浅谈地铁暖通空调系统的节能问题

2023-01-13朱润泽

建筑与装饰 2022年6期

朱润泽

北京城建设计发展集团股份有限公司安徽合肥 231500

引言

地铁交通作为现如今比较重要的运输方式，在保证效率的同时也要保证其乘坐的舒适环境。因此就需要通过操作暖通空调系统，进而调节车站内的温度。但是相关研究数据表示，其运转时消耗的能源是非常大的，基本上会消耗地铁站接近一半的能源，因此需要采取一定的措施让暖通空调能够节能。

1 地铁暖通空调及其作用

随着经济社会的不断进步发展，地铁已在诸多城市得到应用，地铁暖通空调系统也得到了长足稳定的应用与发展，它主要包括隧道通风系统，车站公共区通风空调系统，车站设备管理用房通风空调系统以及空调水系统和备用空调系统。地铁暖通空调系统是为了给人们提供舒适干净的乘车工作环境。在地铁暖通空调实际的使用中，其主要节能源头就是有一套节能控制系统，它就是可以对各地铁暖通设备实施测控，主要包括冷水机组、冷冻水泵、电动阀门、冷却水泵、冷却塔以及各种阀门传感器等，其目的是在满足末端空调系统要求的前提下，使整个系统达到最经济的运营状态，使系统的运营费用最低，并提高系统的自动化水平，所以在地铁建设工程中已经得到了广泛应用。但是一些既有线路的实际运营中，暖通系统中的能源消耗仍比较大，所以我们常需要对一些新的暖通产品和系统进行一些节能工艺技术改造以及优化节能运营模式，从而更好地、有效率地促进地铁暖通空调系统的节能应用[1]。

2 地铁暖通空调系统的节能问题

2.1 空调系统有待改进

伴随着目前我国地铁暖通系统技术的不断完善，地铁沿线各个车站的暖通空调系统相关节能控制系统设备也逐步发展，有所改善，暖通控制系统也自然也就需要得到一定的应用技术性和改善，因此要在提高地铁暖通空调的正常经营运行以及管理效率的基础上，还要不断做到环保而又节能。但是，由于目前我国地铁暖通空调控制系统仍然存在诸多问题，有待不断改进，特别是在国内地铁暖通空调系统冷暖运输和车站气温控制调控系统运行管理过程中，所需要长期消耗的资源利用量和能源非常大，能源利用率低，不仅如此，还已经严重影响了我国地铁的正常经营运行以及管理效率，所以，改进国内地铁空气暖通空调系统并不断提出创新型的技术方案已为一种发展必然趋势。

2.2 设计误区存在

以往大多数时候，设计人在研究设计我国暖通空调节能系统时过于注重功能设计应用方面，而完全忽视了空调节能系统设计的基本重要性，尤其是在深入考虑和研究设计各种有关空调节能系统方面的问题时，大多只要求能够与空调系统功能设计规范相适应满足，而难以达到空调系统功能设计中有限定性的节能要求。因此难以在其相适应的实际情况下及时进行设计角度的适当转换，自然不能够真正将我国暖通空调系统的各个节能设计实际应用目标主动发挥出来。因此我们不难发现，设计人员需要逐步改变观念和提高技术水平，设计重点由外观逐渐转移到节能方面，这样才能更好地促进地铁产业的发展。

2.3 地铁暖通空调运行管理不足，导致能耗较大

通常这种情况下，地铁暖通空调系统在整体运行的整个过程中，相关管理人员都是需要对系统运行管理过程进行严格的监督管理，结合实际运行状况及时对其做出一些相应的管理调整，在运行管理的整个过程中我们发现其中还是存在着一些缺陷，需要及时查找到有效的解决对策，这也是目前提高我国地铁暖通空调系统运行管理效率以及系统节能的重要技术手段。但是，目前我国地铁暖通空调在系统运行过程管理的整个过程中还是存在着很多的节能问题，不但严重的管理问题影响到我国地铁暖通空调系统整体运行管理效率，同时也会导致其在运行的过程能耗损失比较大，需要对地铁运营人员不断加强培训[2]。

2.4 技术参数设置不合理

地铁是当前非常重要的一种城市交通信息通行运输方式，其作用能够有效帮助改善人们当前的城市交通信息出行生活运输方式，地铁建设工程中通过直接加入整个暖通传统系列中的空调系统，如一次回风系统，一次泵冷水系统，可以给整个站区地铁车站内部空间人员输送大量的新鲜空气和冷量，改善整个地铁车站内部空间中的空气环境，从而给整个地铁内部人员提供舒适、安全的城市地铁交通乘车出行生活环境。关于地铁内部暖通空调系统运行控制系统在正常的整个地铁系统运行时，应当能够及时结合具体的工作空间环境变化条件和内部内外车站空间空气环境变化情况等来做出合理设置，调整系统使用运行时的相关技术参数，但是从实际中的使用运行情况角度上来进行分析，很多地铁设计人员对整个地铁暖通系统的正常运行期间技术参数进行设置时，缺乏充分科学性和合理性，一系列的运行技术参数问题都是无法及时得到有效解决。

3 地铁暖通空调系统节能问题的改进措施

3.1 合理调整技术参数

通过以往的经验可知，地铁暖通空调系统在日常行车运行的节能管理过程中，由于空调相关系统技术参数及其指标统计存在不合理之处，不仅造成耗能使用强度相对过大，而且系统日常运行中的管理效率也不高，甚至根本无法给乘客带来良好的乘车环境，因此为了保证地铁行车暖通空调系统的高效正常行车运行，需要合理进行统计指标，调整及其相关系统技术参数。需要对各种空调相关系统技术参数的相互作用熟练掌握，根据实际情况对其指标进行合理综合统计调整，从而更好地有效保证使用地铁车辆乘车人员周围环境的暖通空气使用舒适度。另外在对地铁暖通空调相关系统技术参数指标调整中，需要对行车空气环境舒适度的技术评价参数指标要求进行合理统计分析，然后根据有效的技术评价参数指标要求来合理调整使用地铁暖通空调的各种相关技术参数，从而有效提升地铁乘车周围环境的空气舒适度，并从而达到行车节能的主要效果[3]。

3.2 降低输送系统的能耗

地铁暖通空调系统正常运行管理过程中最重要的一项节能管理措施，就是通过降低冷暖输送系统的使用能耗。一般正常情况下，暖通空调系统的使用能耗主要指的是输送系统在正常运行时，风机和冷却水泵消耗掉的全部电能。因此如果想要有效降低目前地铁使用暖通空调冷却塔和空调系统供水输送机在系统实际运行过程中的实际使用电源能耗，主要实施方法如下：①通过扩大地铁暖通空调系统水泵冷冻水系统与暖通空调冷却水系统和冷却塔之间的实际使用温差，降低目前使用暖通水量控制管理系统输送的空调系统使用能源消耗。②通过降低暖通水泵和空调冷却式热风机的水泵流速及其功耗与使用水量控制管理暖通空调系统的实际使用水泵流速及其能耗，通常是不完全成立或正比例的水量关系，有效地减少系统能耗。③增加变频系统，根据负荷调节输送设备的转速。

3.3 空调大系统的节能优化

在通风系统前端进行收集车站新风量统计数据时，系统通过新风温度和干湿度计算可以直接测算并得出系统新风使用负荷波动大小。这种通风系统前端网络控制端的反馈比传统通风空调系统内部车站整体后端控制反馈更有效，更及时，通风系统内部数据端的温度测算上不会减少太大温度误差，但大大提高了通风系统内部整体暖通空调系统的前端网络运行节能管理效率，相当程度上减少系统内部新风使用负荷的较大温度波动，提升了系统通风空调系统内部车站整体前端网络系统运行中的管理效率和现场情况响应速度[4]。

3.4 对地铁隧道空调系统的风压控制

根据我国地铁隧道相关统计数据，地铁车站隧道空调系统风压自动控制是非常重要的，很多时候，往往忽略了我国地铁车站隧道通风空调系统的电机风险自动控制，对我国地铁隧道运行安全产生极大的经济危害。主要原理是，根据隧道空调大小和系统先后来进行电机节能自动优化通风控制，然后更有针对性的控制地铁进入隧道，定时定期对地铁隧道内的温度数据进行实际温度记录，采用空调前端温度反馈系统及时对隧道数据信号进行反馈处理，对地铁隧道内的风机温度进行及时自动调整，这样不仅可以有效率的节约用电，同时可有效减少隧道风机组的损耗，进一步优化了我国地铁车站通风隧道空调系统的实际节能运行情况。

3.5 变频调速控制节能

目前经济社会的不断进步发展，技术的不断完善，地铁自动通风系统空调启动系统中需要引入实时变频空调启动技术，变频电机调速启动技术在目前地铁工程设计领域中它的应用非常广泛。就过去地铁的线路特殊性使它需要对新风负荷启动变化情况进行实时调节，地铁变频电机调速启动系统造成的耗能损害非常大，且频繁使用调速电机启动列车系统中的耗能也比较高。因此引入采用实时调速变频电机，启动实时调速系统技术，实时控制电机启动调速系统后，这种启动效率低的问题将能够及时得到有效化和改善。

3.6 改善地铁内部空调保温功能

就列车空调温控系统而言，一定要时刻加强对暖通空调负荷日常维护的高度重视，也就是积极努力维护空调结构的保温性，必须做到暖通空调设备内部使用的是导热系数小的和性能较好的保温材料，以此才能避免材料造成空调热量上的损失，因此，不能随意使用劣质的保温材料，为了顺利实现长远经济发展，既要切实充分考虑材料价格的巨大差异，又必须要充分考虑暖通空调的实际功耗、材料的性能优劣和空调质量的稳定好坏，采取一些较为科学合理、行之有效的维护措施，有效利于改善地铁内部空气温度的流动适度性和运行平稳性[5]。

3.7 加大技术人员的培养

要想促使地铁暖通空调能够更好地节能，必须要有一个优秀的设备人员进行支持，虽然现在很多单位都专门开了培训讲座，但是其都太单一、涉及的内容不全面，不完整，无法起到真正的作用，因此，企业单位应当去请那些资深的教授或者有着较多经验的技术人员对他们进行相关理念、基础知识方面的培训，还可以带他们进行实际方面的专业性指导，能够掌握当前的管理、使用和修理设备的实际能力，使其能够更好的成长，并且要不定期的进行考核，才能督促他们更好的进步和提升他们的积极性，并且还要适当的花费资金，改善其工作环境，提高薪资待遇和福利，这样才能吸引更多的人加入这个行业，为这个行业注入更多的活力。对于已经在这个行业的优秀精英人才，也要定期开展培训，让其能够更加轻松进行设备管理和维修，参与工作能够更加的胜任。为之后地铁的发展起着更加坚固的作业，也能为国家的经济发展起着作用[6]。