地铁通风空调系统的运行现状和节能措施研究
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摘 要：随着国家经济的发展，地铁工程建设逐渐受到人们的重视。通风空调系统作为地铁建设中的重要组成，有效的系统建设对提升地铁工程整体建设质量，促进能源消耗的降低有着重要的作用。因此，需要对地铁通风空调系统的优化控制提高重视度，结合有效优化控制策略提升通风空调系统的控制质量，进而促进地铁事业的可持续发展。
关键词：地铁通风空调系统;运行现状;节能措施
1 引言
当前为了可以适应社会的发展，地铁也在不断的改进各方面的建设，作为地铁重要的一部分通风空调系统的完善是非常必要的，而且通风空调系统作为地铁车站的高能耗部分，它的功能一定要完整且做到有保证。因此，在通风空调系统的完善方面必须要重视起来，选择合适的设备，有效地节约能源，做到有效地降低能耗。
2 地铁空调系统的主要工作原理
当前，地铁的空调系统主要由大系统，小系统以及水系统三个部分组成，实现对地铁环境的有效，自动化调节。在实际地铁运行过程中，主要负责为地铁进行送风和排风的机械设备为空调送风机以及回排风机。而空调的使用，可以以水循环为基础，将空调中用于制冷的冷冻水转移到水系统中的冷水机组。冷水机组的主要工作原理，是以热交换原理为基础，对地铁中存在的热量进行有效转移，将其排放到外界。冷水机组之所以能够进行冷冻水的制造，主要是以压缩机为基础，对冷媒吸热的过程进行不断压缩，以此制造冷冻水，然后将其转移到空调系统之中，在空调机组中进行热交换，最后将其制造的冷风输送到地铁站厅以及站台之中。
3 地铁通风空调系统的运行现状
3.1 通风空调系统运行控制方面的不足
地铁通风空调系统由隧道通风空调系统、公共区通风空调系统（简称大系统）、车站设备与管理用房通风空调系统（简称小系统）、水系统、多联机备用空调系统等多个系统组成。通风空调运行控制方面包含较多的技术性问题，如风机水泵变频调速控制策略、风水联动节能控制系统技术等，这些技术的合理运用可以使通风空调系统达到节能减排的标准要求。但长期以来，通风空调系统运行控制方面的问题一直未被重视，做控制的不懂通风空调系统的原理，做通风空调系统的又不懂控制。再加上部分技术性的问题没能得到很好地解决，进而导致地铁通风空调系统运行耗能居高不下。因此，在众多思考角度不同的设计方案面前，选择取得结果最为全面的设计方案，成为设计与选择地铁通风空调系统形式的重要问题。
3.2 施工人员专业的技术能力不足
地铁通风空调系统设备众多、管线交错、控制逻辑关系复杂。同时又和其它机电专业的管线同步交叉施工，在施工的过程中要协调好本专业各种管线之间、本专业与其它专业管线之间的空间布置等问题，使得管线的布置走向尽量平直顺畅，以达到设计要求。因此地铁通风空调工程系统的实施，需要施工工人具备起较强的专业技术能力。然而现在多数施工工人技术水平较低，不能很好的处理各种管线的关系，在实际的施工过程中管线随意交叉转弯，大大增加了管路的阻力，使得后期的运行能耗增加。因此，施工人员专业的技术能力不足，也可以被称为地铁通风空调系统的运行现状之一。这一现状的存在，需要施工单位采取合适措施对施工人员的专业技术能力进行提高。
4 地铁通风空调系统的节能措施
4.1 通风空调系统运行控制方面
（1）在地铁的通风空调系统中隧道排热风机为变频运行，排热风机主要是排除列车停靠车站时车顶空调冷凝器的散热及列车进站时电阻能耗制动产生的大量热量，以防止热量在隧道内聚焦使隧道温度过高。标准车站一般在车站两端各设置一台排热风机，功率大约55kW左右。如果不采取一定的运行策略，排热风机在运营时间一直运行，那么车站排热风机运行电量能耗相当之大。据了解，新线开通初期列车发车间隔一般为6-8min，列车停站时间一般不超过30s，如果仅在列车停站时开启排热风机，那么风机运行时间只有全时段开启的1/15左右，节能效果相当显著。但是由于大型风机的启动比较困难，耗时较长，且在启动过中对动力照明配电系统有较大的冲击，从这个方面考虑，又往往不希望风机频繁停止启动。基于以上考虑，排热风机在设计中选用变频风机，在没有列车进停站的大部分时间段低频小风量运行使风机处于待机状态低能耗运行，列车将要进站的前一定时间内开始启动风机，待列车刚好停站时风机全风量运行，列车出站后，风机又重新进入低频小风量运行。由于风机的功率与风量的3次方成比例关系，采取排热风机非列车停靠时段低频运行能显著的减少地铁车站运行能耗。
（2）风水联动运行控制策略的研究。地铁车站大系统采用全空气一次回风系统，水系统采用分集水器旁通的一次水系统变流量系统。以往BAS系统往往只有全新风、小新风、通风几种简单的运行模式，而且水系统变流量只靠末端电动二通调节阀开通进行水量变化调节，大系统、水系统的控制各自相互独立，控制模式简单，运行能耗大。采用风水联动运行控制，大系统组合式空调器、回排风机采用变频设备，水系统的冷冻水泵、冷却水泵采用变频设备。通过对室内外空气的温度、湿度、焓值、CO2浓度参数，风管水管的流量、温度、压力状态参数，地铁车站客流量参数，组合式空调器、冷水机组、水泵等设备参数的采集，计算并记录空气处理机组的输出能量趋势，结合系统特性、循环周期、历史负荷数据等推理预测未来系统的负荷。通过风水联动控制系统运行计算，确定空气处理机组、水泵、冷水机组的最佳运行参数，实现空调区域温度和水量的精确控制，在保证服务质量的前提下，最大限度的降低地铁通风空调系统的能耗。
4.2 对施工及运营人员进行培训
施工人员和运营人员在通风空调节能方面都起着直管重要的作用。在很多施工单位看来，无论对施工人员进行岗前的培训，还是入岗后的培训，都既费时又费力，所以培训工作没能得到落实，施工人员的专业技术操作能力也就没能得到提升。施工单位的这一想法是完全错误的，对施工人员进行培训，使施工人员对通風空调安装技术有较多的了解，可减少施工过程中很多不必要的错误的发生，确保施工的质量，也有利于通风空调系统的长期运行。可以在工程开始之前，由施工单位组织施工人员进行全面的施工知识讲解，强化施工操作的科学性。另外施工单位还可以聘请专业的技术人员到培训现场，为施工人员讲解相关专业知识和现场操作技巧，在讲解完成之后，需要由施工单位的组织人员出具相应的考核问卷。工程后期，可对地铁运营人员进行节能系统应用的相关培训，增强运营管理人员的节能意识，加强运营人员与设计人员之间的沟通。
5 结语
地铁通风空调系统是由许多设施、许多系统形成的体系。各个设施之间相互影响、相互限制、相互合作。假设各个设施各体系可以单独制约、相互不消融，单独为战，很容易形成局部体系产生不必要的能耗，并且使其体系难以高效地运行。因此，整合了各种设施、各种系统，且能根据负荷变化而变化的，具有一定预判能力的可控体系，在通风空调系统的稳固、高速、节能运营中是有着很重要的作用的。
参考文献：
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[2] 曾过春.地铁通风空调系统节能的新进展分析[J].科技资讯，2019（18）：48～50.
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