摘要:在地面交通压力逐渐增大的情况下,地铁成为减轻城市地面交通压力的主要办法。虽然地铁在很大程度上缓解交通压力,但是地铁运行随之而来的能耗也不可忽视。地铁整个通风系统所消耗的能量,也达到了整个地铁系统的45%。因此要想降低地铁系统的整体能耗,就必须降低地铁通风空调系统的能耗。本文作者就从地铁通风空调的系统组成以及运行原理出发,探讨了地铁通风空调的系统运行节能问题。
关键词:地铁;通风空调;系统;节能
1 地铁通风空调系统组成及原理
我们知道地铁施工中的通风空调系统主要是由大系统、小系统以及水系统组成,其对温度的调节作用就是通过这三个系统的协调作用实现的。通常大系统以及小系统负责地铁车站的温度调节以及通风控制。而水系统则通常是进行系统供冷。这三个系统也是空调节能改造的重点部分。
新风机是地铁空调系统运行的主要设备,其工作原理主要就是进行原先空气以及外界空气的交换,从而实现地铁车站以及列车的空气更新,从而提高地铁的空气流通度。在地铁的空调期铜当中,回排风是排除地铁空气的主要设备,其组合空调机则主要负责进行送风以及输风工作,其与空调外部的水水系统是直接相连的。
地铁通风空调在运行当中通常会产生大量的热量,并且在其列车出站和进站试达到热量的峰值,并且随着热量的增加,地铁当中的温度也就随之增加,从而增加地铁的运行风险。因此,在地铁运行当中,我们需要对其多余的热量进行处理,通常可对站台下的热排风机以及地铁下的活塞风进行改造。
2 通风空调系统能耗分析
2.1 列车隧道通风系统
列车隧道通风与空调系统主要是由区间隧道通风系统和车站隧道通风系统两个部分组成,区间隧道通风系统是在地铁的日常使用中,特别是在列车的开启之前和停止之后对其进行供风的一种装置,在列车正常运行时,可以通过活塞来对其有效进行供风,以此来排除隧道内产生的热量和潮湿,确保列车运行的隧道内温度符合运行要求。当列车进站之后,提供一定的通风量,由此保障整个列车的正常运行。当列车在运行过程中出现故障,需要工作人员及时的排除列车中的烟气和控制好烟气的流向,给乘客留下充分的救援时间。
2.2 车站通风小系统
针对于车站的大系统而言,其通风小系统的组成部分几乎与大系统一样,其区别主要在于小系统时服务于车站的工作人员,其功能主要是为工作人员提供一个舒适的工作环境以及为整体车站中的照明、设备、广告、导向牌等提供能量。
车站的客流量是影响地铁车站通风空调能耗的主要因素,其客流量与空调的能耗是成正比的。在地铁车站客流量较大的时段,车站通风空调的能耗也就比其它时段更大。除去客流量之外,天气以及季节的变化也是影响地铁通风空调系统的主要因素之一。因此在进行地铁通风空调节能中需要采用有效的措施,并结合客流量以及季节的变化来进行,从而降低空调系统的能耗。
在客流量远未达到设计额定值,空调系统在小负荷的情况下,如何根据实际负荷需求对风量、水量进行调节,是空调系统节能的关键。
3 地铁通风空调系统的节能思路
我们已经基本了解到地铁通风空调运行的原理,我们可以知道传统暗中地铁通风空调的施工技术还有很大的进步空间,在这个过程中浪费了大量的热量,在国家大力倡导的节能减排的号召下,我们需要不断优化工作模式,对现有的技术中的缺陷进行弥补。
地铁通风空调系统是通过特殊的方式来对地铁中的空气进行调节,达到通风的目的以及合理控制地铁内的温度的目的,但是我们还必须认识到,地铁中的温度在很大程度上要受到人流量的影响,人流量一多,温度就自然上升了。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此要想达到节能的作用就必须对地铁中通风设备以及通风系统进行智能化控制,按照人流量的多少来实时制定空调的频率,达到变频的目的。
在地铁通风空调系统的设置中,我们需要按照地铁的温度来实时制定水泵是容量,但是我们还需要在设计的时候留有一定的余量,虽然通风空调在运行过程中根本没有得到正常状态下的功率,或者说,远远低于这个时候的功率,因此我们需要对水泵进行调节来达到节能的目的。
4 通风空调系统节能策略
4.1 优化设计阶段的节能
在车站的设计时,应该立足于地铁运行的实际情况,与其他设计专业合作进行整体设计,尽量的优化风道、房间等的设置。在风井和机房位置的设置上,也好尽可能的保持路程的畅通,尽量的减少直角的设计,这样就能在最大程度上减少了不合理的设计,减少了不必要的投入在后期的地铁运行中,也能减少通风空调系统的耗能。
在地铁通风空调系统进行设计时,就应该充分的考虑节能这一问题。地铁设计人员应该尽可能的结合地铁的实际负荷情况,优化系统的位置,尽量的减少直角的设计,科学合理的选择空调和通风设备,最大程度上的实现节能的目标。
4.2 风机变频风量调节
因为地铁的本质属性是载客,所以地铁在运行的过程中会呈现出很多的不稳定性,所以在具体的空调设计中要根据不同情况下的地铁运行载客情况进行计算。在客流量比较少的时候,来通过一些有效的方式减少地铁系统的通风和空调系统流量、风量。当客流量比较大的时候,再通过一些手段来增强地铁通风空调系统的负荷。而这种行之有效的方式就是采用变频器,变频器的使用,可以调控通风和空调系统的,变频器的使用再最大程度上对地铁通风空调系统进行调节,减轻了能源的浪费,实现了资源的节约。
4.3 空调水系统流量调节
在空调系统中,对冷冻水泵和冷却水泵的选择,一般是根据地铁车站的容量进行设计和采用的,一般都是按照车站的最大负荷来选择的,并且还在一定程度上留有余地。但是根据现行车站的运行情况来看,地铁的通风空调系统一般都处于低负荷的运行状态,因此要想在最大程度上减轻地铁通风空调的能耗,采用变频控制器是比较理想的方式,也是最为简便和有效的方式。
4.4 采用不同的运行模式
季节的变化也会对地铁通风空调系统产生影响,所以要尽可能的通过季节的变化来产生自然风等方式来减少地铁通风空调的能耗。例如在夏季,天气炎热,空调能耗较高,这时就可以采用自然冷源来达到减少空调能耗的目的。
(1)空调小新风工况。当站外空气焙值大于车站空调大系统回风空气焙值时,空调系统采用小新风加一次回风运行。
(2)空调全新风工况。当地铁车站外的空气焙值略小于车站的空调大系统,并且站外的空气温度略大于地铁空调送风温度是,就可以采用全新的新空调系统,经过空调处理器处理后的新风送至空调区域,在最大程度上实现了地铁通风空调节能的目的。
5 结语
综上所述,地铁车站空调系统运行时根据实际负荷需求进行变频控制,以及不同季节采用不同的运行模式,都能起到良好的节能效果。同时,通过优化设计同样可以达到节能目的。然而,有效并全面降低地铁通风空调系统的能耗是一项艰巨的任务,需要各专业密切协作,节能意识更需要贯穿于整个设计过程和运营过程当中。
参考文献
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论文作者:王铭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/12
标签:地铁论文; 空调系统论文; 空调论文; 节能论文; 车站论文; 系统论文; 客流量论文; 《基层建设》2017年第26期论文;