1：在車站級增加小系統(tǒng)非空調(diào)季節(jié)能間歇啟停模式，前期可在建筑設(shè)備自動化一體機(jī)（Building Automation System，BAS）上先改，確認(rèn)所有程序、界面關(guān)聯(lián)正確后，再到車站級服務(wù)器上導(dǎo)庫，因車站級修改內(nèi)容不涉及中心及全線城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（Integrated Supervisory Control System，ISCS）的核心數(shù)據(jù)，僅修改BAS系統(tǒng)程序及本地數(shù)據(jù)庫，風(fēng)險較低。

步驟2：車站級新增模式修改完后，保存好最新設(shè)備類表，備份中心級數(shù)據(jù)庫、參數(shù)庫等核心數(shù)據(jù)，導(dǎo)入最新類表。在環(huán)調(diào)工作站時間表欄重新下裝時間表。

3.2 ?方案改造費用和方案實施

本方案基于綜合監(jiān)控專業(yè)現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)，改造不產(chǎn)生任何額外費用。

實施方案具體如下。（1）準(zhǔn)備工器具：ISCS移動工作站（筆記本）、調(diào)試工具、調(diào)試軟件、網(wǎng)線。（2）具體步驟：擬定方案、測試現(xiàn)場環(huán)境變化對設(shè)備的影響程度，以驗證方案是否可行。南門站小通風(fēng)機(jī)房通過兩周時間的測試，設(shè)備間歇啟停對環(huán)境變化有影響，可以看出噪音有明顯降低，濕度、溫度、數(shù)值呈微弱變化，二氧化碳在500～700正常范圍內(nèi)變動，符合環(huán)境體系要求，對設(shè)備正常運(yùn)行的影響在可控范圍內(nèi)。

4 ? ?結(jié)語

隨著軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，專業(yè)發(fā)展愈發(fā)智能化，對運(yùn)維的要求越來越高，綜合監(jiān)控系統(tǒng)中模式表及時間表提高了運(yùn)維人員的工作效率，也對現(xiàn)場設(shè)備的可控性有直觀展現(xiàn)。但同時也要看到，只有不斷發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)工作思路才能更好貼合現(xiàn)場，滿足企業(yè)發(fā)展需求。本文以南門為例得到的數(shù)據(jù)，可供領(lǐng)導(dǎo)對既有線路及后續(xù)運(yùn)營線路借鑒。

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