变频技术在地铁机电设备中的节能应用分析

孙永涛

摘要：科学技术的发展推动了变频技术的出现与发展，在生活和工业中的应用更加广泛，变频器成为了电器选择的一个附加条件，社会工程运用中也越来越重视变频技术的潜能激发，尤其是其节能功用受到了广大的关注。地铁机电设备服务于整个地铁的工作运行，是一项能源消耗极大的项目，而将变频技术巧妙的运用到地铁机电设备中，则能够大大的减少地铁车站在各个方面的能源浪费，节省能源，降低地铁运行成本。作为地铁机电设备中的典型代表，自动扶梯和整个通风空调系统的能源消耗最为巨大，本文将以其为例，对变频技术在其中所发挥的作用进行分析。

关键词：变频技术 地铁机电设备 节能

当今社会的能源资源消耗越来越大，对环境所造成的伤害也逐渐加大，在这种情况下，变频技术应运而生。变频技术的应用可谓是电器、机电设备在能源使用上的一大变革，变频技术充分展现了其在对设备提供稳定的电压、减少能源消耗等方面的优势，迅速被电器、机电设备等相关市场所欢迎。变频技术的实用性直接或间接地创造着巨大的经济和环境效益，使地铁站中的机电设备也纷纷采用。变频技术的运行模式不同，所产生的效果自然也不相同，以下我们就针对变频技术在地铁中的自动扶梯和中央空调两个应用加以分析。

1 针对自动扶梯的变频应用分析

在最初的时期，只存在阶梯，人们上下楼层都需要自己爬阶梯，极为费力，后来随着科技的发展，自动扶梯出现，自动扶梯运用电的能量来带动整个扶梯上下运动，人们上下楼层就可以站在自动扶梯上，通过自动扶梯的自动上下运行，帮助人们到达目的地，极大的便利了人们的生活。没有经过变频技术改造的自动扶梯，无论是有人乘坐还是处于闲置状态，都会以最初设定的速度匀速运行，那就产生这样一个问题，就是自动扶梯在闲置状态下会造成能源的浪费，尽管自动扶梯的每次闲置所造成的能源浪费都不大，但全国各地的自动扶梯都在闲置时造成能源浪费，久而久之产生的能源浪费量就会令人大吃一惊。

变频技术的加入则在一定程度上解决了这个问题，自动扶梯中的变频技术体现就是变频器，在变频器的作用下，自动扶梯的运行速度可控性得到提高。当自动扶梯闲置时，变频器控制自动扶梯以低速运行，保持节能状态；当自动扶梯有人搭乘时，在自动扶梯中安置的感应装置会做出相关反应，变频器从反应中获取有用的信号消息，在极短的时间内就可以操纵整个自动扶梯高速运行起来，当加速到一定的程度之后，自动扶梯就会保持着这个高速度运行。高速与低速交替运行既保证了乘坐时的正常运行，又在扶梯闲置时节省了能源。

2 针对中央空调的节能应用分析

中央空调的组成部分相对复杂，主要可以分为水系统和风系统，各个系统中又有很多具体设备，但不论组成构建有多么复杂，所有的部件几乎都是为了调节温度而存在。在一个中央空调中，各个部件同时运转，造成了极大的能耗，在这些能耗中，有一些是完全可以避免的。在没有融入变频技术的中央空调系统中，负荷值处于不停的变化状态，除了冷水机组外，其他设备基本上都是以固定速度运行，在这样一种情况下，空调的负荷值如果降低，就会使整个运行机组的效率有所下降，能源也在这个过程中产生多余的流失。变频技术的出现为冷水机组和其他设备相配合调节提供了条件。

2.1 变频技术应用后的水系统节能考察。变频技术应用在空调的水系统中，主要的改变就是将原来的定水量系统用变水量系统代替，并加入了能够根据温度等的变化自动调节的各类设备。变频器被配备在每一个冷冻系统上，它在使用的过程中，将频率限定在固定的范围内，传感器的主要作用就是将冷冻水等的温度记录并反馈或检测水压差，及时对异常变化加以调整，在中央空调各项改变中，冷冻水的总流量、各个设备的用电量等也被纳入监控范围。总之，变频技术融入了中央空调的水系统后，对水系统的正常运行具有重要意义，延长了设备的使用寿命，从长远来看，降低了地铁在中央空调方面的资金投入。

2.2 变频技术应用后的风系统节能考察。空调风系统在融入了变频技术后添加了电动调节阀，可以根据回风温度自动控制气体的进出，在排风系统中的变频器和水系统中的变频器一样都将频率限制在固定的范围内，基本上是稳定在30-50赫兹之间，每个风机运行时所使用的电量和风机中排送风的温度也都有专门的传感器加以监测。送风量的大小和排送风中所携带的温度直接影响整个地铁站中的温度，温度过高或过低都不利于乘客的健康，变频技术在空调上加以应用就可以自动调节温度，尽量减少“空调病”的发生。

2.3 针对变频式多联机的节能应用分析。在地铁站中，并不是时时刻刻都需要进行供冷，一般在晚间和季节交换的时候，供冷是没有必要的。当不需要供冷时，为节省能源，就可以将中央空调关闭，这时候变频式多联机就可以代替中央空调开始工作，变频式多联机一改中央空调采用大系统供冷的方式，改换小系统，小系统相比大系统的能源消耗大致减少了四分之一，这种小系统运行模式所带来的能源效益具有巨大的发展空间，节能效果更加明显。

2.4 变频技术在中央空调中的综合运用。变频技术在中央空调中的应用涉及到空气处理装置、冷冻泵等整体构造，极大的减少了能源的损耗，中央空调的整体系统节能效益提高，电量负荷值减小，中央空调运行的大部分设备都从变频技术中获益匪浅，使能源消耗和资金消费都大幅降低，前景一片美好。尽管中央空调在变频技术上的应用有很大的提高，但其应用程度还远远不够，可以说变频技术在节能方面的潜力是无穷的。

3 变频技术在地铁站机电设备的节能应用综合分析

变频技术之所以在地铁机电设备中广泛应用，主要是为了促进节能。自动扶梯通过变频，在单天运行中最高节电二分之一；中央空调通过变频后各个系统的能耗都有不同程度的降低，经过相关夏季调查表明，风系统最高节能二分之一，水系统平均节能四分之一，综合平均节能约为五分之一，并且随着负荷值的减小，节能的潜力越大；变频式多联机将小系统的优势尽情呈现，平均最低节能在二分之一以上，最好的运行时间即为晚间和季节交替更换之间，虽是小系统的运行模式，但其形成的效果却十分良好。

变频技术在实际生活应用中蕴含着巨大的潜力，随着经济社会的发展，能源资源的需求量也会大幅度提升，当能源市场面临供不应求的状况时，具有节能效益的变频技术就会为经济社会的发展做出贡献。国家提倡节能环保，变频技术的使用更是顺应了国家的号召。地铁站在全国范围内广泛分布，作为能源消耗的一个重要方面，变频技术的使用也备受青睐，在未来的发展中，变频技术也将凭借其特有的优势在机电设备的应用中独占鳌头。

参考文献：

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