地铁车站通风空调节能技术应用优化设计分析

2022-09-12

前言:进入21世纪以来, 随着我国社会经济的稳健发展, 我国城市地铁事业也获得了快速的发展。在地铁车站建设过程中, 需充分考虑其通风空调能耗问题, 比如:空调机组能耗大、回排风机能耗大等问题。针对这些问题, 便有必要采取节能优化设计方案, 使地铁车站的能源消耗最大限度获得降低, 进而确保运营成本的节省[1]。总之, 从地铁车站通风空调的经济运行角度考虑, 便需要注重节能优化设计措施的实施。鉴于此, 本次对“地铁车站通风空调节能技术应用优化设计”进行分析意义重大。

1 通风空调系统能耗分析

对于地铁车站通风空调系统来说, 在地铁车站总能耗中所占比重偏大, 相关调查数据显示其比重高达60%。而对于通风空调设备的选型来说, 通常是以车站最大负荷确定的。在大部分情况下, 通风空调设备都是处于选型负荷为60%到70%的条件下运行, 满负荷运行通常发生在客流早高峰阶段和晚高峰阶段, 设置是在远期的早高峰和晚高峰。地铁全天运营时间在16小时左右, 高峰阶段通常为1小时到2小时[2]。以我国已建地铁工程为参考标准, 地铁车站通风空调设备不管车站空调负荷的变化, 都需以恒定转速方式加以运行, 这样便使得产生较大的能源消耗。但是, 倘若以地铁空调负荷的变化为依据, 利用变频调节技术, 便能够合理地调节通风空调设备, 进一步使能源的消耗得到有效节省, 最终使地铁车站运营成本获得控制, 经济效益得到提升。

2 地铁车站通风空调节能优化设计的必要性分析

单从通风空调系统如此之高的能耗可以看出, 对地铁车站通风空调进行节能优化设计非常有必要。但从整体方面考虑, 优化设计地铁车站通风空调节能也是非常有必要的。首先, 从建设方要求方面来看, 迫切希望使地铁车站通风空调系统的运营成本降低。其次, 从设计的要求方面来看, 通风空调系统方案节能技术的应用非常有必要, 不但可以提高技术应用的价值, 也能够使设计的效果得到有效提升。再则, 从节能技术的迫切性方面来看, 存在角度的问题, 包括: (1) 从现状来看, 我国面临较为严重的能源问题, 同时存在能源缺口大的现象; (2) 能源浪费现象显著, 且能源形势非常严峻, 与此同时能源价格也逐步提升。最后, 从地铁车站通风空调系统能耗情况来看, 消耗量非常之大。相关研究调查显示, 针对地铁车站通风空调能耗大的问题, 有必要使用变频调速技术, 使地铁车站通风空调设备能耗得到有效降低, 进而促进通风空调系统运营成本的节省。总而言之, 针对地铁车站通风空调采取节能优化设计措施是非常有必要性的, 相关设计工作人员需对此充分重视起来。

3 地铁车站通风空调节能优化设计分析

结合上述分析认识到, 无论是从建设方需求、设计部门要求, 还是地铁车站通风空调节能等方面考虑, 都有必要对地铁车站通风空调节能设计加以优化。具体优化设计措施如下

3.1 地铁车站客流与空调负荷调查统计分析

根据我国已建的地铁车站的实际运行情况, 发现车站逐时客流基于全天不同时间段存在很大程度的变化。具体表现为: (1) 车站逐时冷负荷随车站逐时客流的改变而改变, 在认真计算车站逐时冷负荷的条件下, 显示车站逐时冷负荷全天大多数时段都处在60%到70%高峰冷负荷当中[3]。 (2) 在地铁车站逐时冷负荷发生改变的条件下, 通过对车站逐时空调送风量的认真计算, 显示车站逐时空调送风量相比高峰空调送风量存在很大程度的改变。所以, 从地铁车站客流与空调负荷调查统计结果来看, 有必要针对地铁车站通风空调采取优化设计措施, 进而确保地铁车站通风空调能耗得到有效降低。

3.2 优化设计方法分析

在上述分析过程中不难看出, 在地铁车站逐时客流发生改变的条件下, 使得车站逐时冷负荷以及空调送风量全天发生很大程度的改变。因此, 需利用变频调节技术, 使通风空调设备的能耗得到有效降低。通常情况下, 地铁车站在对其通风空调进行节能设计过程中, 会对比分析地铁车站逐时冷负荷以及逐时送风量, 进一步明确针对地铁车站公共区通风空调系统的组合空调机组、车站回风机、车站排风机以及新风机采取何种技术[3]。已建地铁车站大多数采取的是变频控制技术, 此项技术的应用, 能够使负荷变化的需求得到有效满足, 进一步使设备能耗得到有效减低, 另外, 只依靠变频技术也不一定能达到最佳的节能效果, 通风空调系统中包含的空调风系统和空调水系统是一个联系相对密切的系统, 想要达到通风空调系统的节能效果, 必须使空调风和空调水系统联合调解, 充分发挥通风空调系统的节能效果。

3.3 节能优化设计经济效益分析

为了使节能效果得到有效提升, 可以在空调机组以及风机上使用电动机变频调速装置, 从而使新风冷负荷得到有效减少, 同时使地铁车站空调机组以及回排风机组节电效果得到有效提升。某地铁工程使用电动机变频调速装置之后, 使新风冷负荷降低了40%, 车站空调机组以及回排风机节电达到39%, 车站空调新风机能节电也达到39%[4], 以上是设备采用变频技术的节能分析, 在空调节能控制系统的调解下, 空调水系统和空调风系统通过软件模拟分析, 联合调解, 是整个通风空调系统的节能达到25%。显然, 通过上述数据可知, 节能优化设计的经济效益良好, 达到了很好的节电效果。因此, 安装电动机变频调速装置及引进通风空调节能控制系统的方法值得借鉴。

结论

通过本文的探究, 认识到地铁车站通风空调节能设计工作的开展具备很高的意义及作用。在开展此项工作过程中, 首先需掌握地铁车站工程的实际情况, 进一步分析通风空调系统能耗问题, 然后采取有效优化设计措施, 明确优化设计方法, 比如:在地铁车站通风空调节能技术中应用变频控制技术, 以此使地铁车站新风冷负荷负载得到有效降低, 同时使地铁车站空调机组以及回排风机节电效果得到有效提升。相信在对地铁车站通风空调采取节能优化技术措施的条件下, 能够达到有效的节能效果, 进一步为推进我国地铁事业的发展奠定扎实的基础。

摘要：在地铁车站总能耗中, 地铁车站通风空调系统所占的比重很大。因此, 在地铁车站通风空调节能优化设计过程中, 便有必要想方设法使车站通风空调设备能耗得到有效降低。本次在分析通风空调系统能耗的基础上, 进一步对地铁车站通风空调节能优化设计进行分析, 以期为我国地铁事业的发展提供有效建议。

关键词：地铁车站,通风空间,节能,优化设计