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摘要：现阶段在我国地铁运营系统中，地铁通风空调系统运行大多以定频技术为主，使得地铁运营的经济性受到了严重的影响，因此应在新建地铁和地铁改造项目中大力推广空调系统的变频节能技术。为让大家对变频节能技术有更好的了解，本文就变频节能技术进行全面分析，对排热风机、组合式空调器、冷冻水泵的变频运行控制方案及相关问题进行了着重研究。
关键词：变频控制；地铁空调系统；节能
0前言
目前我国地铁运营系统中，地铁空调系统的运行能耗占运行总能耗的比例高达40%-50%，地铁空调系统的高运行成本制约了地铁的经济性运营。但是我国现阶段大多城市的地铁车及车站中所采用的空调系统仍是定流量空调系统，定流量空调系统无法根据客流、气候等的变化进行实时调节，浪费了大量能源。节能减排是近年来我们共同追求的目标，所以我们应该对比引起重视，在地铁运营网中推广并应用变频节能技术。
1浅析地铁空调系统结构
国内地铁车站的通风方式主要有开式、闭式和屏蔽门系统三种形式。近年来，屏蔽门技术在我国的轨道交通路线中得到了广泛应用，例如上海地铁（除2号线）和天津地铁线路，所采用的地铁车站通风系统均为屏蔽门系统。
国内地铁车站的环控系统大致可分为以下三个板块：
（1）大系统。大系统是指地铁车站公共区域的空调系统，包括组合式空调器、回排风机等设备，所以大系统能耗较大。
（2）小系统。小系统也是地铁车站公共管理区域的通风空调系统，但是仅指车站设备管理用房，小系统中通常包括简易空调器、风机等设备，相比大系统其能耗较小。
（3）水系统。水系统的作用是向大系统和小系统提供冷源，水系统通常包括冷水机组、冷冻水泵和冷却塔等设备。
2地铁通风空调系统中变频控制方案汇总
2.1针对于水系统的变频控制方案
我国地铁空调水系统的传统运行模式主要为“单次泵定流量”，在实际应用中，主要是通过末端电动两通阀来进行流量的控制，节能效果不明显。此模式在地铁水系统中往往不能兼容节能，所以实际应用时，多采用冷冻水泵变频控制方案。
冷冻水泵变频控制方案主要有两种模式：温差控制模式；压差控制模式。温差控制模式是在水系统中比较常见的变频控制方法，温差控制模式在进行实际干管供回水时，控制对象主要为温差，节能效果非常可观。压差控制模式下，水泵不满足相似定律，功率和流量不成一定的比率关系，实际节能效果不理想。
由于在地铁通风空调系统当中，水系统和风系统，两者之间存在一定的耦合关系，系统之间的形势是相互影响的，所以为了保证整个地铁空调系统能够有效的运行下去。风系统和水系统的联动控制模式的合理采用是非常有必要的[1]。
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2.2针对于排热风机的变频控制方案
一般情况下，夏季隧道温度检测以小于等于40℃为标准，行车对数、室外温度与排热风机的负荷之间紧密相关。通过各项理论数据及研究表明，运用以下的控制模式来对排热风机进行变频控制是非常有效的。
首先运用季节转换控制模式。在对排热风机进行启动、停止操作时，一般是用行车对数时间表来进行控制，主要有以下控制方式：
①在夏季，排热风机应随时保持在运行的过程当中；②在过渡季节，如果行车对数大于等于12对时，要开启排热风机[2]；③在冬季排热风机一般是不启动的，或者只在夜晚进行排热风机的间隔性启动，目的是防止排热风机对站台的温度产生一定的影响。
其次是对排热风机的日常控制。排热风机的进风干球温度往往是用来控制其频率的，用tU来表示，具体控制方式有以下几点：
①当tU﹤33℃时，排热风机的风量要保持在总风量的40%；②当33℃≤tU≤38℃时，排热风机的风量要保持在总分量的70%；③tU﹥38℃时，排热风机的风量要等于总风量[3]。
另外就是排热风机的最低风量控制。为保证整个排热风机系统的稳定性，避免排热风机出现效率过低的情况，排热风机的最低风量不应低于总风量的40%。
最后，在进行排热系统变频控制的时候，季节转换控制要考虑在日常控制之前。需要注意的是，在地铁隧道当中，tU其温度超过了38℃的话，排热风机在这种情况下，就必须开启。
2.3针对于组合式空调器及回排风机的变频控制方案
在地铁当中，车站的两端一般都设立有相同的设备，回排风机与组合式空调器是必不可少的，两种设备在实际应用时都是采用的变频控制。影响两种设备启闭的因素主要有站厅站台的温度及二氧化碳浓度、室外温度等。在计算回排风机运行频率时，应采用智能的控制算法，回风阀、排风阀、新风阀等的开度都应借此进行有效的控制。温度传感器进行数据反馈的时候，其总体的数据都应送回到风机频率上面，这类措施一般由BAS系统完成。
3总结
地铁通风空调系统的能耗很大，所以变频控制技术对地铁空调系统的节能降耗是非常必要的，其前景也非常广阔。大系统回排风机或者排热风机在采用变频技术之后，节能效果明显。单次泵变频系统采用温差控制模式，在进行实际节能效果验算的时候要根据不同的策略，采用不同的节能模式，以此保证整个地铁通风空调系统能够高效有序地运行下去。
参考文献
[1]刘书云.深圳地铁通风空调系统变频节能技术分析[J].现代城市轨道交通,2017(08):24-27.
[2]杨志林.高压变频技术在煤矿主通风机上的应用[J].机械工程与自动化,2017(03):183-185.
[3]段国权.变频技术在长沙地铁站空调系统中的节能应用[J].建筑热能通风空调,2016,35(08):73-76.
论文作者:唐超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
标签：地铁论文; 空调系统论文; 系统论文; 热风机论文; 风量论文; 模式论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第21期论文;