地铁空调通风环境控制系统的节能探讨论文_高岩

地铁空调通风环境控制系统的节能探讨论文_高岩

天津市地下铁道运营有限公司 天津 300000

摘要:近年来,地铁空调通风环境控制系统的节能问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了地铁通风空调的集成系统,并结合相关实践经验,分别从空气与水空调系统的使用等多个角度与方面,对该课题展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:地铁空调;通风;环境控制;节能

1前言

作为地铁空调通风环境控制系统应用中的一项重要方面,对其节能的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对地铁空调通风环境控制系统的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化其节能工作的最终整体效果。

2概述

地铁具有运输量大、安全、节能、环保等优点。为了解决交通拥堵,很多城市都在发展以地铁为主的城市公共交通系统。其中地铁广义上来讲,通常涵盖了都会地区各种地下与地面上的高密度交通运输系统。地铁由于运输量大,单向每小时可以运送4万至6万人次,而蓬勃发展。我国第一条地铁始建于1965年的北京,之后我国的地铁如雨后春笋,目前国内已经有16个城市的地铁已经开通,还有十余个城市的地铁在规划中。我国地铁的通车里程已居世界之最。

地铁的车站一般都是狭长的地下隧道,除了各地铁车站的出口和入口以及排风口之外,基本上与外界是相互隔绝的。而地铁上运送着大量的旅客,会产生大量的热量。另外,由于地铁运行过程中,产生的活塞效应,如果不进行合理的疏导,会严重干扰地铁内的负荷。同时随着运营时间的增加,地层的蓄热作用会使得地铁内部的温度聚集而不断的升高。一旦地铁上发生火灾,不仅会造成火势的迅速蔓延,而且在火灾中积累的高温浓烟也会迅速的聚集,并迅速地在地铁车站内蔓延。这会严重阻碍人员的疏散,严重威胁乘客的生命安全,也会给救援带来了极大的困难。因而地铁的通风空调系统意义重大。

3地铁通风空调的集成系统

近几年来,地铁空调设备的机房面积逐渐减小、设备的投资和运行费用也越来越大,为了能够满足减少投资及运行费用需要进一步的做好地铁空调通风系统的改进和节能工作。使得地铁空调通风系统能够在最大程度上满足地铁内通风、加湿、事故处理等功能。这种系统的设计思路是将地铁内的通风系统、地铁隧道的事故通风口系统进行整合。将二者之间用风道或者空调设备相连接。使其形成一种形式简单、占地面积小、功能齐全、造价更低的地铁空调通风系统。该系统还使用了电动可开启式的大型冷表器、自动空气过滤、自动清洗等功能,进一步保证了系统功能的良好实现。与传统的地铁通风系统相比,这种系统的建筑面积减小了500平方米到800平方米,车站的长度可以进一步缩短20米,平均每一站的综合造价可以降低月500万元。这种集成系统使用了先进的风机变频技术,可以自动的开启风道表冷器,进而实现了节能环保的目的。

4空气与水空调系统的使用

我国目前的地铁通风系统多采用的是全空气系统。这种系统的弊端是空调机房占地面积大。地铁的土建成本较高、冷空气在输送的过程中,输送效率较低,冷空气的损失量较大。针对以上的缺陷,有研究人员提出了空气与水空调系统,将风机的盘管布置到地铁内拱形结构的上部以及站台侧面未加利用的空间中。空调的冷水通过管道直接送入到盘管中,新鲜的空气则是通过其专业的通风管道送入地铁内。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在通风的工作状态时,新鲜的空气将会直接被输送到地铁内部,在进行空气调整的状态时,新鲜空气需要与地铁内原因的空气混合之后,进入风机盘管,接受冷却处理后再送入地铁内部。在这种空调系统运行的过程中,风机盘管中凝结的水滴将会通过管道引入地铁内的排水沟,这些水滴通过蒸发和冷却的作用来达到降低地铁隧道温度的目的。但是这种空调系统也有着比较明显的缺点,例如:安装工序繁琐、维修工作比较困难、清洗工作较难等等。

5地铁综合监控系统、能源管理系统的使用

最近几年,环境与设备监控系统,简称BAS,在地铁中通风系统中的管理和运行中逐渐扮演了比较重要的角色,在部分城市的新开通线路,车站也应用了能源管理系统。BAS系统通过对系统风量的控制以及对地铁内部全年车站温度的数据等等,在控制地铁通风方面起到了有效的作用。而能源管理系统的应用,实现了对地铁车站重点能耗设备的有效计量和统计,对空调通风系统中的通风机组、冷水机组等高能耗设备的能耗数据,能实时监测并保存历史记录。通过对能耗数据的分析、比对和研究,可以针对性地制定空调通风系统节能改造方案,进一步提升能源利用水平。

6集中供冷技术在地铁通风系统中的应用

地铁内空调水系统按照其冷源设置集中程度的不同,可以分成集中供冷和分散供冷的两种供冷方式。在我国,目前使用范围较广、使用技术较为成熟的供冷方式为分散式供冷。但是随着集中供冷技术在我国国内的成功应用,这种技术的概念也逐渐得到了推广。集中供冷是指在地铁的不同区域和不同站牌中设置多个地铁空调通风系统,为地铁提供充足的低温冷水。集中供冷技术也能够减少空调系统的占地面积,使得地铁冷却塔分站的设置更加简单,有效的保护了城市的整体环境面貌。但是这种技术,其冷水需要进行远距离的输送,所以对送水管道以及保温材料的选择要求较为严格,输送时所需要的能源也较高。这种空调系统尽管比较先进,但是其耗能较大,节能性较小。

7蓄冷空调系统的使用

蓄冷空调系统,即将冷水或者冷空气以潜热或者显热的形式储蓄在某一种介质当中,并且在需要的时候能够将其释放的空调系统。我国现今使用较多的蓄冷空调系统为水蓄冷系统和冰蓄冷系统。水蓄冷系统,其结构相对简单,投资成本较小,技术运用也比较成熟。但是水的比热容较小,所以蓄冷的密度也相对较小,因此该系统需要一个较大的蓄水池。同时,水蓄冷系统适用于冷量比较大的集中制冷站,若车站的负荷小于1400KW,且采用的是分站供冷的系统时不适宜采用蓄水系统。负荷在1800KW之上的车站在有峰谷电价的前提之下,便可以考虑使用这种方法。冰蓄冷的系统,其所需要的蓄冰槽的体积较小、便于储存。尽管这种系统的造价较高,但是这种系统可以充分的实现减少运行耗电,节省电费,并且有效的减轻城市用电的压力,具有比较明显的节能特点。

在未来,我国地铁通风系统的发展大体会向以下几个方面发展:首先,地铁通风系统的造价将会越来越少,设备所占用的空间也会越来越小。第二,地铁内部的风输送转变为制冷剂输送和水输送。第三,分散式系统的全面推广。第四,优化空调系统开关时间,充分的提高空调系统的能源利用效率。第五,推广能源管理系统,制定空调通风系统的经济运行标准。在我国地铁建设高速发展的背景之下,需要结合各方的共同努力使得地铁建设更好的发展与进步,进一步促进我国地铁通风空调系统的长远发展。

8结束语

综上所述,加强对地铁空调通风环境控制系统节能问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的地铁空调通风环境控制系统节能过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

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[2]隋海美,陆源清.浅谈南京地铁一号线BAS系统的节能效应[J].制冷空调与电力机械.2017(01):115-116.

[3]胡祝银,余朝刚,张宇深.地铁通风空调系统的变频节能技术研究[J].铁道运营技术.2016(09):88-89.

论文作者:高岩

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/2/26

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