地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制策略分析

摘 要 隨著城市化建設的不斷推進，軌道交通工程在我國各地大量興建，地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制的受關注程度也隨之不斷提升?；诖?，本文將簡單分析地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行管理要點，并深入探討地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制策略，希望研究內(nèi)容能夠給相關從業(yè)人員以啟發(fā)。

關鍵詞 地鐵;通風空調(diào);節(jié)能控制

前言

地鐵能耗問題近年來開始引起各界的廣泛關注，地鐵節(jié)能的理論研究和實踐探索也隨之大量涌現(xiàn)。結合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，對于固定的地鐵建筑結構和空調(diào)工藝，地鐵通風空調(diào)的控制節(jié)能重要性極高，由此可見本文研究具備的較高現(xiàn)實意義。

1地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行管理要點

1.1 設備容量合理配置與間歇運行

為實現(xiàn)地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行管理，設備容量必須基于近期需要配置，以此實現(xiàn)初期投資節(jié)省，空調(diào)運行效率可通過提高負載率而提升，運行能耗可隨之降低。此外，還應關注空調(diào)系統(tǒng)的間歇運行，這一運行需要以具體的調(diào)研數(shù)據(jù)為依據(jù)，并設法保證大部分乘客能夠感到舒適，輔以針對性安裝的溫度傳感器，即可基于車站內(nèi)溫度變化自動控制空調(diào)機組啟停，更好實現(xiàn)節(jié)能目標[1]。

1.2 新風量計算要點

如地鐵車站采用全封閉式屏蔽門系統(tǒng)，新風量計算一般需要根據(jù)大系統(tǒng)總送風量和預測遠期運營階段最大客流量的15%進行計算，需要從二者間取較大值。但結合相關實踐可以發(fā)現(xiàn)，上述計算方法未考慮車站在列車運行低峰和高峰的乘客流量變化情況，屏蔽門漏風量在不同列車運行對數(shù)時的變化情況也未能得到重視，這一計算會直接影響地鐵通風空調(diào)節(jié)能性能。為更好實現(xiàn)節(jié)能目標，基于逐時客流量的車站所需新風量針對性計算必須得到重視，同時附加新風量需考慮屏蔽門漏風量，這種計算方法得出的新風負荷在早晚客流高峰時段與傳統(tǒng)方法基本一致，但在非高峰時段，計算得出的負荷僅為傳統(tǒng)方法計算結果的73.9%，可實現(xiàn)平均26.1%的節(jié)能率，新風量計算在地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行管理方面所能夠發(fā)揮的積極作用可見一斑。

1.3 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)運行

地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行管理還需要關注地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)運行，具體可從風量調(diào)節(jié)運行、變水量調(diào)節(jié)運行、組合式機組建設三方面入手?；陲L量調(diào)節(jié)運行，可根據(jù)回風溫度和逐時送風進行風機風速的調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)可實現(xiàn)電能節(jié)約，同時能夠保證系統(tǒng)對環(huán)境溫度存在更高的敏感度。對于風機和自然通風聯(lián)合運行模式，可根據(jù)室外溫度變化情況進行針對性控制，如自然通風可在過渡季節(jié)完全滿足公共區(qū)域溫度要求，而在室外溫度提高時，可采用聯(lián)合運行方式，如自然通風加1臺風機，如室外溫度繼續(xù)升高，需要考慮開啟空調(diào)運行。通過上述調(diào)節(jié)方式，即可實現(xiàn)風機開啟時間的大幅縮短，風機運行能耗減少也可得到保障。此外，無須基于遠期的設計通風量作為近期運行風機依據(jù)，具體需要以通風量的要求入手，以此實現(xiàn)風機的變頻運行，進一步降低能耗;變水量調(diào)節(jié)運行需結合存在規(guī)律的空調(diào)冷負荷逐時變化情況，基于總結的規(guī)律，即可科學控制冷凍水泵流量，變頻運行也可同時實現(xiàn)，水泵的運行費用和能耗均可由此降低。具體實踐還可以設法對電動二通閥（冷凍水回水管）的開度進行調(diào)節(jié)，具體調(diào)節(jié)需要以回水溫度為依據(jù)，節(jié)能目標可通過變頻運行實現(xiàn)。此外，考慮到一般根據(jù)遠期高峰負荷開展水泵設計，且水泵參數(shù)一般遠大于近期空調(diào)負荷，因此可根據(jù)實際需要設計小水泵，以此更好適應近期空調(diào)負荷，輔以變頻運行，水泵能耗可在實際運行中進一步降低;組合式機組的建設也能夠為地鐵通風空調(diào)節(jié)能運行提供支持，如設置多臺運行機組于設備管理用房，即可基于變頻運行的小容量機組用于近期使用，多臺機組協(xié)調(diào)變頻或大容量機組用于運行遠期使用[2]。

2地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制策略

2.1 空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制

在具體的地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制實踐中，需首先空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制，具體可根據(jù)供/回水溫度（冷凍機）對其啟停臺數(shù)進行科學控制，相應計算需求得冷凍水回水與供水溫度的差值，以及設計的冷凍水回水與供水溫度差值，進一步求得二者比值，即可確定冷水機組啟停臺數(shù)，這一環(huán)節(jié)需同時考慮車站設計送風溫度和室外溫度。冷凍水泵的頻率控制可根據(jù)設定的冷凍水回水與供水的差值進行，節(jié)能控制需得到控制器、變頻器、溫度傳感器的共同支持，同時開展設定溫差判斷和計算，即可科學確定泵變頻運行節(jié)能臺數(shù)。

2.2 空調(diào)通風系統(tǒng)節(jié)能控制

基于每天的運營時間，車站公共區(qū)域可定時控制啟停通風空調(diào)，為實現(xiàn)啟停節(jié)能控制的最優(yōu)化，空調(diào)系統(tǒng)冷慣性特性必須得到充分利用，具體的啟動和停止時間尋優(yōu)可采用二分法。結合相關實踐可以發(fā)現(xiàn)，預冷的能量可通過最優(yōu)啟?？刂朴行Ч?jié)約，空調(diào)需要的提前停止和推遲啟動可實現(xiàn)運行時間縮短，進一步降低動力耗電量，空調(diào)系統(tǒng)的能耗節(jié)約、車站溫度的控制需求滿足均可順利實現(xiàn)?；谲囌驹O計送風溫度、車站室外溫度、車站室外焓值、車站回風焓值，即可進行工況控制判斷。在空調(diào)工況運行時，如設定的回風溫度高于檢測到的回風溫度，說明存在減少的車站負荷，此時需要調(diào)小風量（風機變頻器）并關閉小電動二通閥，冷凍水量可由此減少。如存在設定的回風溫度小于檢測到回風溫度情況，說明存在增大的車站負荷，此時需要調(diào)大風量（風機變頻器）并開大電動二通閥，冷凍水量可由此增加，具體的節(jié)能控制同樣需要得到控制器、溫度傳感器、變頻器的支持。

2.3 隧道通風系統(tǒng)節(jié)能控制

對于晚間停運、早間啟運的隧道通風系統(tǒng)，節(jié)能控制需要以二氧化碳濃度和溫濕度為依據(jù)，也可以采用定時控制方式，以此進行區(qū)間隧道通風。在正常運營情況下，排熱風機的變頻調(diào)節(jié)控制需要以隧道溫度變化和地鐵列車運行對數(shù)為依據(jù)。

3結束語

綜上所述，地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制需關注多方面因素影響。為更好提升地鐵通風空調(diào)節(jié)能控制水平，還需要關注新技術、新設備應用帶來的相應影響。

參考文獻

[1] 唐超，周菁，李新鋼.軌道交通通風空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能影響因素分析[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（6）：27-28.

[2] 張經(jīng)，袁祿，琚坤潞.地鐵車站通風空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行策略研究[J].山西科技，2019，34（3）：98-100，104.

作者簡介

王瑜程（1993-），男，浙江紹興人;學歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：紹興市軌道交通集團有限公司，研究方向：地鐵通風空調(diào)。