地铁通风空调系统运行现状及能耗调研分析

2020-11-27蔡雅捷

商品与质量 2020年32期

蔡雅捷

昆明地铁运营有限公司云南昆明 650021

近30年来，在国家政策的推动下，我国城市轨道交通取得了巨大发展，目前，我国城市轨道交通的年耗电量近400亿千瓦时，占全国总耗电量的5%以上，其能耗主要集中在两个方面：列车牵引能耗及通风空调能耗，其中通风空调系统作为地铁车站与区间能源消费及保障舒适出行的重要组成部分，其运行能耗在地铁总能源消耗中占比通常为25%-35%，在湿热地区，这一比例甚至可达40%。因此，加强通风空调系统用能统计及分析，可指导地铁设计和运营方进一步优化节能措施。

1 地铁通风空调系统概述

地铁通风空调系统的安装可以实现对地铁车站空气湿度和温度的合理控制，为乘客提供相对舒适的乘坐体验和后车环境，满足人们对高品质和高速度出现的需求。同时，地铁安装通风空调系统还可以有效地保障地铁的运行。地铁通风空调主要组成分为以下几个：①区间隧道通风系统，主要服务于地铁区间隧道空间内。②公共区通风空调系统，主要服务于车站等公共区域空间内。③设备管理用房通风空调系统，其主要在设备管理用房区域空间内服务。以上各个空间都需要安装通风空调系统，以满足空间的温度调节、换气需要和排烟功能，使地铁在运行中乘客可以正常候车，并满足工作人员基本的工作环境需求。地铁通风空调系统不仅可以为乘客提供良好的环境，还具有通风和除湿等作用。为了地铁环境内的通风正常，需要科学的设置通风空调系统。同时，借助三级操控系统科学预测周围环境，并接入火灾报警装置。如地铁中发生火灾事故，通风空调系统需要快速的转变为排烟模式，保障地铁运行的安全性。此外，通风空调系统在施工中需要按照相关标准和规范选择防火性能较高的材料。

2 地铁车站通风空调系统的优化方案

2.1 采用大小系统分设冷源

合理应用大系统和小系统，对冷源进行分别设置，这是一种对空调系统进行优化的方案。变频系统在整体应用的过程当中可以节约资源、整个系统的运行成本降低到最小、降低系统所占面积、合理应用空间、安装工序简单、系统实行智能化管理、工期较短、操作具有一定的人性化、后期维修保养便捷、使用周期较长、产生的噪音比较低。小系统在整体应用的过程当中体现出了创新系统的优势，能够充分发挥系统的变频特性，可以对室内的空气进行自主的调节。除此之外，系统在整体运行的过程当中，可以降低设备的能源消耗，有效调节机房和其他空间的温度差。合理的设置通风空调系统，在一定程度上可以延长相关地铁车站设备的寿命，简化相关系统在操作过程当中的工序，简化系统运行环节，合理安排空间，确保可以形成良好的景观效果[1]。

2.2 对地铁空调通风功能进行优化调整

有必须为地铁空调和通风系统创建一个封闭的系统，主要是在站台的两侧沿站台的长度方向安装专用管道，以使新鲜空气通风系统始终朝下。此外，排气系统应安装在轨道的顶部或站台的顶部。对地铁空调和通风系统功能的分析还应注意外焓效应的影响。例如，如果室外空气温度高于室内回风温度且与室外焓值（焓值＜空气焓值），则空调系统必须配备新风系统，以增加地铁站的通风效率。

2.3 屏蔽门转换

装置屏蔽门转换装置在运行的过程当中，在过渡的季节可以充分的应用活塞风，以此可以对整体的系统进行有效的通风，降低空调系统在运行过程当中的能源消耗。在屏蔽门上会设置一个开关，能够切换大系统和小系统之间的开合，根据地铁车站具体环境的变化，有效地去选择系统的应用模式。系统运行的整个过程当中，根据空调系统的应用范围，合理的去对模式进行开启以及关闭，在一定程度上可以有效降低能源的消耗，进而降低空调设备在运行过程当中的成本[2]。

2.4 对通风空调的技术参数进行科学调整

当车站处于高峰运行状态时，列车发车次数增加且密度不断增加，因此必须估算屏蔽门的开启时间，并分析通过屏蔽门空气泄漏的增加量。其次，分析车站高峰负荷低期间列车出站对的数量，屏蔽门的密度和开放时间。该时段的参数较低，因此必须相应地减少空调和通风系统的参数，并通过减少屏蔽门的空气泄漏来分析通过屏蔽门的实际空气泄漏。一般而言，根据车站设计指南，在预测长期早晨高峰时，应将空调和通风系统的新鲜空气量设置在较高的水平，以确保每列火车后的列车数量与通风空调量合理地匹配。因此，在实际运行中，通过火车屏蔽门和空调系统的空气泄漏来分析实际列车运行的对数，以获得地铁站每小时的实际空气泄漏。此外，应根据地铁站的通风和空调系统计算通风量，然后再按小时计算实际通风量。例如，以上午7:00至上午9:00的时间段为例，计算新20，000立方米/小时的通风量，并根据每小时的实际通风量来计算其他时段用于地铁空调的通风量，该可用于计算通风量，然后计算每小时通风量。在计算过程中，应根据车站每小时乘客流量和系统的总供气量来计算通风量，以将地铁站系统的总供气量控制在15%以内，以确保最佳的节能优化效果。在车站空调高峰时段期间，目标是送入少量新风量，并根据乘客流量计算新风量，以确保地铁站内的室内空气质量满足地铁当下运行的要求[3]。