浅析地铁通风与空调节能控制设计

2019-11-28陈佳伟

商品与质量 2019年47期

陈佳伟

浙江浙大中控信息技术有限公司浙江杭州 310053

随着我国社会经济与人们生活水平的不断提升，我国地铁运营里程越来越多，地铁绿色出行也越来越受到重视。当前地铁运营高耗能与节能环保要求之间的矛盾越发凸显，尽可能的挖掘地铁运营过程当中的节能潜力降低用能成本显得越发迫切。在绿色工业化时代发展进程中，依托节能控制技术，并且将绿色节能技术优势应用到地铁建设运营当中，成为了轨道交通业界关注研究的重要内容，因此本文就地铁通风与空调节能控制设计进行分析具有现实意义。

1 加强地铁通风与空调节能的必要性

随着社会经济的高速发展，我国地铁建设已经进入到快速发展时代，截止2019年12月底，内地累计有40个城市开通轨道交通运营线路6730公里，19年新增运营线路969公里。随之而来的是地铁运营所产生的高能耗，一个典型地铁站在空调季每个月动力照明总用电量约在90-120万度之间，而通风空调系统的占比可达60-70%。在这样的背景下，绿色生态城市等概念深入到人们内心，如何进行地铁通风和空调节能控制设计成为了当前相关从业者研究的重要问题[1]。

地铁车站一般都是狭窄的地下隧道，处理车站的出口和入口外，基本都是密封的，而地铁每天要运输大量的乘客，需要消耗大量的人力与物力、自然资源，如果在地铁运营过程中，出现任何故障或者发生火灾，将会严重威胁着人们的生命财产安全，所以地铁的通风空调系统发挥着至关重要的防排烟作用。在节能高效的运行同时兼顾防排烟功能是地铁通风空调系统的设计理念。

2 地铁通风与空调节能控制设计分析

2.1 设备选型优化

根据当地既有交通客流数据及城市规划合理计算车站通风空调负荷，选择合适的高效设备如磁悬浮主机、直膨机组、变频水泵等，同时考虑设备容量避免出现“大马拉小车现象”。通风空调系统是轨道交通能源消耗大户，作为轨道交通地铁运行的重要组成部分，必须孔子好设备的选型和运行参数，对冷水机组、空调机组和通风机等设备进行综合分析与评估。设备选型的合理性直接关系着系统能源消耗情况和地铁运营安全性，因此，在通风空调系统设备选型的时候，必须确定设计参数，然后通过计算机值来获得参数值，最终以计算机选择的选型系数确定设备最终的参数[2-3]。

2.2 系统管路优化

合理规划站内风管水管路径，减少接头、弯角、管路长度等，减少压力损失；合理规划管径配比，根据城市交通线路设计技术要求，对通风空调系统设备管路系数进行优化。系数取值和管路修正内容不尽相同，在考虑管路水泵运行安全的情况下，对大部分管路进行流量折减分析，然后根据空调机组冷量运行要求，减少风管和水管的外部压力，根据地铁运营情况和施工要求，合理规划管道长度。

2.3 优化通风模式设计

城市下的地铁路线错综复杂，每日承载量十分庞大，为了达到基础卫生标准，必须做好通风系统。采用双活塞方式隧道通风，使之于外界相连，尽量避免形成一个封闭的环境，根据当地气候、客流特征调整通风模式，尽可能利用车站结构及列车活塞风等条件自然通风，也就是说通风系统使用的机械设备或者自然通道的形式，使之形成一个空气快速流通的空间。然后在每一条疏导设置一台可逆转耐高温抽轴流事故风机，将事故分机设置在隧道两旁，让其独立运行，同时在一侧隧道出口设置一个排风或者送风装置，最后根据空调工艺和车站冷负荷的规律来控制系统实现节能效果[4]。

2.4 完善能源计量

根据调控工艺需求合理设置温度、湿度、流量、压力、二氧化碳浓度等传感器，对重要耗能设备加装智能计量仪表，丰富系统能耗数据，为控制系统提高系统能效提供数据支撑。在系统运行过程中，必须充分考虑空调系统和其他设备的能源消耗情况，对可能引起的温度、风速和有害物质等不达标情况采取有效的预防措施，根据卫生标准和设计要求，采用智能计量仪表，根据智能计量仪表运行数据信息，选择通风机和空调机组的附件系数最佳值，然后对设备运行环境和产品消耗标准存在的差异进行调整[5]。

2.5 引入节能新技术，优化调控工艺

为了解决我国能源消耗和经济发展之间的矛盾，这就需要我们进行技术研究和分析，不断优化经济结构，以人为本，促进节能减排。结合我国地铁通风空调系统应用现状和地铁建设发展情况，减少设备和占用空间，引入人工智能技术，通过对通风空调系统历史数据分析、计算形成合理优化调控方案，指导系统运行，采用风水联动方式，按需供冷，提高系统能效。主要是以减少建设能耗为核心，将以人为本贯穿于地铁通风系统全生命周期的各个阶段，然后对隧道的空间布局、资源利用以及各项建设进行合理规划，在遵循专业性、经济性和综合性原则基础之上，对隧道、空调传热系数等元素指标进行严格控制。根据地铁运营时间段和客流量，综合分析室内与室外的环境效果，对负荷预测模型数据进行综合分析与比对，尤其是温度、压力和流量的等系统运行参数，控制好冷冻水供水温度。