地铁通风空调系统节能情况阐述

　　来源：装备维修技术 2021年50期

　　作者：蔡卫廷

　　摘 要：本文首先提出地铁通风空调系统的构成，然后阐述了地铁通风空调系统节能措施，主要包括地铁通风空调集成系统、空气-水空调系统、集中供冷技术，最后基于优化地铁通风空调系统设计、优化地铁通风空调系统控制方案，以此来论述地铁通风空调系统节能的具体应用，通过不断分析旨在不断提高地铁通风空调系统的运行效率，同时满足节能效果的本质需求，仅供参考。

　　关键词：地铁;通风空调系统;节能;措施

　　目前，我国能源形势比较严峻化，为了确保我国中长期能源供需的高度平衡，节约能源和提高能源利用效率是至关重要的。出自于国内资源、国际资源可获量的分析，中国必须要注重能源利用效率的提升，确保与经济增长水平高度一致。针对于地铁通风空调系统能耗，在整个地铁系统能耗中占据着重要的地位，其在整个地铁能耗的占比最高可达35%左右。而地铁车站通风空调系统用电量，在地铁车站总用电量的 比例可达70%。在能耗及能源价格的双重影响下，明显增加了地铁运营成本，而且对于地铁运营企业的经济效益也产生了极大的影响。基于此，应加强最新科技成果的应用，满足节约能源的需求，将有限能源的作用充分发挥出来，不断提高地铁运营成本的控制水平，并在整体上为国民经济建设的发展助益。由此可以看出，开展地铁通风空调系统节能工作非常有必要。

　　一、地铁通风空调系统的构成

　　(一)隧道通风系统

　　对隧道通风系统进行划分，车站隧道排风系统、区间隧道通 风系统为重要的构成内容。其中，针对于后者，其构成主要包括风道、消声器、隧道风机等，在其作用方面，可以给予全部线路的机械通风强有力的扶持，尤其在早上列车出发 前等。在正常运行过程中，在活塞反应的作用下，可以有效消除隧道内的多余湿热，以此来防止隧道内温度出现异常现象。在列车在隧道内发生停滞的形势下，适当通风量应向停滞区域进行输送，最大程度地确保列车空调器等设运转的正常性。而相比于区间隧道通风系统，车站隧道排风系统的构成部分与其差异并不大，在其应用设备中，排热风机占据着主导的地位。分析其作用，主要是指在列车进站时，可以迅速消除空调设备产生的多余热量。此外，面对火灾情况的出现，可以给予车站排除烟雾相应的协助作用。

　　(二)大系统

　　一般来说，运风机、配合式空调机组阀门等为其重要的构成。在其正常运转过程中，可以将较为舒适化的环境提供给乘客。面对火灾事故的发生，大系统可以顺利排出烟雾，并实现适量的迎面风速的供给，以此来对乘客予以正确疏导，确保疏散的及时性。

　　(三)小系统

　　借助小系统的支持，可以给予列车人员的工作环境得以保证，并确保设备的正常运作。在发生火灾事故以后[1]，借助小系统，可以及时隔离起火点与烟雾，或确保烟雾的顺利排出。

　　(四)蒸发式冷凝系统

　　在该系统中，冷却介质主要包括空气与水，并在水分蒸发的作用下，可以消除或带走制冷剂的冷凝热量。一般来说，借助水泵，可以使冷却水实现向冷凝管组上部喷嘴的顺利传送，并实现在冷凝排管外表面的均匀喷洒，促使薄水膜的形成。而且高温气态制冷剂会进入到冷凝排管组上部，其熱量的吸收主要借助于管外冷却水来进行。在水蒸气的部分水蒸发的同时，还有诸多会向下部集水盘中进行均匀流出，以此来给予供水泵循环利用一定的支持。

　　二、地铁通风空调系统节能措施

　　(一)地铁通风空调集成系统

　　目前，地铁通风空调集成系统的出现，可以使减小机房面积、降低设备投资等一系列需求得到满足，而且与通风、空调、火灾工况也有着密切的联系。对该系统的思路进行分析，可以密切整合现有的区间隧道事故通风系统、车站公共区通风空调系统，在设备、风道等共同使用的作用下，使两种系统融为一体，统一好处理各种工况下的需求，确保通风空调系统的构建具有形式简单、功能齐全等优势。而且电动可开启式大型表冷器等空气处理设备也得到了广泛应用，最大程度地保证系统功能。相比于传统系统，对于集成系统来说，其通风空调机房、土建风道面积至少可以降低5000m2左右。此外，借助风机变频技术的应用，与节能目标也是高度一致的。相比于传统闭式系统，集成系统各车站的年运营费用可以节省数万元。

　　(二)空气-水空调系统

　　现如今，全空气系统，在地铁通风空调系统中享有较高的影响力。但是该系统也存在着一定的缺陷，也就是风管、空调机房所占用的地下空间较大，一定程度上明显增加土建成本;此外，集中处理的空气在长距离输送中，其输送效率并不高，冷量损失比较严重化。对此空气-水空调系统应运而生。针对于该系统，通过对暗挖车站的结构特点的应用，风机盘管往往在拱形结构上部进行布置，空调冷水在盘管进行送入，新风则借助专用风管，实现向车站的顺利送入。基于通风工况，可以为新风送入车站公共区提供极大的便捷;基于空调工况，新风在与回风混合后，再向风机盘管进行送入，以此来为冷却处理提供支持，最后向车站公共区实现顺利传送。其中，在行车隧道的排水明沟，如果引入风机盘管的凝结水，在蒸发冷却方式的作用下，对于降低隧道温度具有极大的帮助。目前，该系统已经实现了广泛应用，通风空调机房面积会得到不断降低，车站结构断面会减小至5Om2，满足土建投资的节约化需求。换言之，该系统不仅可以使运营能耗得到有效控制，而且还可以防止运行费用出现浪费新安详。但是相比于传统全空气系统，风机盘管系统在安装维修和清洗方面，其工作量较大，而且系统控制的复杂性特点显著。空气-水空调系统的车站断面示意图如图1所示：

　　(三)集中供冷技术

　　一般来说，散供冷、集中供冷的供冷方式，为地铁车站空调水系统的重要构成，这主要是根据空调系统冷源设置的不同集中程度进行划分的。现阶段，对于分散供冷方式，在地铁车站中有着较大的影响力，其技术的成熟较高。但是在集中供冷实践应用过程中，集中供冷开始在地铁通风空调系统中越来越盛行。对于集中供冷来说，主要是指对全线地铁车站不同的区域进行准确划分，将一个集中制冷站应用在每个区域内，借助集中制冷站，将低温冷水提供给该区域内多个地铁车站的空调系统。通过对分散供冷进行对比，集中供冷可以对制冷设备等予以集中设置，以此来对制冷机房数量和 占地面积予以很好地控制，使冷却塔分站设置问题不再成为困扰，以免影响到城市景观效果，其技术优势不容忽视。但是冷水由于输送距离较远，明确提出了对保温材料、管道工艺的要求，输送能耗较为显著，并且在输送反应方面，与时效性要求并不相符，对此加强自动控制管理为首要的任务。

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