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1、地铁车站环控系统运营节能措施探讨深圳市地铁集团有限公司运营分公司 王宪 摘要 本文从地铁环控系统设备管理的角度，在运行管理及设备改造方面，提出环控系统运营节能管理措施，对地铁车站环控系统设备节能管理具备借鉴价值。关键词 地铁；环控系统；运营节能；The discussion about energy saving measures of the Environmental control system in the metro stations during operationShenZhen metro CO.,LTD Wang xian ABSTRACT From this aspect
2、which is about the administration of the Environmental control system in the metro stations , a set of energy saving management measures that Contains operation administration and the Equipment modification is put forward in this paper, and it has reference value to the energy saving management of t
3、he environmental control system in the metro stations.KEYWORD metro; Environmental control system; energy saving during operation1 引言地铁运营过程中，环控系统的用电量占了相当大的比重，根据深圳城市轨道交通节能技术现状的调查，其用电量却占到整个地铁耗电量的25%35%。因此做为地铁运营设备管理者，面对已投入使用的设备，如何在环控系统系统运行管理及设备改造等环节上进行进一步优化，找到一些可行的节能措施和途径将对地铁的经济运行具有十分重要的意义，也是实现地铁交通系统运营
4、经济效益化的重要因素。2 地铁的环境控制需求2.1主要温度控制要求如下表1：表1：地铁主要环境控制要求表主要控制点控制温度站厅、站台公共区站台26通信机械室25信号设备室25高压室28低压室28屏蔽门室28区间隧道402.2车站新风量控制要求公共区空调季新风量按12.6m /h.人计算，且空调系统新风量不小于总风量的10%；公共区非空调季新风量按30m /h.人计算，且车站换气次数5次/h；设备管理用房新风量按30m /h.人计算，且新风量不小于总送风量的10%。3运行管理节能措施及效益3.1 大系统从地铁列车运营06：30（首班车）23：00（尾班车）时段来看，最初大系统运行时间为5：302
5、3：30，即运营前提前半小时开机，尾班车到终点站清客后再停止大系统运行。经过对运营时段负荷分析发现，在车站负荷中，人员负荷及人员所需最小新风的负荷约占总负荷的43，是个变值，根据北京和南京地铁的有关数据，总负荷的变化主要来自于客流量的变化，而客流量一般在一天的早上6：308：30和下午的17：0019：00期间，即上下班高峰期最大,因此，控制系统新风量，使其适应客流量的变化可以达到节能的目的【1】。对于车站，即使夜间停运后出入口关闭闸栏，空气可自然对流，经过检测二氧化碳浓度，能够满足空气质量要求，且早晚开关站时，室外气温较低，站台26的控制要求能够达到，因此，无需提前开启机组换气和预降温，根据
6、客流负荷的变化，我们将大系统运行时间调整为6：3011：00。3.2小系统地铁车站小系统各设备房相对密闭，受运营行车和室外环境影响较小，热负荷主要为新风负荷和设备散热，相对稳定。根据此特点，对降温和通风要求相对较高的设备管理用房，如通信机械室、高低压室、值班室等小系统需24小时开启。对夜间无人的房间或不太重要的设备管理用房小系统实行间断运行，即每日6：3023：30运行，其余时间停止运行，如环控机房、物业区等处系统。3.3水系统夜间停止大系统后，冷水机组长时间在低负荷状态下运行，极大地浪费了能源。车站停运后，由于设备负载的降低，设备散热量减少，同时，对于设备稳定性的要求降低，因此，在空调季节的
7、非运营时段可考虑停止水系统运行，小系统转为通风工况或停止运行。该种运行方式经测试，发现因设备房温度可能低于室外空气露点温度，水系统停机后，设备房墙面、地板及设备表面出现凝露现象，造成设备故障。测试后未再采用该种方式。对于深圳地铁二期工程，1号线、2号线小系统采用变频式多联机系统（VRV）做为冗余，那么夜间究竟是使用有变频控制的冷水机组系统耗能少还是使用VRV系统直接供冷耗能少，经测试分析，在夜间停运后，关闭大系统和水系统，使用VRV系统对小系统供冷比开启冷水机组对小系统供冷能够达到节能的目的，节能率约为20%【2】，但全年个别气候下，如果切换VRV供冷模式后是否还有结露的情况还有待进一步测试观
8、察。3.4隧道通风系统早期隧道TVF风机每天执行早晚通风模式，即在运营前及收车后各运行30分钟，对隧道进行通风换气，以保证隧道内的空气品质及排除运营时段积聚在隧道内的热量。同时，按设计要求，运营时段车站UO风机开启，以排除列车进站时刹车及车载空调产生的热量，抑制车站屏蔽门外区间隧道内空气温度升高。在运营管理过程，根据隧道结构渗漏水情况来看，深圳地下水水层位置低，地下隧道结构大部分位于含水层，能够带去隧道土层积聚的热量。同时，列车行进过程产生的活塞风，能够带走隧道内空气热量，起到通风换气作用。因此，我们将隧道TVF、UO风机运行改为每半月执行一次早晚通风换气模式。从05年开始改变运行模式至今，根
9、据区间隧道感温光纤的温度记录数据来看，区间隧道无明显温升趋势，夏季区间隧道温度远低于40，符合设计温度要求，但后续隧道是否有温升还有待持续观察。3.5运行管理节能措施效益分析以华侨城站为例,电机的功率因数取0.85上述运行管理措施落实后每天能够节省电量如下表2，具备可观的效益。表2：华侨城站运行管理节电统计表系统名称设备名称功率(kw)单位数量节省运行时间（h/天）节省电量(KWh/天)大系统空调箱30台21.576.5回排风机11台21.528.05小系统送排风机（共3台）3项1717.85隧道通风系统TVF风机75台40.9229.5UO风机37台215.91000.11合计：1352.0
10、14设备改造节能措施及效益由流体力学知识可得, 风机及水泵如采用了变频控制，其电机消耗功率的比与流量的比的三次方成正比【3】,深圳地铁一期工程所有风机、水泵均为定频运行，因此,变频节能有较大的空间。根据2009年深圳地铁一期工程华侨城站变频改造项目试点结果来看，大系统组合式空调箱、回排风机，小系统冷冻、冷却水泵进行变频改造，项目改造费用95.6万元,全年节省电量382,823KW，节电率28.8%，3年可收回投资成本，具备可观的经济性。6 结论在地铁设备运营管理中，环控系统在运行管理及设备改造方面通过实际检验已证实均有较大的节能空间，有些措施已非常成熟，有些还需要进一步的测试和总结。做为设备管理者，通过运行管理方式节能的空间已较小，但随着节能技术的发展，通过新技术运用到设备改造中相信会有更大的空间。参考文献1 匡江红，余斌.地铁空调通风环境控制系统的节能探讨.能源研究与信息，2003，19（4）：18-212 赖雪龙,王宪,王晓冬. 深圳地铁VRV系统的节能分析.城市轨道交通研究,2011,14(2):62-673 白桦.流体力学泵与风机.北京：中国建筑工业出版社，2005
