從節約能源的角度探究地鐵通風空調系統

曹虎

摘 要：地鐵已經成為當前許多城市大力推廣的一種交通工具。如何在節能環保的基礎上更好地發揮地鐵的作用是一個值得研究的問題。通過對地鐵運行過程的節能分析，深入研究地鐵運行的能耗，從根本上降低地鐵運行的成本，從而達到節約能源的目的。本文以地鐵通風系統的節能為中心展開論述，對站臺的溫度、濕度等方面進行分析，從而找到實現地鐵節能減排及控制噪聲的方法。

關鍵詞：地鐵；通風空調；節能方法

1 闡述地鐵通風技術及噪聲控制技術的發展現狀

到目前為止，我國地鐵運用的通風系統主要由兩類器械組成：一類是主通風風機，另一類是自聯組合消聲器。其中前者的功率大概為95kW，后者主要被放在風道的直線位置，將風道直線控制在4m左右，一般消聲器的運行風速要保持在每秒12m的速度，風阻設置在100Pa。在設計風道時，由于風道截面的面積要設置在10m2以上，還要設計為直角或者拐彎的形式，所以在設計過程中不會設置導流裝置，這就容易產生較大的渦流。通過對風機組壓整體的值數計算得出，全壓中消聲器和渦流的總消耗阻耗占將近一半，之所以地鐵車站整年的耗電量高達百萬度，都是因消聲器和渦流造成的。

除此之外，如果采用直線消聲器降低噪聲恐怕難以滿足相關規定的要求，因為這種消聲器無法將消聲值控制在30db以內。大部分地鐵車站仍然無法滿足環境評測檢驗要求。另外，還有少數車站出現嚴重超標，所以不得不使地鐵風機停止運行。

2 地鐵通風空調的節能環保技術創新

上文中已經闡述了我國地鐵通風技術及噪聲控制技術的發展現狀，由此我們不難看出，當前的地鐵節能環保技術存在一定的缺陷。加之人們環保意識的不斷提高和科技水平的不斷提高，相關人員已經對現有的節能環保技術進行全面的創新和改革，研發了一種全新形式的消聲器，即片式柵欄分割導流消聲器。這不僅僅是消聲器，還能作為導流裝置使用，能在節省資金的情況下將原有耗能高且消聲不好的設備轉變為高性能的環保設備，其結構更加簡單，為安裝和維修提供便捷，通常被安置在風道的拐角處。

2.1 片式柵欄分割導流消聲器的構成

片式柵欄分割導流消聲器能起到較好的噪聲控制作用，其主要由下面幾個部分組成，即片式分導流吸聲體、固定螺栓以及聯接片。我們在片式分導流吸聲體的一端安裝一些分導片，使用的分導片通常會采用薄板或者小型穿孔板制作，此外還要在片式吸聲體的兩側裝設穿孔板或者微型穿孔板，中間位置安置吸聲材料。在安裝片式分導流吸聲體時，要選擇風道拐角處，同時保證吸聲體表面與風道拐角處的上端保持平衡，與風波的傳遞方向保持垂直。

2.2 片式柵欄分割導流消聲器的工作原理

片式柵欄分割導流消聲器之所以能夠發揮較好的噪聲控制作用，離不開其工作原理的支持。具體的工作原理就是科學辨別氣流運動和聲波傳播之間的不同，然后把導流裝置與片式消聲器結合在一起，要保證通過整改后的消聲器具有良好的導流和消聲性能，還要保證其整體性。如果將它作為消聲器設備使用，就要確保其吸聲表面與聲波傳輸防線處于垂直狀態，且將其設置為具有吸聲、多層隔音和消聲的功能，從而有效控制地鐵環境中的噪聲，使其保持在標準范圍內，但如果將其視為導流設備，就要將其功能調整為分流、溫流和導流。和其他導流片設備相比，這種裝置既能節省電源，又能取代直線消聲器發揮更好的作用。

3 地鐵通風空調系統的節能措施

3.1 智能化技術對地鐵節能的作用

當今時代是一個智能化普及的時代，地鐵節能自然也離不開智能化技術的支持。運用先進的控制系統，科學控制地鐵通風空調系統的數據、溫度等，從而實現節能控制水平的提升，利用智能化數控技術合理地將變頻技術與節能技術相結合。通常，在車站的公共空間中空調通風控制系統會利用溫濕度傳感器、二氧化碳濃度探測器以及自動售票機對站臺、車站廳的溫度和濕度以及二氧化碳的濃度值進行測定，并作為控制系統輸入值的參考依據，將測定的數值傳入計算機系統中，計算機中的控制程序會將數值依次傳輸到數據庫內，并通過圖表形式或顯示設備展現出來。另外，在對變頻器輸出控制的同時，也可改變風機的輸出情況，達到對風機轉速合理操控的目的，從而確保地鐵通風空調系統風量的標準。控制過程中包括對站臺和站廳溫度、濕度的控制，二氧化碳濃度的控制以及自動售票機客流量控制和算法選擇、數據處理、輸出控制等方面。

3.2 風機變頻技術對地鐵節能的作用

傳統的風機調節方式是利用閥門控制風機的風量，具體來說就是利用系統阻力的變化控制風量的大小，但是由于這種方式在運行過程中增加了一部分功，因此不滿足節能的要求。通常在小型風機上會普遍使用此方法，對于大型風機這種方式起不到理想的作用。

4 結束語

綜上所述，運用智能化技術能提高地鐵通風空調的節能水平，使其更好地為社會經濟的可持續發展提供服務。通過對風機的變頻控制，能夠達到較好的節能效果，還可以通過風機轉速的變化、葉片寬度的變化研究進一步提高地鐵通風空調的節能水平。只有這樣，才能實現能源的節約，才能有效降低地鐵通風空調系統的運行成本，獲得更好的效益。

參考文獻

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[2]隋海美，陸源清.淺談南京地鐵一號線BAS系統的節能效應[J].制冷空調與電力機械，2010，31（1）：64-68.

（作者單位：湖南磁浮交通發展股份有限公司）