地铁车站中央空调系统节能控制论文_温潜

地铁车站中央空调系统节能控制论文_温潜

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摘要:结合地铁车站的环境特点,分析了如何做好地铁车站空调系统节能控制。

关键词:地铁车站;中央空调;节能控制

当前随着城市化进程的加快建设,地铁作为一种现代化的交通运输工具具有快捷、安全、舒适、准点、污染小、运量大的特点,避开了地面道路扩容困难的矛盾,为缓解城市地面交通拥挤、分担市内交通客流、促进城市交通与经济和环境的协调发展发挥积极作用。然而能源消耗总量过大是目前地铁面临的一大问题,其中空调系统在总能耗当中占据着很大比例,因此,加强地铁空调系统节能对于降低能耗有着重要的意义。

一、地铁站环境特点分析

与常规地上楼宇建筑不同,地铁站环境具有特殊性。地铁站大部分是位于地下的,与站外相连只有车站进出口、风机排风口以及冷却塔等少数地方。与地上楼宇建筑相比,地下车站的通风性较差,更加封闭。而地铁站与楼宇建筑更明显的一个区别是地铁站内的人流量比较大,而且都处在不断的变化当中。因此,地铁站的特点具有以下几个特点:1)车站的封闭性:地铁站与外界相连接有限,与地上建筑相比更加封闭;2)站内人员的规律性:地铁站内不同时间段,乘客数量的变化具有一定规律,车站内的热负荷变化也具有一定规律性;3)热量大且不易散发:地铁车站内乘客数量大、变化多,相对的散热量也大。由于地铁车站较为封闭的特殊性,这些热量不易散发,完全依靠通风空调系统进行散热。

二、中央空调系统能耗分析

中央空调的主要能耗环节包括以下四个:(2)冷水机组;生产出所需足够低温冷冻水出水所消耗掉的能量;(2)冷水泵:让冷冻水能顺利不断的出水和入水的循环流动,所消耗的能量;(3)冷却水泵、冷却塔风机:让中央空调系统能吸收的空间范围内的热量以及中央空调系统运行时所产生的热量及时排到外部环境,所消耗的能量;(4)风机盘管系统;让需要的冷风或者新风输送到站内,风机所消耗的能量。从刚才的分析可以看出,中央空调主要能耗均是其核也部分,缺一不可。分别有:压缩机,冷冻泵,冷却泵,冷却塔,风机等。从自动控制的方面考虑,要降低中央空调系统的能量消耗的方法是:在满足乘客要求的前提下,尽量的减少以上环节所需设备的工作时间以及启动停止的次数,既减少浪费掉的电能。要实现上述方法,前提是,(一)必须要能有效的统协好中央空调系统中的各环节的设备,从而降低甚至能消除不必要的设备启停次数以及运行时间;(二)采用变频技术,中央空调系统的各个环节中的电动机变频调速,使它们的运行速度尽可能降低至最低的极限水平,尽量消除电动机在没有必要的情况下满负荷运行,这样就可以大大减少空调系统的能耗。

三、地铁车站中央空调系统的节能研究

由于乘客通常要求站内温度保持不变,就使得站内负荷时刻都在变化。集中反应在整个中央空调系统中,就是时时刻刻它的负荷都会有变化,所以必须要为中央空调系统建立起一个有效的自动控制系统,从而能对中央空调系统的各部分环节的负荷能够做到即时快速的反应,从而自动调整空调系统的总用电量。通常的中央空调系统都是按设计规定的负荷进行工作的,这就导致了中央空调时时刻刻都是让其各环节的设备处于满载运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种情况下,各个环节的电动机肯定有一部分的做功是在做无用功。往往越是大型的中央空调,这部分的能耗就越是严重。需构建一个中央空调自动控制、可用远程控制操作的智能化系统,能根据站内外的温差的变化,即时快速的自动调节中央空调系统中的各种参数;如流量、湿度、温度、压力等,使系统从制造到输出的制冷额度和站内的需求相符,这就能使得空调系统各环节均处于最佳最节能的工作状态,从而解决了中央空调系统的节能问题。

(一)中央空调水系统的节能

(1)冷冻水节能。中央空调系统的制冷的介质是水。所以,水循环系统(这里指冷冻水循环系统)主要是把制出的冷量通过冷冻水的运动,到达空调的风机盘管系统中,再通过和过滤后的空气进行热交换。在过滤后的空气变冷的同时,与空气热交换的冷冻水湿度在升高,并在冷冻水泵的压力下流回到冷水机组,在蒸发器中又通过热传递,把热量传递回给其中气化的制冷剂。目前,通常是采用压力传感器或湿度传感器,来感应压力差或温度差两种不同信号,从而通过变频器,来控制冷冻水流量的方法。利用水压差来进行变频控制水累的电动机,好处是水压差变化明显反应速度快,可以在最短时间内将信号反馈回处理器。

(2)冷却水系统节能。与冷冻水的固定温度差的方法一样,经过调节冷却水的回水的通入量的多少来控制出水和回水的温度差,使得这个温度差保持在一个设定的上。具体方法是在冷凝器的进冷却水和出冷却水的总的管道线路口上放置传感器,用以监测两者温度。两边传感器感应到信号后,将信号输送回处理器,在处理器中,温度差是有一个预先设定出的设定值,如果,两边传感器传来的温度差信号与处理器中的预先设定的值有所不同,则处理器将会自动计算相差多少,接着再给出相应的信号到变频器中,用调节说泵的转速,也就是调节冷却水的流量,从而达到控制能耗的目标。

(二)风机盘管系统的节能

冷冻水被冷冻泵通过管道输送到风机盘管系统中,之后与过滤后的空气进行热交换,降低了过滤后的空气的温度,降温后的空气,再由风机通过风管送到地铁车站空间,在车站空间中再与空气、物体等进行热交换,从而降低站内温度。由此可见风机盘管系统只是把显冷量输送到用户所需要的空间,因此,风机盘管系统不属于中央空调的核也设备,它是外围设备,它在空调系统的运行当中,是作为一个搬运冷气的搬运工而存在的,制冷和它没关系。目前所常用的风机盘管系统,改变送风量通常是利用风机的电动机的转速快慢来控制,而改变这个送风量的依据通常是依据压力作为参数,而根据送个压力的取量方式不同,则分有定风压和变风压两种控制方法,这两种控制方法均可让送入风量的大小自动的进行调整。

中央空调是一个复杂的系统工程,必须针对系统的各个部件和环节统一考虑,对整个系统全面协调控制,才能实现最佳节能效果。地铁站中央空调系统节能较全面地研究和分析了地铁车站的环境特点以及中空调系统能耗,从而提出了节能控制的方向,具有参考意义。

参考文献

[1]王平.高铁枢纽车站中央空调系统安全与节能途径的实践[J].上海铁道科技,2015,(04)

[2]王刚.地铁车站空调大系统节能控制研究[J].智能建筑,2014,(11)

[3]蒋晓明,谭春林.地铁中央空调节能控制[J].机电工程技术,2013,(07)

论文作者:温潜

论文发表刊物:《基层建设》2017年1期

论文发表时间:2017/4/11

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