某地鐵車站設(shè)備房空調(diào)負(fù)荷實(shí)測(cè)分析

摘 要：由于地鐵車站設(shè)備房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)重點(diǎn)也是難點(diǎn)。對(duì)車站設(shè)備房進(jìn)行空調(diào)負(fù)荷實(shí)測(cè)研究發(fā)現(xiàn)：機(jī)電系統(tǒng)專業(yè)向通風(fēng)空調(diào)專業(yè)提資設(shè)備發(fā)熱量偏大是設(shè)計(jì)計(jì)算空調(diào)冷負(fù)荷較大的重要原因。因此，地鐵車站設(shè)備房空調(diào)負(fù)荷實(shí)測(cè)研究對(duì)優(yōu)化設(shè)備房空調(diào)系統(tǒng)冷源配置及實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)車站的節(jié)能改造具有重大意義。

關(guān)鍵詞：地鐵；通風(fēng)空調(diào)；空調(diào)負(fù)荷

引言

當(dāng)前國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)處于高速發(fā)展階段，地鐵能耗也成為廣泛關(guān)注的問題。地鐵通風(fēng)空調(diào)能耗占總能耗的30%左右，然而，在設(shè)計(jì)過程中并未充分考慮節(jié)能問題，導(dǎo)致計(jì)算冷負(fù)荷值偏大，設(shè)備容量選型偏大，造成空調(diào)系統(tǒng)冷源配置不合理及負(fù)荷率低的問題。本文將從設(shè)計(jì)與實(shí)測(cè)兩方面數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，探討地鐵車站設(shè)備房空調(diào)負(fù)荷合理性，并挖掘節(jié)能潛力。

1 測(cè)試內(nèi)容

在南方某地鐵站，對(duì)屏蔽門設(shè)備室、民用通信設(shè)備室、專用通信設(shè)備室、警用通信設(shè)備室、通信電源室、信號(hào)電源室、信號(hào)設(shè)備室、環(huán)控電控室、綜合監(jiān)控設(shè)備室、變電所控制室、33kV開關(guān)柜室、0.4kV開關(guān)柜室、配電室、整流變壓器室的逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行測(cè)試。

由于無(wú)法對(duì)各種開關(guān)柜的用電功率進(jìn)行直接測(cè)試，各個(gè)房間的空調(diào)負(fù)荷通過測(cè)量房間空調(diào)系統(tǒng)送回風(fēng)量、濕度及溫度反推計(jì)算得到：

Q=Gρ（hh-hs） （1）

式中，Q為房間的空調(diào)負(fù)荷，kW；G為房間空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量，m3/s；ρ為空氣的密度，取1.2kg/m3；hh、hs分別為房間空調(diào)系統(tǒng)送回風(fēng)的焓值，kJ/kg。

2 測(cè)試值與設(shè)計(jì)值對(duì)比分析

根據(jù)測(cè)試的設(shè)備房送回風(fēng)量、送回風(fēng)溫度、濕度等5個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)通過公式（1）計(jì)算得出各設(shè)備房的逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷值，選取其中的最大負(fù)荷值與計(jì)算負(fù)荷值對(duì)分析，如圖1所示。

圖1中警用通信設(shè)備室、綜合監(jiān)控設(shè)備室、配電室、通信設(shè)備室、屏蔽門管理室等設(shè)備房實(shí)測(cè)負(fù)荷值與設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷值幾乎一致，差值在可接受范圍內(nèi)；信號(hào)設(shè)備室、環(huán)控電控室、商用通信設(shè)備室、開關(guān)柜室、整流變壓器室和控制室實(shí)測(cè)負(fù)荷值與計(jì)算負(fù)荷值相差50%以上。

在設(shè)計(jì)計(jì)算冷負(fù)荷時(shí)，設(shè)備發(fā)熱量為空調(diào)負(fù)荷值的主要組成部分，設(shè)備房設(shè)備發(fā)熱量提資值偏大，必然導(dǎo)致冷負(fù)荷值偏大，這是實(shí)測(cè)冷負(fù)荷值與計(jì)算值相差較大的一個(gè)主要原因。

上述測(cè)試時(shí)段在空調(diào)季初期，各房間負(fù)荷未達(dá)到峰值，因此，測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)峰值會(huì)有一定誤差，并且該地鐵線路處于近期運(yùn)營(yíng)階段，行車對(duì)數(shù)較少，各設(shè)備未達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行工況，使得設(shè)備發(fā)熱量測(cè)試值相對(duì)較小，也可能是實(shí)測(cè)負(fù)荷值與設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷值會(huì)有較大偏差的一個(gè)重要原因。

3 實(shí)測(cè)設(shè)備發(fā)熱量與提資設(shè)備發(fā)熱量對(duì)比分析

圖2顯示機(jī)電系統(tǒng)專業(yè)給通風(fēng)空調(diào)專業(yè)提供的設(shè)備發(fā)熱量值明顯大于實(shí)際測(cè)量值，只有個(gè)別設(shè)備房發(fā)熱量值相差不大。因此，在實(shí)測(cè)設(shè)備發(fā)熱量的基礎(chǔ)上對(duì)各系統(tǒng)專業(yè)提資設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行修正，合理降低各設(shè)備發(fā)熱量的取值，避免造成空調(diào)負(fù)荷值計(jì)算過大，設(shè)備選型過大，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，能耗增加的窘境。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過對(duì)某地鐵車站各設(shè)備空調(diào)負(fù)荷實(shí)測(cè)，并與設(shè)計(jì)計(jì)算空調(diào)負(fù)荷值進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：實(shí)測(cè)冷負(fù)荷值遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)計(jì)算值，實(shí)測(cè)設(shè)備發(fā)熱量值也遠(yuǎn)小于系統(tǒng)專業(yè)提資發(fā)熱量值，地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具備較大的節(jié)能潛力。在今后的設(shè)計(jì)中應(yīng)該合理降低發(fā)熱量提資值，以便合理配置空調(diào)冷源，合理選擇設(shè)備裝機(jī)容量，降低設(shè)備使用能耗。

為使測(cè)試負(fù)荷值更具可信度及使用價(jià)值，建議連續(xù)對(duì)整個(gè)空調(diào)季進(jìn)行測(cè)試，并在線路運(yùn)行近期、中期、晚期分別進(jìn)行測(cè)試研究。

參考文獻(xiàn)

[1]李俊.基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的地鐵車站空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法研究[D].北京：清華大學(xué)建筑學(xué)院，2009.

[2]張勇.地鐵車站電氣設(shè)備發(fā)熱量分析計(jì)算[C]//2014中國(guó)青島城市軌道交通管理和技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)論文集，2014.

作者簡(jiǎn)介：鄭進(jìn)龍（1986，5-），男，碩士研究生；單位：廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，職稱：助理工程師。