變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中的節(jié)能應(yīng)用分析

孫永濤

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了變頻技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，在生活和工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛，變頻器成為了電器選擇的一個(gè)附加條件，社會(huì)工程運(yùn)用中也越來越重視變頻技術(shù)的潛能激發(fā)，尤其是其節(jié)能功用受到了廣大的關(guān)注。地鐵機(jī)電設(shè)備服務(wù)于整個(gè)地鐵的工作運(yùn)行，是一項(xiàng)能源消耗極大的項(xiàng)目，而將變頻技術(shù)巧妙的運(yùn)用到地鐵機(jī)電設(shè)備中，則能夠大大的減少地鐵車站在各個(gè)方面的能源浪費(fèi)，節(jié)省能源，降低地鐵運(yùn)行成本。作為地鐵機(jī)電設(shè)備中的典型代表，自動(dòng)扶梯和整個(gè)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗最為巨大，本文將以其為例，對(duì)變頻技術(shù)在其中所發(fā)揮的作用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù) 地鐵機(jī)電設(shè)備 節(jié)能

當(dāng)今社會(huì)的能源資源消耗越來越大，對(duì)環(huán)境所造成的傷害也逐漸加大，在這種情況下，變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。變頻技術(shù)的應(yīng)用可謂是電器、機(jī)電設(shè)備在能源使用上的一大變革，變頻技術(shù)充分展現(xiàn)了其在對(duì)設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓、減少能源消耗等方面的優(yōu)勢(shì)，迅速被電器、機(jī)電設(shè)備等相關(guān)市場(chǎng)所歡迎。變頻技術(shù)的實(shí)用性直接或間接地創(chuàng)造著巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，使地鐵站中的機(jī)電設(shè)備也紛紛采用。變頻技術(shù)的運(yùn)行模式不同，所產(chǎn)生的效果自然也不相同，以下我們就針對(duì)變頻技術(shù)在地鐵中的自動(dòng)扶梯和中央空調(diào)兩個(gè)應(yīng)用加以分析。

1 針對(duì)自動(dòng)扶梯的變頻應(yīng)用分析

在最初的時(shí)期，只存在階梯，人們上下樓層都需要自己爬階梯，極為費(fèi)力，后來隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)扶梯出現(xiàn)，自動(dòng)扶梯運(yùn)用電的能量來帶動(dòng)整個(gè)扶梯上下運(yùn)動(dòng)，人們上下樓層就可以站在自動(dòng)扶梯上，通過自動(dòng)扶梯的自動(dòng)上下運(yùn)行，幫助人們到達(dá)目的地，極大的便利了人們的生活。沒有經(jīng)過變頻技術(shù)改造的自動(dòng)扶梯，無論是有人乘坐還是處于閑置狀態(tài)，都會(huì)以最初設(shè)定的速度勻速運(yùn)行，那就產(chǎn)生這樣一個(gè)問題，就是自動(dòng)扶梯在閑置狀態(tài)下會(huì)造成能源的浪費(fèi)，盡管自動(dòng)扶梯的每次閑置所造成的能源浪費(fèi)都不大，但全國(guó)各地的自動(dòng)扶梯都在閑置時(shí)造成能源浪費(fèi)，久而久之產(chǎn)生的能源浪費(fèi)量就會(huì)令人大吃一驚。

變頻技術(shù)的加入則在一定程度上解決了這個(gè)問題，自動(dòng)扶梯中的變頻技術(shù)體現(xiàn)就是變頻器，在變頻器的作用下，自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度可控性得到提高。當(dāng)自動(dòng)扶梯閑置時(shí)，變頻器控制自動(dòng)扶梯以低速運(yùn)行，保持節(jié)能狀態(tài)；當(dāng)自動(dòng)扶梯有人搭乘時(shí)，在自動(dòng)扶梯中安置的感應(yīng)裝置會(huì)做出相關(guān)反應(yīng)，變頻器從反應(yīng)中獲取有用的信號(hào)消息，在極短的時(shí)間內(nèi)就可以操縱整個(gè)自動(dòng)扶梯高速運(yùn)行起來，當(dāng)加速到一定的程度之后，自動(dòng)扶梯就會(huì)保持著這個(gè)高速度運(yùn)行。高速與低速交替運(yùn)行既保證了乘坐時(shí)的正常運(yùn)行，又在扶梯閑置時(shí)節(jié)省了能源。

2 針對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能應(yīng)用分析

中央空調(diào)的組成部分相對(duì)復(fù)雜，主要可以分為水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)中又有很多具體設(shè)備，但不論組成構(gòu)建有多么復(fù)雜，所有的部件幾乎都是為了調(diào)節(jié)溫度而存在。在一個(gè)中央空調(diào)中，各個(gè)部件同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成了極大的能耗，在這些能耗中，有一些是完全可以避免的。在沒有融入變頻技術(shù)的中央空調(diào)系統(tǒng)中，負(fù)荷值處于不停的變化狀態(tài)，除了冷水機(jī)組外，其他設(shè)備基本上都是以固定速度運(yùn)行，在這樣一種情況下，空調(diào)的負(fù)荷值如果降低，就會(huì)使整個(gè)運(yùn)行機(jī)組的效率有所下降，能源也在這個(gè)過程中產(chǎn)生多余的流失。變頻技術(shù)的出現(xiàn)為冷水機(jī)組和其他設(shè)備相配合調(diào)節(jié)提供了條件。

2.1 變頻技術(shù)應(yīng)用后的水系統(tǒng)節(jié)能考察。變頻技術(shù)應(yīng)用在空調(diào)的水系統(tǒng)中，主要的改變就是將原來的定水量系統(tǒng)用變水量系統(tǒng)代替，并加入了能夠根據(jù)溫度等的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)的各類設(shè)備。變頻器被配備在每一個(gè)冷凍系統(tǒng)上，它在使用的過程中，將頻率限定在固定的范圍內(nèi)，傳感器的主要作用就是將冷凍水等的溫度記錄并反饋或檢測(cè)水壓差，及時(shí)對(duì)異常變化加以調(diào)整，在中央空調(diào)各項(xiàng)改變中，冷凍水的總流量、各個(gè)設(shè)備的用電量等也被納入監(jiān)控范圍?？傊?，變頻技術(shù)融入了中央空調(diào)的水系統(tǒng)后，對(duì)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，降低了地鐵在中央空調(diào)方面的資金投入。

2.2 變頻技術(shù)應(yīng)用后的風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能考察?？照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)在融入了變頻技術(shù)后添加了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，可以根據(jù)回風(fēng)溫度自動(dòng)控制氣體的進(jìn)出，在排風(fēng)系統(tǒng)中的變頻器和水系統(tǒng)中的變頻器一樣都將頻率限制在固定的范圍內(nèi)，基本上是穩(wěn)定在30-50赫茲之間，每個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所使用的電量和風(fēng)機(jī)中排送風(fēng)的溫度也都有專門的傳感器加以監(jiān)測(cè)。送風(fēng)量的大小和排送風(fēng)中所攜帶的溫度直接影響整個(gè)地鐵站中的溫度，溫度過高或過低都不利于乘客的健康，變頻技術(shù)在空調(diào)上加以應(yīng)用就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，盡量減少“空調(diào)病”的發(fā)生。

2.3 針對(duì)變頻式多聯(lián)機(jī)的節(jié)能應(yīng)用分析。在地鐵站中，并不是時(shí)時(shí)刻刻都需要進(jìn)行供冷，一般在晚間和季節(jié)交換的時(shí)候，供冷是沒有必要的。當(dāng)不需要供冷時(shí)，為節(jié)省能源，就可以將中央空調(diào)關(guān)閉，這時(shí)候變頻式多聯(lián)機(jī)就可以代替中央空調(diào)開始工作，變頻式多聯(lián)機(jī)一改中央空調(diào)采用大系統(tǒng)供冷的方式，改換小系統(tǒng)，小系統(tǒng)相比大系統(tǒng)的能源消耗大致減少了四分之一，這種小系統(tǒng)運(yùn)行模式所帶來的能源效益具有巨大的發(fā)展空間，節(jié)能效果更加明顯。

2.4 變頻技術(shù)在中央空調(diào)中的綜合運(yùn)用。變頻技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用涉及到空氣處理裝置、冷凍泵等整體構(gòu)造，極大的減少了能源的損耗，中央空調(diào)的整體系統(tǒng)節(jié)能效益提高，電量負(fù)荷值減小，中央空調(diào)運(yùn)行的大部分設(shè)備都從變頻技術(shù)中獲益匪淺，使能源消耗和資金消費(fèi)都大幅降低，前景一片美好。盡管中央空調(diào)在變頻技術(shù)上的應(yīng)用有很大的提高，但其應(yīng)用程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，可以說變頻技術(shù)在節(jié)能方面的潛力是無窮的。

3 變頻技術(shù)在地鐵站機(jī)電設(shè)備的節(jié)能應(yīng)用綜合分析

變頻技術(shù)之所以在地鐵機(jī)電設(shè)備中廣泛應(yīng)用，主要是為了促進(jìn)節(jié)能。自動(dòng)扶梯通過變頻，在單天運(yùn)行中最高節(jié)電二分之一；中央空調(diào)通過變頻后各個(gè)系統(tǒng)的能耗都有不同程度的降低，經(jīng)過相關(guān)夏季調(diào)查表明，風(fēng)系統(tǒng)最高節(jié)能二分之一，水系統(tǒng)平均節(jié)能四分之一，綜合平均節(jié)能約為五分之一，并且隨著負(fù)荷值的減小，節(jié)能的潛力越大；變頻式多聯(lián)機(jī)將小系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)盡情呈現(xiàn)，平均最低節(jié)能在二分之一以上，最好的運(yùn)行時(shí)間即為晚間和季節(jié)交替更換之間，雖是小系統(tǒng)的運(yùn)行模式，但其形成的效果卻十分良好。

變頻技術(shù)在實(shí)際生活應(yīng)用中蘊(yùn)含著巨大的潛力，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，能源資源的需求量也會(huì)大幅度提升，當(dāng)能源市場(chǎng)面臨供不應(yīng)求的狀況時(shí)，具有節(jié)能效益的變頻技術(shù)就會(huì)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。國(guó)家提倡節(jié)能環(huán)保，變頻技術(shù)的使用更是順應(yīng)了國(guó)家的號(hào)召。地鐵站在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛分布，作為能源消耗的一個(gè)重要方面，變頻技術(shù)的使用也備受青睞，在未來的發(fā)展中，變頻技術(shù)也將憑借其特有的優(yōu)勢(shì)在機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。

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