轨道交通通风空调系统能耗影响因素及优化分析

郝鹏飞

中国铁路设计集团有限公司 天津 300300

通风空调系统作为轨道交通系统的重要组成部分之一，其能耗占能耗的很大一部分。在轨道交通运营过程中，通风空调系统的用电量占轨道交通总耗电量的35%，实现通风空调系统节能运行意义重大[1]。如果不重视系统的节能，则不利于社会的可持续发展。针对轨道交通通风空调的能耗来源，提出了相应的优化方案，以降低能耗因素。

1 轨道交通通风空调系统能耗影响因素

1.1 参数设置

轨道交通通风空调系统在节能方面存在一些问题。例如，其系统运行技术参数设置缺乏科学合理性。轨道交通车站冷负荷变化范围较大，节能运行方式下的设备出力也会随着负荷的变化而变化，包括设备启停台数、变频调速方式等。根据研究结果，设备存在两种情况处理与调整：一是设备未安装变频器，设备具有恒定输出；二是设备装有变频器，但在日常运行中固定在某一特定频率。变频器只能起到降低设备容量的作用，这种情况不能随负荷变化而动态调整。这两种情况占据了轨道交通车站通风空调系统的绝大多数，只有少数车站能真正实现随负荷变化的变频调节。

1.2 控制因素

轨道交通通风空调系统主要由公共通风空调系统、隧道通风系统和管理室通风系统组成。轨道交通通风空调系统包括很多系统，技术涵盖面比较广。为了有效地实现轨道交通通风空调运行的节能，必须加大风机和水泵的变频控制，实现风水联动系统的良好应用。只有这些制度和科学技术得到合理应用，才能有效地实现节能减排的要求。

2 轨道交通通风空调系统能耗优化

2.1 科学调整技术参数

轨道交通通风空调系统需要科学地调整自身系统的核心参数。车站空调新风量与屏蔽门漏风量有直接关系。首先，屏蔽门的漏风率与轨道交通列车运行次数（即屏蔽门的开启次数）有关。当车站处于运营高峰期时，发车列车数量增加，密度不断增加。因此，有必要判断屏蔽门的开启次数，分析屏蔽门漏风量的增加。其次，对车站运营低高峰时段的列车发车次数、密度、屏蔽门开启次数进行分析。这一时期的参数较低，空调通风系统的参数应相应降低。通过降低屏蔽门的漏风量，对屏蔽门的实际漏风量进行分析。一般来说，根据车站的设计说明，在预测远期早高峰时，空调通风系统的新风量应设置在较高的水平，以保证列车运行对数与每列车进站后空调通风量的合理匹配。应对轨道交通车站每小时实际屏蔽漏风量应通过对屏蔽门和空调系统漏风量进行分析，结合列车实际运行对数所得。

2.2 注重风机调速

在以往的轨道交通运营中，轨道交通通风空调的外风量主要采用传统的控制方法，但不能达到良好的风量调节效果，为了有效地实现对风机的合理控制，就必须加大对空调机本身的合理控制，即增加风机调速节能方法的良好应用。通过风机调速的方法，可以有效地实现风机内部电机运行的控制，有效地实现运行状态的改变，进而实现通风空调的节能减排。风机调速方法的应用不仅可以提高风量的合理控制，而且具有免维护、精度高的优点，是目前空调合理控制的最佳手段。但需要注意以下几点：在应用风机调速方法进行空调控制时，必须做好电气系统的保护工作。由于这种方法的应用会造成电气保护特性差，也会影响设备的使用寿命。电机一旦烧毁，会造成严重的设备隐患。因此，需要在技术应用过程中加强对各系统的保护，加大对设备运行的监督，降低设备维护成本，同时适当提高设备的使用寿命[2]。

2.3 中央空调节能

轨道交通中央空调系统进行智能化节能设计过程中，需要了解中央空调主机智能节电系统的应用原理。在设计主机智能节电系统时，主要是根据用户末端温度需求为主，对主机功率进行合理设计，轨道交通末端温度设定完成后，室内末端会随着人流量变化而出现热源变化，而中央空调出水管以及回水管线的长短、水管的保温性能、水流速以及室外天气温度变化等，都可能会导致末端温度出现较多变化而产生不同负荷。因此，在对中央空调主机智能节电系统进行设计时，可以根据各种变量的具体变化情况建立多变量控制模型，按照轨道交通面积、人流量等情况对主机负载进行动态化调节，从而充分满足末端负荷温度需求。在调节中，可以根据用户末端的温度需求对主机的能耗进行准确合理的加载以及减载，这样能够保证主机运行负荷与末端需求直接相适应。对中央空调系统末端进行动态化监测是保证中央空调主机智能节电系统能够充分应用的重要基础。

2.4 运营节能

在保证运营服务质量的前提下，积极开展节能工作。在管理上，要建立管理网络，精细化管控，形成节能管理评价体系。在技术方面，建立通风空调能量管理与在线诊断系统，对环境控制的运行模式进行监测、调整和优化。开展新技术的研究和应用，淘汰高能耗的工艺、技术和设备[3]。加强系统维护管理，及时清理滤网和换热器，及时检修调节阀，降低因旧设备造成的能耗。

3 结语

综上所述，通风空调作为轨道交通运营的重要组成部分，是有效保证轨道交通环境质量改善，满足人们乘坐舒适性的基本要求。因此，在当前轨道交通通风空调设计施工中，有必要根据实际能耗情况进行合理改造，提出相应的节能降耗措施，同时，根据现场实际通风需求，对现有通风模式进行优化，可全面降低通风空调系统的能耗，有效促进轨道交通的良好发展，实现节能降耗。