通风空调系统节能的新进展探讨

1、    通风空调系统节能的新进展探讨    魏嘉成摘要：地铁作为当前许多城市大力发展的公共交通工具，如何更好的发挥其作用，提升其环保性能，对地铁系统中采用的通风空调系统的节能措施进行研究，具有重要的现实意义。笔者首先对地铁通风空调系统进行分析，然后提出几点节能措施，希望能促进地铁通风空调系统节能的水平上升。关键词：地铁；通风空调系统；节能措施地铁作为一类新型的公共交通工具，给人们的生活出行提供方便的同时，也节约了更多的资源能源。但是，目前在地铁系统中，由于通风需要空调系统有效运行，这一过程也存在着一定资源能源的浪费，为了最大限度的节约资源能源，对地铁系统

2、的通风空调设施进行研究，提出有效的节能措施，是一件意义重大的事。一、地铁通风空调系统概述地铁车站通风空调系统一般有三个组成部分，分别是大系统、小系统以及水系统，这三个部分有机组成一个整体，在地铁车站中共同操作。大、小系统这两个部分的作用是保持车站公共区具有良好的通风环境，保障设备管理用房的排风，控制地铁车站的温度和湿度等。水系统的主要功能则是为车站空调系统提供充足的冷源，供给车站大、小空调系统。一般由冷水机组、水泵和冷却塔组成。总之，通过这三大组成部分的功能，调节地铁车站环境参数，为乘客提供惬意的乘车环境。地铁处于运行阶段时，空调新风机要向地铁车站内输送新风，排风的工作则由回排风机来负责。此外

3、，当地铁列车处于进、出站或是停站阶段时，列车会消耗大量的能源，随之产生大量的热量，进而危害隧道设备的安全，损害列车车体等。因此，这部分的热量必须要排出，这方面的工作可以借助列车运行时产生的活塞风，也可以通过轨道顶的排热风机来进行排热。二、地铁通风空调系统存在的主要问题现有地铁通风空调系统存在的主要问题，一是投资巨大。地铁通风空调系统投资巨大成为制约地铁发展的因素之一。一方面是通风空调系统的设备投资大，另一方面是通风空调系统的占地面积和使用空间大。二是运行费用高。据统计地铁通风空调系统的实际运行能耗占地铁总能耗的50%左右。三是能源利用不合理。其中有自然冷源利用不充分。冬季室外的天然冷源得不到利

4、用；过渡季，地铁站通常采用通风换气的方式来消除站内空间的余热余湿，然而在室内外存在小温差的条件下，巨大的风机能耗与引入的有限冷量相比得不偿失。另外，高品位热能利用不合理。地鐵站内部具有显著的内热源，一方面存在来自列车牵引、刹车系统散热和列车空调散热等的稳定热；另一方面还存在站内客流量变化引起的动态热源。随着煤炭、石油等价格的大幅攀升，导致了地铁运行成本的不断升高，这也严重影响地铁的经济和社会效益。因而，通过技术改造等措施，提高能源的利用率，进行地铁通风空调节能，对于节约地铁经营成本，促进地铁行业的持续健康发展意义重大。三、地铁通风空调系统节能措施研究（一）做好前期规划设计在地铁隧道通风空调的节

5、能措施中，做好前期的规划和设计，是从源头上就能开始进行节能的。例如，在设计时，将机房的排风系统、机房的位置、排风口等都设置在通风流畅的地区，能够显著降低通风系统运行的能耗。另外，在设计时，空调系统的选型必须要依据地铁的负荷情况，采用适宜马力的空调。空调系统中尽量少的设置直角弯。（二）变频调速控制节能变频调速技术是一种节能控制技术，在自动化控制领域领用较多，比较适用于负荷变化较快的情况。由于地铁通风空调系统较为复杂，电机频繁启动情况明显，不仅会对电机本身形成伤害，还会导致能量消耗。地铁通风空调系统中，变频调速技术主要是根据空气质量确定风机开启数量，在满足地铁内部环境控制要求的前提下，尽量减少风机

6、开启台数，从而实现良好的节能效果。在通风空调系统中应用变频调速技术，能够有效改善负荷不确定以及运行工况不确定情况下的控制工作，能够对回风机、排风机、组合式空调机组等设备进行灵活地控制。（三）轨道排风机节能地铁工程建设中进行通风空调系统的设计，需要根据远期最不利工况进行计算和设计，在没有达到最不利工况的情况下，轨道排风机能够实现最优的节能效果。轨道排风机的节能要点在于变频运行时间和运行频率的调节，其调节的基本依据包括以下几点：第一，根据地铁列车不同的运行工况进行调节，例如初、 近、 远期三种工况；第二，以列车的具体位置为依据，对隧道排风机的运转速度进行调节，列车进站时提高转速，列车出站时降低转速

7、；第三，要确保隧道内部温度符合地铁运行要求，根据温度对排风机的运行时间进行调整，减小排风机运行负荷，实现节能效果。（四）控制好空调水系统水量在地铁通风空调系统中，对空调水系统水量进行合理控制，是能够显著的降低空调能耗的。因为当前设计的空调系统，其中采用到的冷却水泵是依据设计的空调的最大负荷决定的，而且这些水泵的功率和容积率还留有一定的余地，在实际的运行中，空调系统基本处于低负荷状态运行，因此，控制冷却水用量，能够节约能耗。结束语：地铁通风空调系统的能源消耗主要与设备的使用情况相关，因此，合理的设计好设备的位置，设备的容量以及设备的使用方式，就能使整个系统的能耗下降。由于地铁内部空间的局限性和特殊性，地铁通风空调系统发展缓慢，许多适用于地上建筑的新技术、新产品、新工艺在地铁中的适用性研究尚进行得不够充分，结合地铁环境特殊性的技术有待于进一步研发。未来地铁通风空调系统在以下几个方面还会有一定的发展空间：减少设备和占用空间，从而减少初投资；在条件合适时宜采用分散式系统（占地面积小、末端易控制）；充分利用自然能源，重点利用低品位能源，兼顾热回收；关注部分负荷工况下系统的运行效率。相信未来更多新技术新方法的更新，会有更加节能的措施提升整个地铁通风空调系统能耗水平下降程度。参考文献：1高波，李先庭，韩宗伟，郜义军.地铁通风空调