地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)智能化控制和節(jié)能探究

《地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)智能化控制和節(jié)能探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)智能化控制和節(jié)能探究　　【摘要】地鐵的快捷和方便，使得其成為我國大型城市解決日益緊張的交通問題的主要方式。目前，我國各大城市都在積極發(fā)展地鐵項(xiàng)目，為城市的迅速發(fā)展解決交通問題。地鐵系統(tǒng)的日常運(yùn)行，需要消耗大量的能源，而通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在地鐵的日常運(yùn)行中，其能源消耗占到地鐵系統(tǒng)總能源消耗的40％以上。本文介紹了地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組成、原理、特征等，指出了常規(guī)的地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制方案的不足之處，提出了更為優(yōu)化的控制模型。本文提出采用智能化控制地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的觀點(diǎn)，根據(jù)負(fù)荷的變化，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，降低系統(tǒng)能耗。給出了地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控

2、制思路，提出了一種優(yōu)化控制方案?！娟P(guān)鍵詞】地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；智能化控制；節(jié)能一、引言7地鐵運(yùn)營的直接成本近40％是電費(fèi)，而其中50％是環(huán)控系統(tǒng)消耗，因此環(huán)控系統(tǒng)的節(jié)能尤為重要。而傳統(tǒng)的地鐵空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中的大型風(fēng)機(jī)、空調(diào)箱、水泵等設(shè)備，采用單一的固定頻率運(yùn)行，不能根據(jù)地鐵車站負(fù)荷的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，耗費(fèi)了大量的能源。因此，如何采用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中的大型風(fēng)機(jī)、空調(diào)箱、水泵等設(shè)備進(jìn)行智能控制，有效地降低地鐵空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，成為地鐵節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)重要的課題。同時(shí)地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗約占整個(gè)地鐵車站能耗的50％以上，因而減少通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗對(duì)地鐵車站節(jié)能十分重要。根據(jù)地鐵空調(diào)負(fù)

3、荷的變化特點(diǎn)，對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了研究。二、有關(guān)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)概念1、地鐵空調(diào)系統(tǒng)概念所謂的地鐵空調(diào)系統(tǒng)主要用于控制地下空間中空氣的溫度、濕度、空氣質(zhì)量以及空氣的流速。在正常運(yùn)行期間，提供舒適的人工環(huán)境，滿足顧客以及乘務(wù)人員的生理以及心理需求；當(dāng)列車停留在隧道時(shí)，為區(qū)間提供通風(fēng)，短時(shí)間內(nèi)為車廂提供可接受的環(huán)境，確保列車正常運(yùn)行。同時(shí)地鐵空調(diào)系統(tǒng)能提供必要的空氣溫度、濕度與潔凈度，保持地鐵設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。2、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)組成地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)由大系統(tǒng)、小系統(tǒng)和水系統(tǒng)構(gòu)成，三部分組成一個(gè)有機(jī)的整體，共同作用完成車站環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。大系統(tǒng)和小系統(tǒng)負(fù)

4、責(zé)車站公共區(qū)和設(shè)備管理用房的通風(fēng)、排風(fēng)以及車站溫濕度的控制等。水系統(tǒng)為車站空調(diào)系統(tǒng)提供冷源，使組合空調(diào)機(jī)組完成熱交換過程，從而實(shí)現(xiàn)地鐵車站溫度調(diào)節(jié)。3、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)原理7在地鐵運(yùn)營時(shí)，空調(diào)新風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)向站內(nèi)輸送新風(fēng)；回排風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)站內(nèi)排風(fēng)；組合空調(diào)機(jī)組兼具送風(fēng)和制冷兩個(gè)方面的功能。組合空調(diào)通過冷凍水回路和空調(diào)水系統(tǒng)相連，將制冷后帶有設(shè)備熱負(fù)荷的冷凍水通過冷凍泵輸送到空調(diào)水系統(tǒng)的冷水機(jī)組，冷水機(jī)組通過熱交換將冷凍水熱量轉(zhuǎn)移到冷卻水，通過冷卻水回路和冷卻塔將熱量排放到大氣中。同時(shí)冷水機(jī)組將熱交換后形成的冷源(不帶熱負(fù)荷的冷凍水)回饋到空調(diào)機(jī)組以便站內(nèi)制冷。另外，地鐵列車在進(jìn)站、停站、出站時(shí)都會(huì)

5、產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量不僅對(duì)列車車體造成損害，也會(huì)使隧道內(nèi)的溫度升高而危及隧道設(shè)備的安全，隧道通風(fēng)系統(tǒng)利用列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的活塞風(fēng)和站臺(tái)下或軌道頂?shù)呐艧犸L(fēng)機(jī)將這部分熱量排出。4、對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的要求7地鐵環(huán)境的特點(diǎn)決定了地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)必須滿足以下要求[2]：列車正常運(yùn)行情況下排除余熱余濕，為乘客創(chuàng)造一個(gè)往返于地面街道至地鐵列車內(nèi)的過渡性熱舒適環(huán)境。對(duì)列車各種設(shè)備和管理用房按工藝和功能要求提供一定的溫度、濕度條件及舒適性條件或通風(fēng)換氣次數(shù)。列車阻塞在區(qū)間隧道時(shí)，向阻塞區(qū)間提供一定送風(fēng)量，保證列車空調(diào)冷凝器正常工作，維持車廂內(nèi)乘客能接受的熱環(huán)境。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，提供迅速有效的排煙手段，

6、向乘客提供必要的新風(fēng)量，形成一定的迎面風(fēng)速，引導(dǎo)乘客安全迅速撤離。三、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要性隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，大中城市交通阻塞情況也日益嚴(yán)峻，地面交通的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要。地鐵作為一種迅速、快捷的地下交通方式，可以有效地緩解地面交通壓力、降低地面噪聲、減少城市污染，帶來顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因而它已成為各國緩解城市交通壓力、降低環(huán)境污染的首選交通工具[3]。隨著世界城市地鐵的迅速發(fā)展，地鐵環(huán)境控制問題也愈來愈引起人們的關(guān)注。地鐵列車的運(yùn)動(dòng)引起的活塞風(fēng)使車站通道和站臺(tái)上的乘客要忍受較高風(fēng)速的干擾。列車產(chǎn)生的大量散熱以及客流量增高使地鐵內(nèi)溫度逐

7、年升高。單純依靠地鐵活塞風(fēng)的自然通風(fēng)和隧道土壤的蓄熱來吸收熱量已不能有效地達(dá)到排熱目的，必須采用合適的通風(fēng)空調(diào)方式和設(shè)備，將這些熱量及時(shí)帶走，以保證地鐵內(nèi)乘客的舒適和地鐵的正常運(yùn)營[4]。四、新型智能化環(huán)控通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)本項(xiàng)目采用閉環(huán)負(fù)反饋的控制原理對(duì)車站公共區(qū)的溫度、7濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整與控制。首先，按環(huán)境控制的工藝要求，在站廳、站臺(tái)的不同部位共安裝了多套溫濕度探測(cè)器，對(duì)其采集的數(shù)據(jù)加權(quán)平均后，作為車站公共區(qū)的環(huán)境溫度、濕