地铁通风空调节能控制策略分析

摘 要 随着城市化建设的不断推进，轨道交通工程在我国各地大量兴建，地铁通风空调节能控制的受关注程度也随之不断提升。基于此，本文将简单分析地铁通风空调节能运行管理要点，并深入探讨地铁通风空调节能控制策略，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。

关键词 地铁;通风空调;节能控制

前言

地铁能耗问题近年来开始引起各界的广泛关注，地铁节能的理论研究和实践探索也随之大量涌现。结合实际调研可以发现，对于固定的地铁建筑结构和空调工艺，地铁通风空调的控制节能重要性极高，由此可见本文研究具备的较高现实意义。

1地铁通风空调节能运行管理要点

1.1 设备容量合理配置与间歇运行

为实现地铁通风空调节能运行管理，设备容量必须基于近期需要配置，以此实现初期投资节省，空调运行效率可通过提高负载率而提升，运行能耗可随之降低。此外，还应关注空调系统的间歇运行，这一运行需要以具体的调研数据为依据，并设法保证大部分乘客能够感到舒适，辅以针对性安装的温度传感器，即可基于车站内温度变化自动控制空调机组启停，更好实现节能目标[1]。

1.2 新风量计算要点

如地铁车站采用全封闭式屏蔽门系统，新风量计算一般需要根据大系统总送风量和预测远期运营阶段最大客流量的15%进行计算，需要从二者间取较大值。但结合相关实践可以发现，上述计算方法未考虑车站在列车运行低峰和高峰的乘客流量变化情况，屏蔽门漏风量在不同列车运行对数时的变化情况也未能得到重视，这一计算会直接影响地铁通风空调节能性能。为更好实现节能目标，基于逐时客流量的车站所需新风量针对性计算必须得到重视，同时附加新风量需考虑屏蔽门漏风量，这种计算方法得出的新风负荷在早晚客流高峰时段与传统方法基本一致，但在非高峰时段，计算得出的负荷仅为传统方法计算结果的73.9%，可实现平均26.1%的节能率，新风量计算在地铁通风空调节能运行管理方面所能够发挥的积极作用可见一斑。

1.3 系统的调节运行

地铁通风空调节能运行管理还需要关注地铁通风空调系统的调节运行，具体可从风量调节运行、变水量调节运行、组合式机组建设三方面入手。基于风量调节运行，可根据回风温度和逐时送风进行风机风速的调节，这种调节可实现电能节约，同时能够保证系统对环境温度存在更高的敏感度。对于风机和自然通风联合运行模式，可根据室外温度变化情况进行针对性控制，如自然通风可在过渡季节完全满足公共区域温度要求，而在室外温度提高时，可采用联合运行方式，如自然通风加1台风机，如室外温度继续升高，需要考虑开启空调运行。通过上述调节方式，即可实现风机开启时间的大幅缩短，风机运行能耗减少也可得到保障。此外，无须基于远期的设计通风量作为近期运行风机依据，具体需要以通风量的要求入手，以此实现风机的变频运行，进一步降低能耗;变水量调节运行需结合存在规律的空调冷负荷逐时变化情况，基于总结的规律，即可科学控制冷冻水泵流量，变频运行也可同时实现，水泵的运行费用和能耗均可由此降低。具体实践还可以设法对电动二通阀（冷冻水回水管）的开度进行调节，具体调节需要以回水温度为依据，节能目标可通过变频运行实现。此外，考虑到一般根据远期高峰负荷开展水泵设计，且水泵参数一般远大于近期空调负荷，因此可根据实际需要设计小水泵，以此更好适应近期空调负荷，辅以变频运行，水泵能耗可在实际运行中进一步降低;组合式机组的建设也能够为地铁通风空调节能运行提供支持，如设置多台运行机组于设备管理用房，即可基于变频运行的小容量机组用于近期使用，多台机组协调变频或大容量机组用于运行远期使用[2]。

2地铁通风空调节能控制策略

2.1 空调水系统节能控制

在具体的地铁通风空调节能控制实践中，需首先空调水系统节能控制，具体可根据供/回水温度（冷冻机）对其启停台数进行科学控制，相应计算需求得冷冻水回水与供水温度的差值，以及设计的冷冻水回水与供水温度差值，进一步求得二者比值，即可确定冷水机组启停台数，这一环节需同时考虑车站设计送风温度和室外温度。冷冻水泵的频率控制可根据设定的冷冻水回水与供水的差值进行，节能控制需得到控制器、变频器、温度传感器的共同支持，同时开展设定温差判断和计算，即可科学确定泵变频运行节能台数。

2.2 空调通风系统节能控制

基于每天的运营时间，车站公共区域可定时控制启停通风空调，为实现启停节能控制的最优化，空调系统冷惯性特性必须得到充分利用，具体的启动和停止时间寻优可采用二分法。结合相关实践可以发现，预冷的能量可通过最优启停控制有效节约，空调需要的提前停止和推迟启动可实现运行时间缩短，进一步降低动力耗电量，空调系统的能耗节约、车站温度的控制需求满足均可顺利实现。基于车站设计送风温度、车站室外温度、车站室外焓值、车站回风焓值，即可进行工况控制判断。在空调工况运行时，如设定的回风温度高于检测到的回风温度，说明存在减少的车站负荷，此时需要调小风量（风机变频器）并关闭小电动二通阀，冷冻水量可由此减少。如存在设定的回风温度小于检测到回风温度情况，说明存在增大的车站负荷，此时需要调大风量（风机变频器）并开大电动二通阀，冷冻水量可由此增加，具体的节能控制同样需要得到控制器、温度传感器、变频器的支持。

2.3 隧道通风系统节能控制

对于晚间停运、早间启运的隧道通风系统，节能控制需要以二氧化碳浓度和温湿度为依据，也可以采用定时控制方式，以此进行区间隧道通风。在正常运营情况下，排热风机的变频调节控制需要以隧道溫度变化和地铁列车运行对数为依据。

3结束语

综上所述，地铁通风空调节能控制需关注多方面因素影响。为更好提升地铁通风空调节能控制水平，还需要关注新技术、新设备应用带来的相应影响。

参考文献

[1] 唐超，周菁，李新钢.轨道交通通风空调系统节能影响因素分析[J].节能与环保，2019（6）：27-28.

[2] 张经，袁禄，琚坤潞.地铁车站通风空调系统节能运行策略研究[J].山西科技，2019，34（3）：98-100，104.

作者简介

王瑜程（1993-），男，浙江绍兴人;学历：本科，职称：助理工程师，现就职单位：绍兴市轨道交通集团有限公司，研究方向：地铁通风空调。