南京地铁1号线空调通风系统运行方式与能耗初步分析

作者:黄明文 来源:推广部 时间:2019-03-03 12:39

一,概述

地铁的地下部分就像一个放在地下的箱形建筑。它的内部空间对外界相对封闭。只有少数部分,如出入口和风亭的口与外界沟通。密集的客流,高速列车,各种机电设备的运行以及连续照明都会产生大量的热量。大部分空调制冷负荷来自列车运行。运行密度越大,空调制冷负荷越大。南京地铁1号线采用封闭式系统。从长远来看,11个地下车站的空调和通风系统的峰值制冷负荷高达24,200kw,空调和通风系统的装机容量超过10,000kw。空调通风系统是地铁非常重的设备系统之一。它的功耗仅次于列车的牵引力。如何找到节能空调通风系统是当前通风空调系统设计中的一个主要问题。

二,空调制冷负荷

地下车站公共区域的冷负荷主要是由机电设备(如灯具和自动扶梯)产生的热量,乘客的湿热,建筑结构的水分生产能力,以及由此产生的热量引起的。火车停止,以及列车运行活塞的风荷载。其中,列车停止产生的热量和列车运行活塞的风荷载占总制冷负荷的70%以上。车站公共区域的冷负荷明显受到客流的影响。随着客流的早晚峰值,车站负荷也显示出明显的早晚峰值,早晚峰值的峰值接近。这是由于早期高峰时的客流量较大,但早上室外温度相对较低,隧道在夜间冷却,温度相对较低。在夜间,虽然室外温度较高,但客流量和驱动密度小于早期峰值。

地铁空调和通风系统在夏季运行最小新风量,在春季和秋季过渡季节运行新风量,在冬季运行通风。表1列出了不同时期和不同工况下典型地下车站的日平均冷负荷。

表格1

初始,中期和长期条件下的日平均冷负荷比率约为1: 1.287: 1.563。同期通风条件下最小新风量,新风量和日平均冷负荷之比约为1: 0.565: 0.308。

三,典型的地下车站通风和空调大系统设备配置

典型的地下车站空调和通风系统配置详见附图,通常有四个组合空调机组(kt-1,kt-2,kt-3,kt-4)和四个回风机(hpf-1, Hpf-2,hpf-3,hpf-4)分别位于车站两层(负面),每个负责车站整个公共区域50%的空调区域。三个机柜空气处理单元(k1-1,k2-1,k2-2)用于小型系统(设备管理室),并单独设置。冷水机组(ls-1,ls-2,ls-3),制冷泵(ld-1,ld-2,ld-3),冷却泵(lq-1,lq-2,lq-3)和冷却塔( lt-1,lt-2,lt-3)一对一对应,其中冷水机组(ls-3),制冷泵(ld-3),冷却泵(lq-3)和冷却塔(lt-3) )除冷却塔外,用于小型系统和循环水系统的设备位于平台地板的冷冻室(负两层)。通风和空调系统参数如表2至表7所示。表2

表4

表5

表6

表7

四,空调通风系统的年运行模式,日平均制冷负荷和功耗

1,传统的操作模式

(1)最小新风量条件

通过组合空调单元送到公共区域的气流通过回风口通过回风口排入新的回风混合室,并通过组合空调单元与少量新鲜空气混合被吸入并再次回收,一小部分通过风亭。在车站外面放电。

南京地铁1号线空调通风系统运行方式与能耗初步分析

运行期间,室外空调空气焓≥70kj/kg;

(2)新风量条件

由组合空调单元送到公共区域的气流通过返回空气排气口通过空气返回,并且不再循环。组合的空调机组全部被新鲜空气吸入,经处理后送到车站的公共区域。

运行期间,室外空调70kj/kg空气焓≥54kj/kg;

(3)通风条件

除冷却器关闭外,该工作状态的通风模式与新风量工作状态完全相同。

在运行过程中,室外空调空气焓54kj/kg。

(4)根据冷负荷的变化,通过改变风量来实现系统冷却能力的调节,使冷水的温度发生变化,从而控制冷水机组运行的单元数量。国内地铁北京富八线,上海1号线2号线和2号线,广州1号线均采用上述运营方式。

南京地铁1号线空调通风系统运行方式与能耗初步分析

根据表1提供的冷负荷数据,传统运行模式下空调通风系统的运行参数和功耗如表8所示,适用于典型地下车站的不同时期。

表8

2,采用车站出入口进气方式和风机变频控制方式

(1)最小新风量条件

通过组合空调单元送到公共区域的气流通过回风口通过回风口排入新的回风混合室,并通过组合空调单元与少量新鲜空气混合被吸入并再次回收,一小部分通过风亭。在车站外面放电。组合空调装置的风扇和回风扇通过变频操作。

运行期间,室外空调空气焓≥70kj/kg;

V.最小新风量,新风量和通风条件

(根据南京的工作条件和气象资料)

1.最小新风量条件

年运行时间为997小时;

2,新风量条件

年运行时间为1209小时;

3,通风条件

每年的运行时间为4364小时。

6.典型地下车站在不同时段,不同运行方式和不同工况下的运行能耗

根据上述空调通风系统设备在不同工况下的运行参数,各种运行工况的能耗如表10所示。

表10

七。典型地下车站不同时段,不同运行方式和不同工况的空调和通风系统的典型年度能耗和年度电费

根据表10的数据和年运行时间,表11和表11列出了不同时期,不同运行方式和不同工况下典型地下车站空调通风系统的年能耗。

根据表11中的数据,表12列出了不同时期,不同运行方式和不同工况下典型地下车站空调通风系统的年度电费。表12

八,结论

典型的空调通风系统采用车站出入口的运行方式和风机的变频控制。与传统运营模式相比,南京地铁1号线11个地铁站

最初的运营每年可节省电费330万元。

中期运营每年可节省电费460万元。

长期运行每年可节省电费560万元。

两种运行方式,空调通风系统设备配置完全一致,风机变频调速运行方式需要增加变频器在控制系统中,共有88套11个地下车站,增加投资不超过200万元。

根据以上分析,采用了站的入口和出口的操作模式以及风扇的频率控制。与传统的运营模式相比,它具有良好的节能前景,有利于降低未来的地铁运营成本。因此,南京地铁1号线已率先在国内地铁中采用这种先进的节能运行模式,并已在地铁1号线项目上实施。地铁通车后,我们将逐一测试上述不同模式和工况的运行参数,验证本文的分析结果。

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