南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210012
【摘 要】近年来，随着国民经济的发展，我国的地铁建设迎来了高峰期，随着地铁线路的不断增加，在运营过程当中，能耗问题渐渐凸显出来。这其中，地铁通风空调系统作为耗能的重要方面，在整个地铁运营耗能体系中，占有相当大的比例。所以，应采取相应措施，降低地铁通风空调系统的耗能，以达到节约成本和减少环境污染的重要目的。本文就地铁通风空调系统的节能措施，进行了归纳探讨，从而为实际运行提供借鉴。
【关键词】地铁；通风空调；节能；问题与策略
1 地铁通风空调系统的运行模式
首先，正常运行模式。在地铁通风空调运行模式当中，正常运行模式是其中占有最大的比例份额。在地铁正常通风空调正常运行期间，其最主要的作用就是满足地铁内乘客舒适度的基本要求。
其次，列车阻塞模式。由于客观原因主造成的列车延误和故障，从而造成列车阻塞，在此过程当中地铁通风空调系统的最基本功能就是满足地铁乘客在乘车过程中的基本舒适度。
再次，紧急运行模式。由于客观原因造成地铁运行过程中发生较大规模的灾害，比如火灾、列车失控等较大灾祸时，地铁通风空调系统的最大作用就在于，为列车内的乘客提供一条安全的撤离通道，并为紧急救援的深入，节约时间。
2 现有通风空调系统存在的问题
2.1 投入资金巨大
在地铁建设运营过程中，通风空调系统的投入巨大，对其运营发展已经造成了严重的影响。这种影响主要是表现在两个方面，其一就是通风空调设备昂贵，需要投入大量资金；其二就是通风空调系统设备种类很多，布局较广，占据了大量的空间。
2.2 运行成本增高
地铁在运行过程中需要耗费巨大的能源，而在这其中通风空调系统的耗能，占了相当大的比例，约合整个地铁系统总耗能的一半。成了地铁运行成本居高不下的重要原因。
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2.3 能源利用失衡
受到客观环境的影响，需要建立通风空调系统来对地铁站内的温度和空气湿度进行调节，从而使地铁站内的环境保持在一个相对平衡的状态。但是因为地铁站内外存在相对较大的温度差和湿度差，为了保持平衡就需要有巨大的能源消耗，从而造成了能源投入与产出的不平衡。
3 地铁通风空调系统节能措施
3.1 合理规划设计
在地铁线路投入建设之初，就要进行合理的规划设计，从而在源头上达到节能的目的。在规划设计时，应将排风系统设置在通风流畅的地区，降低通风耗能。并且根据不同地区的实际情况，对地铁通风空调系统进行相对应选型设计，以达到节能的目的。此外，在地铁设计时，各个专业要相互配合，尤其是地铁和建筑采暖通风专业上的结合，优化结构设计，从而达到耗能最小化的目的。
3.2 优化控制系统
传统的冷冻站一般由bas专业实现独立的PID控制，冷冻站系统所要实现的所有功能都是在现场通过项目工程师二次编程完成的，一旦出现对空调系统的控制逻辑理解偏差，将造成控制不成立，节能目的无法实现。所以在此基础上进行优化设计，采用地铁车站环境控制及能源管理系统，其主要测控对象为：冷水机组、冷冻水泵、电动阀门、冷却水泵、冷却塔、末端压差传感器、供回水干管温度传感器、室外温度传感器、流量传感器。该控制系统通过对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、系统管路调节阀进行实时控制，能对冷水机组、水泵、冷却塔的功耗值实现连续监测，在设备安全运行范围内自动调节各单体设备的功率消耗，使冷水机组、水泵和冷却塔综合运行效率最高，整体冷站电能消耗最低。采用此种控制方式，可使整个系统达到最经济的运行状态，使运行费用最低，并提高管理效率，降低人员的劳动强度，从而达到节能目的。
3.3 合理节能策略
根据实际情况，对不同时段的客流高峰期进行合理预测，并做出详细的监测记录，在此基础上分析，采用变频控制模式，在客流高峰期加大通风，以保证站内乘客基本舒适程度。此外，还可以根据季节天气的变化来进行通风空调的调节，比如在春夏季节，合理的利用季节变化带来的自然冷空气来对地铁内部空气环境进行调节，运行通风模式，以节约通风空调系统的耗能。
3.4 设备节能改造
地铁通风空调设备在运行过程中，有时会因设备自身设计原因，导致故障率较高，更换频繁。必要时可有针对性的进行设备零部件结构改造，以降低设备损坏故障率，达到节能及经济效益。日常维保过程中应关注频发故障原因，及时总结分析进行改造优化。以南京地铁二号线冷却塔电机接线改造为例，由于冷却塔露天放置，日常维保中发现其电机接线盒常积水损坏，观察发现接线盒安装方向为上进线，雨水不能排出，长时间积于盒内造成接线盒损坏。改造方法为将接线盒向下旋转安装进线，可利于雨水及时流出，经简单改造后，接线盒损坏率大大降低，每年可节省不少更换维修费用，以此达到节能目的。
3.5 多联机空调系统的扩展应用
传统地铁工程一般采用冷水机组为车站大系统和小系统提供空调冷源，额外为重要的设备房及管理用房设置一套多联机空调系统。目前部分新建地铁，突破了传统的水系统模式，实现大系统冷源采用冷水机组，小系统采用变频多联机系统，两个系统相互独立，互不影响。空调水系统只负责大系统，可以很容易地实现水力平衡，变频多联机的控制系统高度集成，技术成熟，可方便实现设计目标，节约了调试时间，提高工作效率。另外小系统采用变频多联机系统，可实现稳定的24小时连续运行。系统冷源在夜间关闭，与传统全空气系统相比，可提高相关设备（冷水机组、水泵、冷却塔等）的运行使用寿命。并且多联机空调系统可根据室内外温度的变化进行自主调节，准确有效地实现负荷的无级调节，实现最大的节能目标。
3.6 冷却塔系统
冷却塔是地铁通风空调系统的重要组成部分，但是冷却塔多设计在站外开阔地带，在常年的使用过程当中，容易造成积灰阻塞，从而导致通风量降低，严重影响了冷却质量。以南京地铁三号线所使用的方形横流风冷冷却塔为例，布水盘及填料层会因空气中的风沙较多而产生脏堵，使得冷却水外流，造成能源浪费，影响换热效果。所以在冷却塔的使用过程中，一定要做好维护和检修，对于运行过程中的冷却塔故障要及时进行处理，以免影响冷却质量。
总而言之，地铁在人们的出行生活中占有的地位越来越重要，我们在享受地铁带来的便利的同时，应该竭尽所能做好地铁通风空调系统的节能研究，以达到节约能源、降低成本、提高环境质量、经济运行的目的。
参考文献：
[1]高波，李先庭，韩宗伟，郜义军.地铁通风空调系统节能的新进展[J].暖通空调，2011，08：21-26.
[2]赵礼正.地铁通风空调系统节能措施研究[J].山东工业技术，2015，04：51.
[3]刘倩.关于地铁通风空调系统节能问题的分析[J].电子世界，2014，14：98.
论文作者:单姗
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期
论文发表时间:2016/9/6
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