变频控制技术在空调通风系统中的节能应用

文/纪育光

近几年来，随着我国现代交通行业的日益发达，地铁的建设规模越来越大，成为现代城市居民出行的首选交通工具，因此，地铁站就不可避免的会出现人口密度过大的问题。为了有效实现地铁站内的良好通风，大多数地铁站都会采用空调通风系统来提高旅客的舒适感。但不可否认，我国目前的空调通风系统中，仍存在一些不足之处，必须采取有效可行的方案不断对其进行优化，变频控制技术的应用就可以作为一种切实合理的思路。

1 变频控制技术概述

变频控制技术作为一种新时代新兴的信息技术，具有辅助系统，节能减排、减少噪音、延长使用期限等功能，所以，这项技术将具有广阔的应用前景。在空调通风系统中，变频控制技术的有效利用可以解决原有能耗过大、运行成本太高和设备容量过剩等问题，能够更加精准的完成控制与调节工作。

2 地铁站空调通风系统的结构及变风量控制情况

一般来说，我国地铁车站的环控系统主要由小系统、大系统、空调水系统、隧道通风系统四个部分构成。其中小系统与大系统是通风系统，而小系统则专职设备管理室的通风系统，大系统专指公共区域内的通风系统，水系统则为供源系统，是大系统和小系统冷源的来源地。隧道通风系统则分为区间隧道通风系统及车站隧道通风系统。

一般来说，地铁乘客流量与城市上下班高峰的时间段是成正比例的，因此，客流量是系统风量控制的基本依据。但是在实际操作过程中，由于车站负荷远远小于变风设备的容量，也就导致通风系统常常不在全负荷情况下运行，风机则按照固定的控制模式，容易造成能源消耗。地铁站空调通风系统的具体运行模式如图1所示。

3 空调通风系统中变频控制技术的节能应用

3.1 变风量控制

通过利用变频控制技术可以实现空调通风系统的节能运行，主要来说有三种方式分别是：大系统与排热风机均变频，排热风机变频，组合式空调器与水泵、排热风机变频。一般情况下，在地铁站内，风机运转的时间要长于制冷机，并且由于地铁自身面积大，人流量多的特点，其风机运转功率也要大于普通建筑。由此来看，应该将风系统变频节能作为重点，来实现空调通风系统的节能改造。

从车站开始运行到结束，轨道顶端及站台下端的通风系统一直在运行，所以可划分为长时间运行的风机。此通风系统通过排出地铁进站、出站时所产生的热量，以避免列车运行时产生过大热量，从而保证了车站的正常运行。并且，该系统还有帮助地铁排出尾气的作用。可以将地铁运行的基本状况作为参考依据，利用变频风机控制风量，从而实现风量与地铁运行实际需要的符合。在隧道通风系统中应用变频技术，可以有效提升风机启动效率，降低机械冲击，延长风机的使用期限。

车站的空调通风系统主要由排风机，组合式空调箱和回风机等构成。地铁站内的客流量并非一成不变的，在上下班高峰期，人流量最多，因此，如果采用定风量系统，那么平均风量就必须满足峰值，在客流量不多时，就会造成风量浪费。而采用变风量系统则可解决这一问题，使风量能够与地铁的实际情况相符，并且降低风量变化对风机功率的影响。变频控制技术在变风量系统中的应用，可以有效提高风量调控的灵活性，实现能耗的节约。除此之外，它还可以有效调节运行速度，并且能使启动电流以零为起点，实现了，空调通风系统对电网损坏的减少，能够增加变风量系统的使用期限。

3.2 空调水系统流量调控

在空调水系统中，一般下都是将车站的最大负荷作为选择依据来确定冷却水泵和冷冻水泵的容量，甚至一些地铁站水泵容量大约车站的最大负荷。这样就导致空调水系统在实际运行过程中，有很大一部分时间处在低负荷运行的情况下，产生的不必要的能源消耗。如果采用变频控制技术，则能灵活的依据实际状况调节水量，从而尽可能避免能源消耗。比如，将变频器应用于空调冷冻水泵中，则能有效的降低空调各个系统之间发生问题的机率。

3.3 空调系统运行模式变频调控

图1

如果能利用变频控制技术对空调系统的实际运行进行变频控制，也许不同季节及不同气候采取个性化的运行模式，则能降低能耗。在传统的空调系统运行模式中，车站最大负荷被作为系统运行的最低标准，但事实上，最大负荷只在极少数情况下出现，而在一般情况下，采用最大负荷，这会产生不必要的能源浪费。而如果能合理利用变频控制技术，则可以全面考虑空调运行中的各个因素，合理调节各子系统，减少运营资金，避免过度能耗。

4 结束语

总而言之，传统的空调通风系统运行模式将车站最大负荷作为运行标准，会造成大量的能源浪费，不符合节能环保的要求。而从实际应用效果来看，变频控制技术的利用，确实可以显著提高空调系统的灵活度，也可有效实现节能的目的。并且从现实要求来看，我国经济发展对能源利用率也有了更高的要求。因此，在空调通风系统中应用变频控制技术来灵活控制车站的风量及水量已经势在必行。在实际操作过程中，要通过变风量控制、空调水系统流量调控、空调系统运行模式变频调控等方面，来实现变频技术的高效利用，切实降低空调通风系统的能源消耗，促进我国可持续发展的进步。