地铁通风空调系统优化控制探讨

摘要：随着社会经济发展速度的提升，人们的生活质量也越来越提高。因此在现实生活中，人们对于节能环保等高要求的生活品质也变得格外重视。地铁作为人们日常出行十分普遍的交通工具，从节能角度来说，对于地铁通风空调系统的优化控制无疑会对人们的日常生活产生十分有意义的影响。本文以此作为切入点，首先介绍了地铁通风空调系统运行的基本原理，再者分析说明了对于现有地铁通风空调系统所存在的不足和缺点，对此提出了相应的更有优化的解决方案。

关键词：地铁 通风空调系统 系统优化 系统控制

地铁通风空调系统作为地铁环境控制系统中非常重要的一个方面，在地铁运营系统中发挥着举足轻重的作用。作为合格的地铁通风空调系统，不仅仅是起到一个简单的冬暖夏凉的作用，更多的时候能要求其能够根据乘客人流量的大小来自动调节地铁内部的空气湿度、温度和流通状况等等。但是，现如今随着节能减排政策在我国的大力提倡，地铁通风空调系统的能耗过多问题已经受到许多环保人士和研究学者的关注，如何从节能减排的角度更好的来优化地铁通风空调系统，使我们本文所要讨论的中心课题。

一、地铁通风空调系统的总体概述

1.1地铁通风空调系统的基本构成

地铁通风空调系统主要由三部分构成，其分别是：大系统、小系统和水系统。这三个部门相辅相成，相互配合运行继而形成了地铁通风空调系统这样一个有机的整体，共同完成对于地铁内部环境的调节和控制工作。在这三个子系统中，其中大系统和小系统主要是负责地铁站内公共区和地铁相关设备管理空间内的温度保持和空气流通。而水系统则是控制整个地铁内部和地铁站内部的温度控制，是唯一的制冷源泉，利用空气循环原理，根据人流量的实时监测，切实实现整个地铁区域内的温度调控。

1.2地铁通风空调系统的工作原理

地铁通风空调系统的基本工作原理是：在地铁进行运营时，通风空调系统中的空调新风机主要负责向地铁整体区域内输送新鲜的空气，排风机则主要负责将整个地铁区域内的老旧空气抽取排出，而组合空调机则有制冷和制热两个功能，根据不同的季节变化以及区域内温度的具体情况自动进行相应的温度调节和控制。组合空调机属于水系统，通过水回路中的冷热交换回水原理，将热量带出室外，从而降低地铁区域内的整体温度，或者是将热量聚集在室内，从而提升地铁区域内的整体温度。这样便可以对地铁区域内的温度进行合理的控制和调节。

二、地铁通风空调系统的设计对比

在我国早起建造的一些常规地铁结构中，一般都是通过人为控制的方法来增加或者减少同时运行的泵机的数量从而在一定程度上能够在理论上达到节能减排的目的。但实际上，从实际的运行情况来看，该人为控制的运行模式并不合理，其运行耗费的实际能源并没有比改进之前少很多，因此这种人为控制地铁设备运作，从而达到节能减排目的的方法实则是不可取的。

而在现如今运行的地铁中，已经不再仅仅是通过人为的方式来达到节能减排的功效，而是在地铁运行设备的内部已经配备了较为先进的设备监控控制洗系统，通过智能调节阀门来控制冷冻水的实际回水量，从而可以切实控制地铁通风空调系统的实际制冷量，同时新机和排风机的风量都保持不便，继而达到实时控制的作用，从而真正的做到节能减排。而且这种新型的监控控制系统与传统的人为控制模式相比，原理清晰，操作方便，而且所耗费的财力。人力和物力更低。

三、地铁通风空调系统的优化控制

3.1地铁通风空调系统的优化思路

上文中，我们介绍了传统的地铁通风空调系统的相关原理和基本工作状况，我们不难看出，传统的地铁通风空调系统的工作方式比较粗放，因此消耗了大量的资源，一点都不符合国家所提倡的节能减排的相关要求。当务之急就是我们必须寻求一阵更为优化的地铁通风空调系统的控制方式来达到节能减排的目的。

我们可以知道，地铁中通风空调系统的制冷和制热情况主要是根据地铁环境区域内的实际温度从而做出自动的调节，而地铁环境区域内温度的主要影响因素则是人流量的变化。通过一些相应的数据，我们可以知道，要想切实地达到系统节能减排的目的，应该使各风机的转速随着实际排风量和进风量的情况而进行相应的调节，为了达到该要求，那么各风机便需要采用变频的驱动，这样便可以实现风量的连续调节，并且同时达到节能减排的目的。

在地铁的空调系统中，水泵的容量是按照系统的最大负荷来设定的，一般都留有一定范围的余量。因此，在实际的状况中，可以说地铁通风空调系统的运行状况大多处于低负荷状态，因此通过对于水泵容量的调节，是能够减少能耗的最有效途径。

3.2地铁通风空调系统的优化方案

所谓的地铁通风空调系统的优化方案指的是将传统方案中的定风量控制改为变风量控制。所谓的变风量控制实则是由设置在地铁出入站口两端的空调机组和排风机来共同实现的。在空调机组和排风机上安装相应的变频驱动，从而用来改变空调机组和排风机的风速，从而使原有的定等量系统变为变风量系统，经过这样的改进，优化后的系统不仅能够实时随着实际温度的变化而改变风速的快慢，这样不仅提升了环境温度的敏感性，而且在一定程度上大大节约了能源。

同时，在原有改进风量的基础上，又与地铁系统的实时监控系统进行了联结，从而使得地铁通风空调系统的优化方案更为智能化。实时监控系统的加入，能够及时的检测地铁人流量的情况，从而根据人流量的实际情况来控制组合空调机器对于整体地铁区域环境温度的调节和控制，形成了一个更为智能化的以人流量为导向的地铁通风空调系统。这种方式的优化改进不仅仅在一定程度上为乘客提供了更为舒适的乘车环境，而且也保障了地铁在行驶过程中的行车安全，更重要的是大大提高了能源的利用率，在一定程度上节省了相应的能源损耗，从而切实达到了我国所提倡的节能减排的目标和要求。

3.3地铁通风空调系统优化后的分析比较

与传统的地铁通风空调系统相比较，采用变风量控制体系的优点是能够充分发挥变频驱动器对于送风机和排风机的调节优势，从而将出风量控制在合理的范围内以适应系统负荷所引起的相应波动。通过以上的优化改进，使得整个地铁通风空调系统的实际性能得到了进一步的优化，而且更重要的是，该优化控制方案的结构非常简单明了，在原有传统控制系统的基础上十分容易变动和编程，因此可以十分有效地节约整个地铁运营系统的耗能和成本。

结束语：

本文中地铁通风空调系统的优化重点是对于其负荷的优化，通过对此相应的分析，我们可以发现，该系统的优化潜能确实是十分的巨大。采用上述的优化方式不仅仅是为设备的运行提供了更大的便利，更重要的是切实实现了地铁通风空调系统节能减排的目的，大幅度地节约了能源和资源，并保护了我们的环境。因此，对于地铁通风空调系统进一步优化控制的分析和研究对日后其更好的发展和实践提供了更为科学和充分的理论知识。

参考文献：

[1] 唐敏. 基于负荷预测的地铁通风空调系统节能优化方案[J]. 都市快轨交通. 2011，24（22）：74

[2] 闻彪，吴庆，洪学新. 地忒通风空调系统节能研究[J]. 建筑节能. 2010，38（04）：34

[3] 朱培根，朱颖心，李晓峰. 地铁通风与热模拟方案及其分析[J]. 流体机械. 2012，32（11）：39

[4] 刘文波，王亚伟，臧建彬. 城市轨道交通车辆空间机组部分负荷特性研究[J]. 城市轨道交通研究. 2011（04）：74