關(guān)鍵詞：地鐵空調(diào);水系統(tǒng);節(jié)能控制

地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的重要作用在于對(duì)地鐵內(nèi)部的空氣溫濕度、流動(dòng)速度和空氣質(zhì)量等加以控制。在確保地鐵內(nèi)部形成良好環(huán)境的基礎(chǔ)上，地鐵通風(fēng)空調(diào)所付出的代價(jià)也是相對(duì)較高的。地鐵通風(fēng)空調(diào)的設(shè)備投入較大，而且在實(shí)際運(yùn)行期間會(huì)消耗大量的能源，為了響應(yīng)國(guó)家對(duì)節(jié)能提效的號(hào)召，需要對(duì)地鐵空調(diào)水系統(tǒng)中的設(shè)備節(jié)能調(diào)節(jié)加以分析。

一、地鐵空調(diào)水系統(tǒng)概述

在我國(guó)地鐵工程的快速發(fā)展過(guò)程中，合理性的地鐵系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分重要的。地鐵通風(fēng)系統(tǒng)是整體地鐵內(nèi)部的“呼吸器官”，為人們創(chuàng)設(shè)一個(gè)舒適、可靠的地鐵環(huán)境。空調(diào)水系統(tǒng)是地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的重要分支，為車(chē)站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)提供足夠的冷源，其中冷卻水泵、冷水機(jī)組和冷卻塔等設(shè)備所消耗的電能相對(duì)較大。一般情況下，地鐵空調(diào)水系統(tǒng)的耗電量在整體地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的耗電量中占比例在30%-40%左右。地鐵車(chē)站主要特點(diǎn)在于人員流量大，尤其在上班高峰期和下班高峰期等時(shí)段的人員流動(dòng)性比平常時(shí)段要高出一倍，再加上外界氣候條件的影響，往往會(huì)使得地鐵空調(diào)的負(fù)荷量發(fā)生變化，地鐵空調(diào)的負(fù)荷量正常的變化幅度維持在40%-50%之間，而空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備裝機(jī)容量需要充分滿(mǎn)足人流量較大時(shí)段的要求。所以，加強(qiáng)車(chē)站空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)化與完善是十分必要的。

二、地鐵空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能控制策略

（一）地鐵空調(diào)水冷機(jī)組的節(jié)能

現(xiàn)階段在地鐵空調(diào)系統(tǒng)中常用的水冷機(jī)組主要是螺桿式水冷機(jī)組，為了實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能的目標(biāo)就需要在水冷機(jī)組的正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。其中，地鐵空調(diào)冷水機(jī)組中的螺桿式冷機(jī)組在操作方面較為簡(jiǎn)便，而且制冷量相對(duì)較大，整體框架的組成簡(jiǎn)單且設(shè)備自身運(yùn)作期間產(chǎn)生的振動(dòng)頻率較小，對(duì)其地基沒(méi)有過(guò)多的標(biāo)準(zhǔn)和要求。與此同時(shí)，可以根據(jù)制冷的要求進(jìn)行10%-100%的制冷調(diào)節(jié)，通常狀態(tài)下，地鐵空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組均不會(huì)在負(fù)荷功率最高的情況下開(kāi)始運(yùn)作。針對(duì)地鐵空調(diào)冷水機(jī)組的制冷量調(diào)節(jié)，主要通過(guò)螺桿式冷水機(jī)組中放置的壓縮機(jī)滑閥來(lái)有效操控，滑閥自身具備自動(dòng)化調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)控制手法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性、安全性調(diào)節(jié)。在地鐵空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組的正常運(yùn)行期間，主要借助壓縮機(jī)的動(dòng)力發(fā)揮制冷功效，在其內(nèi)部形成適當(dāng)?shù)膲毫Ρ?，?dāng)內(nèi)部壓力比與外壓力比無(wú)限接近或相同過(guò)程中，整個(gè)地鐵空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組的工作效率是最高的，所消耗的電能也是最低的[1]。因此，為了確保地鐵空調(diào)冷水機(jī)組可以維持最經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)，最重要的是根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)機(jī)組內(nèi)部壓力比，并使其達(dá)到或接近外壓力比。

（二）水泵的節(jié)能

水泵的運(yùn)行性能曲線(xiàn)可以呈現(xiàn)出水泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度下其自身流量與水泵其他性能系數(shù)之間的相互聯(lián)系，為了確保水泵可以呈現(xiàn)出良好的工作狀態(tài)，需要借助水泵的運(yùn)行性能曲線(xiàn)對(duì)其各項(xiàng)功能進(jìn)行深入探析，為了實(shí)現(xiàn)水泵的節(jié)能效果需要在水泵的閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)下使其功率達(dá)到最小值。水泵是地鐵空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用頻率最高的一項(xiàng)設(shè)備，水泵在實(shí)際運(yùn)行期間所消耗的電能直接影響到整體地鐵空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況，為了合理控制水泵的能耗，需要應(yīng)用科學(xué)有效的調(diào)節(jié)措施對(duì)其能源消耗加以控制。其一，離心水泵主要借助圓盤(pán)的離心力將內(nèi)部含有的水源甩出去來(lái)進(jìn)行工作，所以要實(shí)現(xiàn)水泵的能源消耗最小化最重要的是安置運(yùn)轉(zhuǎn)速度快且葉輪直徑較小的水泵，在揚(yáng)程較高的情況下可以利用多級(jí)泵的解決措施，還要注意合理掌控葉輪表面的光滑程度，使其與水流之間的摩擦力度維持在最小范圍內(nèi)。其二，可以從減少水泵內(nèi)部的容積缺失角度考慮，利用相關(guān)措施不斷增加泄漏流道中產(chǎn)生的阻力。其三，有效減少地鐵空調(diào)系統(tǒng)中水流的流失量。以上三種控制方法均可以實(shí)現(xiàn)水泵的有效調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)地鐵空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

（三）冷卻塔的節(jié)能

地鐵空調(diào)系統(tǒng)中采用的冷卻塔主要是通過(guò)水源實(shí)現(xiàn)冷卻的循環(huán)劑，進(jìn)行空氣熱能與冷卻系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換達(dá)到冷卻介質(zhì)水溫下降的目標(biāo)，在冷卻塔的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，其中各項(xiàng)指標(biāo)如進(jìn)出水溫度、濕球溫度和干球溫度等都對(duì)冷卻塔的造價(jià)和能源消耗程度起到?jīng)Q策性作用。當(dāng)冷卻塔中的出入水溫度達(dá)到平衡狀態(tài)后，其自身的冷卻能力會(huì)根據(jù)外界溫度的變化而變化。在冷卻塔的正常作業(yè)期間，冷卻塔的出水溫度與外界氣候條件是有一定聯(lián)系的，也就是當(dāng)冷卻塔外部溫度下降時(shí)，其出水口溫度也會(huì)出現(xiàn)降低現(xiàn)象，而整體冷卻塔的熱負(fù)荷量是始終不發(fā)生改變的。與之相反，當(dāng)外部氣候條件降低后，熱負(fù)荷變小，其冷卻水溫度也不會(huì)驟然上升，對(duì)于冷卻水的溫度也不需要將其冷卻到比室外溫度更低的范圍內(nèi)，最終是在標(biāo)準(zhǔn)溫度條件情況下實(shí)現(xiàn)了平衡，兩者間的溫度差距縮短，冷卻塔的局部負(fù)荷也比整體負(fù)荷更低。

冷卻塔是地鐵空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部分，為了做好冷卻塔節(jié)能控制工作，對(duì)其風(fēng)機(jī)進(jìn)行合理控制尤為重要，通過(guò)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，通過(guò)變頻控制技術(shù)來(lái)有效掌控冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以促使冷卻塔的出水溫度在超出標(biāo)準(zhǔn)溫度的情況下，其冷卻塔出水溫度仍然可以滿(mǎn)足冷卻所需的32℃范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗的目的[2]。冷卻塔主要將水作為媒介物質(zhì)實(shí)現(xiàn)熱交換對(duì)其水源進(jìn)行降溫，而冷卻塔在長(zhǎng)時(shí)間的工作后，其中會(huì)摻雜各種雜物堵塞空氣通道，嚴(yán)重降低其使用效率和質(zhì)量，大大增加了能源的消耗。為了確保冷卻器的正常通風(fēng)，需要定期做好冷卻塔的維修與保養(yǎng)管理，加大排污和處理工作力度。

三、結(jié)論

綜上所述，地鐵空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)階段我國(guó)地鐵交通中最重要的冷卻及通風(fēng)設(shè)備，也是地鐵實(shí)際運(yùn)行期間關(guān)鍵的能耗設(shè)備，在城市化的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，針對(duì)客流量逐漸增大的問(wèn)題，人們對(duì)地鐵空調(diào)系統(tǒng)提出了更多的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此對(duì)其地鐵空調(diào)水系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能加以分析十分重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳體明.節(jié)能技術(shù)在地鐵空調(diào)水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新科技，2020（10）：67-69.

[2]徐麗.地鐵空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行[J].綠色環(huán)保建材，2018（11）：27-28.

作者簡(jiǎn)介：

王瑜程（1993年7月），男，浙江紹興人，本科，助理工程師，地鐵通風(fēng)空調(diào)方向.