地鐵通風(fēng)空調(diào)節(jié)能控制策略探討

張俊

ZHANG Jun

（上海寶信軟件股份有限公司）

(Shanghai Baosight Software Co., Ltd.)

1　引言

隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營時代的到來，地鐵的能耗問題同時引起了各個地鐵城市的密切關(guān)注，因此地鐵如何節(jié)能是需要迫切解決的實(shí)際問題，其中地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是地鐵運(yùn)營的主要能耗之一。當(dāng)車站的建筑結(jié)構(gòu)和空調(diào)工藝確定后，則需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和空調(diào)工藝以及車站冷負(fù)荷的規(guī)律通過控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，因此對地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制，對地鐵節(jié)能具有重要意義。

2　空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制

地鐵車站的冷水機(jī)組可根據(jù)冷凍機(jī)供/回水溫度，控制其啟停臺數(shù)，（LD=（檢測的冷凍水回水溫度-檢測的冷凍水供水溫度）/（設(shè)計(jì)的冷凍水回水溫度-設(shè)計(jì)的冷凍水供水溫度），則其控制工況如下表1所示。

表1　冷水機(jī)組運(yùn)行工況

冷凍水泵可根據(jù)冷凍水供回水的溫差值設(shè)定值來進(jìn)行頻率控制，冷凍泵的節(jié)能控制如圖1所示意。

同時對當(dāng)前設(shè)定溫差判斷和計(jì)算是開一臺泵變頻運(yùn)行節(jié)能，還是同時開兩臺泵變頻運(yùn)行節(jié)能。

圖1　冷凍泵的節(jié)能控制

3　空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能控制

車站公共區(qū)域通風(fēng)空調(diào)可根據(jù)每天的運(yùn)營時間定時控制啟停，利用空調(diào)系統(tǒng)冷慣性特性，進(jìn)行最優(yōu)化啟停節(jié)能控制，可通過二分法尋優(yōu)啟動和停止時間，如圖2所示。

可見最優(yōu)啟?？刂撇粌H可以節(jié)能用于預(yù)冷的能量，更主要的是由于推遲啟動和提前停止空調(diào)需要，縮短了其運(yùn)行時間而節(jié)省動力耗電。既滿足車站溫度的控制需求，又節(jié)約了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)車站回風(fēng)焓值、車站室外焓值、車站室外溫度、車站設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度來判斷進(jìn)行工況的控制，其控制工況如下表2所示。

表2　空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)車站情況控制表

在空調(diào)工況運(yùn)行下，當(dāng)檢測到的回風(fēng)溫度小于設(shè)定的回風(fēng)溫度時，說明車站負(fù)荷減少,先利用風(fēng)機(jī)變頻器調(diào)小風(fēng)量再關(guān)小電動二通閥減少組合式空調(diào)器的冷凍水量。當(dāng)檢測到的回風(fēng)溫度大于設(shè)定的回風(fēng)溫度時，說明車站負(fù)荷增大，先利用風(fēng)機(jī)變頻器調(diào)大風(fēng)量再開大電動二通閥增加組合式空調(diào)器的冷凍水量，車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制如圖3所示意。

圖3　車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制

圖4　排熱風(fēng)機(jī)的節(jié)能控制

4　隧道通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能控制

隧道通風(fēng)系統(tǒng)在早間啟運(yùn)和晚間停運(yùn)時，可定時控制或以區(qū)間溫濕度和二氧化碳濃度作為控制依據(jù)，執(zhí)行區(qū)間隧道通風(fēng)。

正常運(yùn)營時，結(jié)合地鐵列車運(yùn)行對數(shù)并根據(jù)隧道溫度控制對排熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)控制，如圖4所示.

5　總結(jié)

從本文可以看出要降低地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗可以從效率η，功率P ，時間t三方面著手考慮，但這里需要指出的是地鐵通風(fēng)空調(diào)統(tǒng)的節(jié)能是在滿足地鐵車站環(huán)境需求的基礎(chǔ)之上的節(jié)能，如果說在不滿足地鐵運(yùn)營需要的節(jié)能而關(guān)閉環(huán)控系統(tǒng)使乘客感到不舒服，是失去環(huán)控節(jié)能的意義。因此W能耗是滿足地鐵運(yùn)營需要必須消耗的最少能量，鐵通風(fēng)空調(diào)節(jié)能控制即是通過效率η，功率P，時間t三個參數(shù)的優(yōu)化組合滿足地鐵的運(yùn)營需求。

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