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摘要：通過對西安地鐵二號線環(huán)控系統(tǒng)運行情況的掌握，以及西安地鐵環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計，結(jié)合西安地鐵運營現(xiàn)狀與西安的氣候特性，分析了車站環(huán)控各系統(tǒng)的節(jié)能情況，并針對設(shè)備實際運行，對環(huán)控系統(tǒng)在運營工作中提出了幾點節(jié)能想法，主要通過調(diào)整設(shè)備運行模式、減少設(shè)備運行、降低設(shè)備運行頻率，從而達到環(huán)控設(shè)備節(jié)能的效果，同時滿足地鐵客運服務工作。

關(guān)鍵詞：環(huán)控系統(tǒng)；模式；調(diào)整；空調(diào)機組；節(jié)能

引言

交通的需求不斷擴大，由此地下軌道交通成為城市發(fā)展的趨勢。在修建地鐵當中需要大量的系統(tǒng)設(shè)備，包括信號、通信、機電等，其中機電設(shè)備在地鐵中起著至關(guān)重要的服務作用，保障地鐵車站具有良好的工作環(huán)境，同時機電設(shè)備也會產(chǎn)生很大的能耗，目前節(jié)能是整個地鐵運營當中應當考慮的重大問題。本文將對地鐵機電設(shè)備環(huán)控系統(tǒng)合理利用實現(xiàn)節(jié)能問題進行分析。

1西安地鐵環(huán)控系統(tǒng)簡介

1.1大系統(tǒng)：

是指為車站公共區(qū)提供通風兼防排煙系統(tǒng)，主要應用在車站公共區(qū)。

1.2小系統(tǒng)：

是指為車站設(shè)備區(qū)、管理用房提供通風兼防排煙系統(tǒng)，主要應用在車站內(nèi)各設(shè)備房間，及車站管理用房處。

1.3隧道通風系統(tǒng)：

是指為車站區(qū)間隧道提供通風兼防排煙系統(tǒng)，主要應用在全線隧道區(qū)間、上下行站臺區(qū)域內(nèi)。1.4冷水系統(tǒng)：是指供給車站大、小系統(tǒng)空調(diào)機組所用水，而設(shè)置的制冷系統(tǒng)。主要為各車站區(qū)域提供空調(diào)制冷作用。

2西安地鐵機電設(shè)備環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能分析

地鐵運營期間，車站機電設(shè)備不間斷運行，是產(chǎn)生能量的大戶，對于地鐵機電設(shè)備的環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能有以下幾點想法：

2.1環(huán)控大系統(tǒng)

（1）方案一功率設(shè)定：

西安地鐵環(huán)控大系統(tǒng)設(shè)備空調(diào)機組運行頻率全線90多臺機組為16至49.9HZ不等。一、調(diào)整環(huán)控大系統(tǒng)設(shè)備，將每臺空調(diào)機組的工作頻率設(shè)定為16HZ變頻運行，并每臺空調(diào)機組可以進行頻率調(diào)整；二、將空調(diào)機組16HZ頻率設(shè)定為默認值，每次啟動大系統(tǒng)設(shè)備時，不論執(zhí)行模式，還是手動操作，都為16HZ的頻率運行；三、空調(diào)機組可以在運行當中遠方進行手動轉(zhuǎn)換不同的頻率；四、能夠從變頻直接轉(zhuǎn)換為工頻運行，空調(diào)機組不停機。西安地鐵設(shè)置了分散的供冷方式，空調(diào)機組設(shè)置為16HZ可以完全滿足地鐵通風需求，減少設(shè)備大功率運行，從而降低能耗。

（2）方案二時間調(diào)整：

根據(jù)地鐵環(huán)控系統(tǒng)運行工況，分為三種情況：每年5月1日至9月30日為空調(diào)季節(jié)，10月1日至10月31日、4月1日至4月30日為過渡季，其它時間為非空調(diào)季節(jié)。由于西安氣候的溫差變化，早晚溫度較低，其余時間段溫度偏高的特性，利用這樣的氣候、溫差現(xiàn)象，不同時間，執(zhí)行更合理的通風模式，并且設(shè)定時間表，按照時間如實啟動不同的通風模式，這樣更節(jié)省了能耗，并能滿足乘客的通風需求。

（3）方案三季節(jié)模式：

空調(diào)季節(jié)當中車站冷水系統(tǒng)開始工作，并且提供冷量，具有空調(diào)功能，車站內(nèi)環(huán)控大系統(tǒng)就可以執(zhí)行小新風模式。過渡季節(jié)中結(jié)合現(xiàn)場實際，當氣溫較高時，啟動冷水執(zhí)行小新風模式，當室外氣溫適宜時，關(guān)閉冷水執(zhí)行全新風模式。非空調(diào)季節(jié)車站停止冷水，只執(zhí)行環(huán)控大系統(tǒng)，使車站具有通風效果，也可根據(jù)現(xiàn)場情況，靈活調(diào)整通風，改變風機運行頻率，或關(guān)閉部分風機等；尤其秋、冬季，是一個多風的季節(jié)，室外具有很強的風力，大系統(tǒng)執(zhí)行“只排不送”的通風方式，關(guān)閉空調(diào)機組，開回排風機，保持車站內(nèi)處于負壓狀態(tài)，外界的新風進入車站內(nèi)，送到公共區(qū)，然后通過樓梯口送入站臺層，可以實現(xiàn)車站內(nèi)的新風獲取，節(jié)省能耗。

2.2環(huán)控小系統(tǒng)

西安地鐵車站小系統(tǒng)按照設(shè)計，分為空調(diào)季全新風和小新風、通風工況三種模式，可以根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整小系統(tǒng)的通風方式，在不同的季節(jié)開啟不一樣的通風模式?？照{(diào)季節(jié)小系統(tǒng)具有兩種通風模式選擇，空調(diào)季全新風和小新風，由于空調(diào)季節(jié)車站開啟冷水系統(tǒng)，向車站提供冷源，從而可以減少送風量，執(zhí)行空調(diào)季小新風模式，向?qū)獏^(qū)域進行通風，滿足設(shè)備的需求，如果出現(xiàn)高溫異常天氣情況，可以轉(zhuǎn)換為空調(diào)季全新風模式，增大車站送風量，同時調(diào)整冷水系統(tǒng)，減少冷水系統(tǒng)運行功率。

2.3隧道通風系統(tǒng)

隧道通風系統(tǒng)由每個地下站站內(nèi)的四臺隧道風機、兩臺軌道排熱風機和區(qū)間設(shè)置的射流風機組成。按照設(shè)計每天運營開始和結(jié)束運行半個小時，為隧道內(nèi)進行通風換氣；軌道排熱風機按照設(shè)計是每天運營開始至結(jié)束開啟運行，主要排除站臺軌行區(qū)的活塞風及列車制動產(chǎn)生的熱量。根據(jù)目前的運行情況，可以相對減少隧道風機和軌道排熱風機的開啟及運行時間，從而達到節(jié)能效果。全線隧道風機可在運營初期每周開啟一次，每次分段開啟隧道風機，避免全線同時啟動產(chǎn)生較大能耗，每次運行20min，只在運營開始前執(zhí)行早通風，前期可以不運行晚通風，工作人員還可根據(jù)實際情況安排每天開啟的隧道風機數(shù)量。軌道排熱風機運營初期空調(diào)季7:00-21:30運行，非空調(diào)季節(jié)停運；其余時間7:00-21:30間歇開啟。

2.4冷水系統(tǒng)

在列車運營結(jié)束后，車站大系統(tǒng)已經(jīng)停運，所有冷源全部供給車站小系統(tǒng)，由此可以減少冷水系統(tǒng)的運行及工作頻率，控制冷機開啟數(shù)量，車站夜間只運行一臺冷水機組，其余冷水機組停止運行，運營期根據(jù)客流及室外環(huán)境溫度選擇合適的時機開啟停運冷水機組。運營期間可以根據(jù)客流變化，以及早晚高峰、平峰、低峰時間段，結(jié)合溫差現(xiàn)象，調(diào)整冷水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，控制冷水系統(tǒng)的二通閥開度，改變車站的冷源供給情況。在客流高峰期保持原有冷水系統(tǒng)設(shè)計運行狀態(tài)，不進行調(diào)整；客流平峰與低峰可以對冷水系統(tǒng)進行運行調(diào)整，調(diào)節(jié)冷水系統(tǒng)的二通閥開度值，使開度值減小，甚至在低峰期可以減少冷水機組的開啟數(shù)量，這樣就能夠節(jié)省大部分能耗。

3結(jié)語

機電系統(tǒng)設(shè)備在地鐵運營當中大力應用，尤其地鐵環(huán)控系統(tǒng)在地鐵運營中擔當服務于乘客的重大作用，但是這些機電系統(tǒng)設(shè)備中的環(huán)控系統(tǒng)也是運營工作中的能耗大戶。怎樣做好節(jié)能、更合理的使用環(huán)控系統(tǒng)，以及既能滿足環(huán)境需求，又能為乘客提供舒服的服務，更能達到節(jié)能的效果，需要進一步的研究與分析，還需要不斷的運營積累經(jīng)驗。通過西安地鐵近幾年的運營現(xiàn)狀，環(huán)控系統(tǒng)的節(jié)能主要可以通過調(diào)整設(shè)備的運行模式及設(shè)備開啟數(shù)量，以及利用外界自然條件來達到控制。

參考文獻:

[1]胡文偉.城市軌道交通概論.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[2]錢以明.高層建筑空調(diào)與節(jié)能.上海：同濟大學出版社，1990.

作者：許飛 單位：西安市地下鐵道有限責任公司