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    地鐵機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的節(jié)能應(yīng)用

    2018-05-15 06:19:32黃成
    科學(xué)與技術(shù) 2018年20期
    關(guān)鍵詞:扶梯中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)

    黃成

    摘要:隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,變頻技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)變頻技術(shù)因其優(yōu)越的節(jié)能效果引起工程領(lǐng)域的注意,尤其是地鐵機(jī)電設(shè)備需要應(yīng)用變頻技術(shù),以減少資源損耗,降低地鐵運(yùn)行成本。本文從現(xiàn)實(shí)出發(fā),首先分析地鐵機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)應(yīng)用的必要性,同時(shí)具體分析變頻技術(shù)用于地鐵機(jī)電設(shè)備中的節(jié)能效果,希望具有一定的借鑒意義和參考價(jià)值。

    關(guān)鍵詞:地鐵;機(jī)電設(shè)備;變頻技術(shù);應(yīng)用

    地鐵在城市化建設(shè)進(jìn)程中是必不可少的公共交通工具,其方便了人們的生活和出行。但是根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析,地鐵運(yùn)行過(guò)程中電扶梯和中央空調(diào)系統(tǒng)始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),具有低效率、高磨損、高耗能等特點(diǎn),逐漸成為影響城市地鐵運(yùn)營(yíng)能耗的主要設(shè)備。從地鐵電扶梯和中央空調(diào)系統(tǒng)的配置情況看,地鐵時(shí)間點(diǎn)內(nèi)客流量波動(dòng)幅度大,這使得機(jī)電設(shè)備功率冗余及容量大[1],造成地鐵運(yùn)行成本過(guò)高。如果不采用任何節(jié)能調(diào)控技術(shù),勢(shì)必出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行不暢的情況。因此地鐵機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)是節(jié)能的必然選擇。

    1 分析地鐵機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)應(yīng)用的必要性

    我國(guó)社會(huì)能源資源消耗量逐年增長(zhǎng),加劇了自然環(huán)境的污染,這種背景下變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,不僅對(duì)電器及機(jī)電設(shè)備帶來(lái)重大變革,同時(shí)展現(xiàn)出其在穩(wěn)定設(shè)備電壓及降低能源消耗的優(yōu)越性,因此一經(jīng)出現(xiàn)便開(kāi)始在機(jī)電設(shè)備中受到青睞。變頻技術(shù)的實(shí)用性直接或間接為機(jī)電設(shè)備創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,保護(hù)了環(huán)境,地鐵機(jī)電設(shè)備為降低損耗也必然引入變頻技術(shù),以創(chuàng)造出更高的環(huán)境效益。變頻技術(shù)有著多個(gè)不同的運(yùn)行模式,同時(shí)發(fā)揮的效果有所不同,但是其共性是維護(hù)電器及機(jī)電設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn),保持其優(yōu)越性能,因此變頻技術(shù)用于地鐵機(jī)電設(shè)備中可降低地鐵運(yùn)行投入成本,減輕對(duì)環(huán)境的污染,減少能源資源的損耗,具有重要意義。

    2 地鐵機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的節(jié)能應(yīng)用

    2.1 地鐵電扶梯變頻技術(shù)的應(yīng)用

    如果電扶梯未采用變頻技術(shù)進(jìn)行改造,仍然按照傳統(tǒng)運(yùn)行方式,那么電梯將始終處于額定的速度來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)論是有人乘坐還是處于閑置狀態(tài)都是勻速運(yùn)行,這種情況下電扶梯產(chǎn)生的不必要能源消耗將會(huì)加大地鐵開(kāi)支。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題,改造其變頻器當(dāng)空載時(shí),電扶梯維持節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),載人時(shí),變頻器傳達(dá)出反應(yīng)信號(hào),電扶梯控制系統(tǒng)由節(jié)能速度轉(zhuǎn)變?yōu)轭~定速度,其運(yùn)行速度可控性得到提高[2],從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。根據(jù)電扶梯的電頻率和速度關(guān)系可知,速度越高,供電頻率越高,兩者具有正相關(guān)關(guān)系,因此變頻改造地鐵電扶梯非常有必要,高低速交替運(yùn)行不僅保證了乘坐時(shí)的正常運(yùn)行,同時(shí)節(jié)省扶梯閑置時(shí)的運(yùn)行能源。

    2.2 地鐵中央空調(diào)變頻技術(shù)的應(yīng)用

    中央空調(diào)的組成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,主要包括水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng),各個(gè)系統(tǒng)中分層設(shè)備類(lèi)型多樣,其主要目的就是用于調(diào)節(jié)溫度。變頻技術(shù)調(diào)節(jié)中央空調(diào)的運(yùn)行原理是通過(guò)閉環(huán)控制、變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的,共同構(gòu)成智能監(jiān)控技術(shù),因此地鐵中央空調(diào)系統(tǒng)才能保持低能、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在沒(méi)有應(yīng)用變頻技術(shù)前中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中,負(fù)荷值始終處于不停的變化狀態(tài),除了冷水機(jī)組外,其他設(shè)備基本上都是按照固定速度運(yùn)轉(zhuǎn),一旦降低了空調(diào)的負(fù)荷值,那么整個(gè)運(yùn)行機(jī)組的運(yùn)行效率也會(huì)下降,這一變化過(guò)程浪費(fèi)了大量的能源。變頻技術(shù)主要利用冷水機(jī)組和其他設(shè)備的共同調(diào)控、相配合實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。我們從中央空調(diào)結(jié)構(gòu)具體分析。

    2.2.1 變頻技術(shù)應(yīng)用后的水系統(tǒng)節(jié)能

    地鐵中央空調(diào)變頻技術(shù)節(jié)能控制的運(yùn)行步驟為:首先采集到地鐵溫度濕度和客流量的變化,經(jīng)傳感器進(jìn)入到地鐵溫度濕度的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)中,然后比較初始設(shè)定值和現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)輸入變頻器中數(shù)據(jù),最后根據(jù)比較運(yùn)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的頻率,因此完成實(shí)時(shí)性調(diào)控地鐵溫濕度、連續(xù)性閉環(huán)控制地鐵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及自動(dòng)化調(diào)節(jié)地鐵中央空調(diào)系統(tǒng)的多個(gè)系統(tǒng)。保持地鐵內(nèi)溫濕度相對(duì)穩(wěn)定,始終處于設(shè)定范圍內(nèi)。具體過(guò)程是變水量系統(tǒng)替代原來(lái)的定水量系統(tǒng),并在水系統(tǒng)中添加自動(dòng)調(diào)節(jié)根據(jù)溫度來(lái)變化的各類(lèi)設(shè)備[3]。每一個(gè)冰凍系統(tǒng)上均配備變頻器,在使用期間,將頻率設(shè)定在固定范圍內(nèi),傳感器的主要目的是反饋冷凍水等的溫度記錄及檢測(cè)水壓差,以便及時(shí)調(diào)整異常情況,冷凍水的總流量、設(shè)備用電量等均屬于中央空調(diào)變頻技術(shù)監(jiān)控范圍??偟膩?lái)講,變頻技術(shù)在地鐵中央空調(diào)水系統(tǒng)添加后,有效維持了水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用年限,降低了資金投入。

    2.2.2 變頻技術(shù)應(yīng)用后的風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能

    變頻技術(shù)用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中主要添加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,根據(jù)回風(fēng)溫度自動(dòng)控制氣體的進(jìn)出,和水系統(tǒng)類(lèi)似,風(fēng)系統(tǒng)中的變頻器首先設(shè)定頻率在固定范圍內(nèi),基本設(shè)置參數(shù)為30-50 Hz之間,每個(gè)風(fēng)機(jī)需要的電量和風(fēng)機(jī)排送風(fēng)溫度由傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)。地鐵內(nèi)的溫度基本由送風(fēng)量的大小和排送風(fēng)的溫度所決定,過(guò)高或者過(guò)低的溫度對(duì)乘客身體健康都會(huì)帶來(lái)不利影響,因此變頻技術(shù)通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度設(shè)定為對(duì)乘客身體無(wú)害的溫度范圍內(nèi),最大化避免“空調(diào)病”的發(fā)生。

    2.2.3 變頻技術(shù)應(yīng)用后多聯(lián)機(jī)節(jié)能

    由于地鐵中央空調(diào)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),并非整日都需要供冷,因此避免晚間和季節(jié)交替時(shí)間供冷很重要。節(jié)省不需要供冷時(shí)的能源可節(jié)省地鐵資金投入,當(dāng)關(guān)閉中央空調(diào)后,這時(shí)變頻式多聯(lián)機(jī)就可以替代中央空調(diào)開(kāi)始運(yùn)行,變頻式多聯(lián)機(jī)改變了中央空調(diào)大系統(tǒng)供冷的方式[4],采用的是小系統(tǒng),并且能源消耗是中央空調(diào)大系統(tǒng)的四分之三,未來(lái)具有巨大的發(fā)展空間和廣闊的前景,節(jié)能效果顯而易見(jiàn)。

    3 結(jié)語(yǔ)

    綜上所述,變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中的節(jié)能應(yīng)用有著重要的意義,極大地減少了能源的損耗,提高了機(jī)電設(shè)備整體系統(tǒng)節(jié)能效益,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn),順應(yīng)了我國(guó)節(jié)能減排政策的號(hào)召,變頻技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中潛力無(wú)窮。

    參考文獻(xiàn)

    [1] 孫永濤. 變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中的節(jié)能應(yīng)用分析[J]. 中小企業(yè)管理與科技,2015(14):167-168.

    [2] 王曉冬,龍雪. 變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中的節(jié)能分析[J]. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2014,33(4):64-66.

    [3] 于淑珍. 探討我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2013(4):76-76.

    [4] 李新. 探討我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技致富向?qū)В?013(21):224-224.

    (作者單位:南寧市軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)分公司)

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