地铁站环控系统综合节能改造及运行调节策略研究

地铁站环控系统综合节能改造及运行调节策略研究

Summary：结合地铁站环控系统综合节能改造内容,从节能角度对环控系统设备流量调节方法、全年运行工况分区、运行控制策略进行了分析。结果表明,通过适时采用回风和新风的比例及风量、水量双变频调速控制流量、系统运行控制策略等方法,降低了系统的运行能耗。Keys：环控系统；综合节能改造；运行控制引言：对于地铁站而言，其公共区域主要能够划分成两个部分，即站厅与站台，其特征主要表现在空间大、人流量大等。环控系统在地铁站中占据非常重要的地位，该系统主要包含了风机、水泵以及冷水机组等多个构件，其特点表现在装机容量相对较大，运行具有长期性和持续性。在地铁运营过程中，环控系统对电能的消耗量非常大，怎样实现节能技术以及节能装置的合理应用，实现地铁站环控系统控制的整体优化，是现阶段地铁行业重点研究的一项课题，以此来实现地铁的经济性运营。一、环控系统综合节能改造地铁站环控系统在实际中应用作用主要表现在对公共区域温度、湿度以及洁净度进行有效控制，从而为乘客创造更为适宜的环境。在实际开展环控系统综合节能改造过程中，其涉及内容主要包括以下几个方面：对高效冷水机组进行更换；对冷冻水泵和冷却水泵进行更换，从而实现输送过程能量消耗的节约；对水泵、冷却塔等设施进行变频器的设置；冷凝器在线清洗设备的设置。在公共区负荷不断变化的情况下，对系统流量进行合理化调控是非常有必要的，这里所说的系统流量主要涉及了风机风量以及水泵流量等。而对系统流量进行调节通常会采用转速控制法以及阀门控制法两种方式。对于原本的地铁站环控系统而言，其主要为定速设备，在实践工作中的应用主要是对设备台数、阀门开度等参数的控制来进行水泵流量以及风机风量的调节。以上方法在实际工作中的应用虽然可以促进系统的正常运行，但是通常会造成较为严重的资源浪费，不具备明显的节能效果。例如对阀门开度调节方式的转化，从实际角度来说就是对管路中阻力作出相应改变，以此来实现流量的改变，满足用户在流量方面的要求，但总体来看设备的扬程特性在此过程中不会发生任何变化。在实践工作中根据风机调速节能原理开展风速变化对系统节能效果影响的试验，能够发现转速控制法进行风量的调节有利于保障环控系统运行效益。二、环控系统节能控制策略（一）节能控制系统此次实践工作中加强了节能控制系统的应用，在工作开展过程中，在地铁站的进风亭、风室等公共区域进行了温度和湿度传感器的设置和二氧化碳浓度传感器的设置；在送风管道和回风管道设置了温度以及压力传感器。在此基础上进行各项环境参数以及设备参数的采集，加强系统节能控制策略的充分贯彻和落实开展节能控制工作；在实际开展工作过程中，节能控制系统能够将自身所收集的相关数据参数传输给综合节能系统，在此基础上综合节能系统便会下达相应的节能指令以及优化方案，由节能控制系统落实。其中，回排风机、冷冻水泵以及冷却塔等是需要对综合节能系统开展变频控制工作的要点，以此来达到节能控制目标。（二）组合式空调器控制在实际开展地铁站环控系统节能控制工作过程中，系统的组合空调机组采取了变风量运行方式，其中的送风量控制系统主要包含了温度传感器、压力传感器以及控制器等多个组成部分。控制器能够结合实际新风温度与湿度以及回风温度和湿度开展相应的焓值测算工作，对站内二氧化碳浓度的控制来保持最低新风量，以此作为基础，在回风机变频控制的条件下，保证系统能够基于新风与回风比最优条件下运行。环控系统的回风主管以及表冷器回水管都进行了温度传感器的设置，通过此种方式便可以动态化了解回风问题，从而掌握站内温度所发生变化，与此同时依据该参数可以更好地了解空调器冷量需求。在实践工作中能够将回风温度作为依据对空调器内部的风机运行频率进行合理调控，若实际中所表明的回风温度小于设定值，那么便可以在站内负荷减小的情况下对风机频率进行一定程度的调低，以此来降送风量。反之，在回风温度升高的情况下，便表明实际的站内负荷上升，在这样的情况下便可以对风机转速进行一定程度提升，使得送风量得到提高。（三）冷冻水循环系统控制该环控系统加强了一次泵变流量水系统的应用。通过此种方式能够根据实际地铁站公共区域需求对回风温度进行相应的调控，该变化也会向组合空调器进行反馈，促使组合空调器风量出现相应的变化，与此同时，回水温度在此过程也会出现相应变化。在站内负荷减少的情况下，送风量也会一定程度降低，如果实际的风量低于设计控制最低限度，那么若负荷仍然在持续减小，空调器的回水温度发挥发生一定程度的降低。通常情况下，在地铁站环控系统运行过程中，对于冷水机组出水温度设置为7摄氏度，所以，回水温度在系统运行过程中所发生的变化便同样是对站内温度发生变化的表示。因此，冷冻水泵变频调速系统在运行过程中，可以将实际的回水温度以及供回水温差情况作为依据来开展相应的控制工作，具体可以采用以下措施：第一，实际中的冷冻水供水温度以及回水温度可以用Tdg和Tdh进行表示，对于供回水温差的计算便是用供水温度减去回水温度；第二，采用人工方式对供回水温差进行设定，将该数值控制为5摄氏度；第三，在实际中通过对PID算法的应用来实现对冷冻水泵频率的有效控制，以保证供回水温差稳定在设定值左右。结束语：总而言之，在实践工作中实现变频技术和地铁环控系统的充分融合与渗透，有利于促使系统结合实际情况对空调机组送风量、送风温度等参数进行合理化调控，从而提高站内温度、湿度的适宜性。通过对地铁环控系统的优化，实现变频控制技术的有效应用，能够进一步提高系统运行节能效果。Reference：[1]王怡臻,李晓锋.地铁站水冷空调机组IPLV计算方法讨论[J].都市快轨交通,2022,35(02):155-161.[2]许峥浩,张涛,刘晓华,刘占英,张振义,李晨.严寒地区地铁车站环控系统运行性能实测研究[J].暖通空调,2021,51(11):89-94.[3]李超,王春青,齐洁,鲜杭键,潘嵩.基于实测数据对地铁站环控系统