地铁空调负荷动态特性分析及系统优化

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1、摘要】通过对广州地铁某车站设备区的研究，分析全年逐时空调负荷计算和空调机组运行负荷的动态变化状况，得岀地铁车站设备区空调实际负荷特性及机组冷冻水述、出水温差、设备区室内温度、室内焙值等各项性能参数的变化规律，并以此对地铁车站设备区通风空调负荷的常用工程设计及运行模式进行评估，对地铁设备区通风空调系统提出优化建议、改进措施以及可行和节能的系统运行方案。【关键词】逐时牢调负荷；动态特性；地铁车站设备区；系统优化0引言根据近年来地铁实际运营数据显示，地铁车站通风空调系统在地铁能耗达到40%〜50%[1]。木论文将在大量数据基础上对广州地恢某车站的设备区进行全年逐时

2、空调负荷计算，通过计算结果与实际运行的数据进行分析比较，得出地铁车站设备区空调负荷特性，并以此对地铁车站设备区通风空调负荷的常用工程计算方法进行评估，提出优化建议和改述措施及口J行的节能运行方案，为地铁车站设备区通风空调系统的节能设计提供数据，减低地铁车站设备区通风空调系统的能耗，达到环保节约、节能减排的效果。1地铁车站空调系统工程简介木文所研究的车站是广州地铁某岛式站台型标准车站。车站设备管理用房区的通风空调和防排烟系统，简称小系统，主要为车站工作人员提供舒适的工作环境和为车站设备提供适宜的运行环境，分为车站控制室等主要管理用房、通信室等气体消防保护房I'

3、可、卫生间等三部分。2车站设备区空调系统工程设计分析2.1广州地区气象参数变化特性根据《广州典型气象（设计典型）年逐吋报表》，广州气象参数变化特性可参见图lo2.2空调冷负荷设计参数与设备区冷负荷组成室外设计参数：广州市地铁空调室外计算干球温度按《地铁设计规范》[2],空调室外计算湿球温度采取26.9°C。室内设计参数：设计标准按远期夏季晚高峰运营条件计算站内空调负荷，按远期甲高峰运营条件讣算新风量。地铁车站空调为舒适性空调[3,4],管理及设备川房室内设计参数：匸25〜36°C,相对湿度①为35〜60%。设备区通风牢调负荷结构见图2[5]02.3风系统与冷

4、冻水系统设备区风系统包括：柜式空调机、回/排风机、电动风阀、与空调相关的防火阀和防火排烟阀。车站控制筲理室等第一类房间采用空气■水系统[6]。通信室等第二类房间采用全空气系统。卫生间等第三类厉间采用全通风系统。设备区的冷冻水系统分成南北两套，主要组成如下：冷水机组和外围水路（包括冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、电动水阀、分水器和集水器），均采用一次泵末端变流量系统。3设备区空调系统运行数据分析本文抽取了地铁车站通风空调系统某年8月份的机组运行记录并対其进行详细的空调负荷特性分析。3.1空调机组形式车站设备区空调系统空调机组采川两台柜式空调机组AHU-B101与A

5、HU-B201,送风量人于等于排烟量的50%[7]o3.2室内平均温度TN控制效果分析车站设备区室内参数设计标准按远期夏季晚高峰运营条件计算站内空调负荷，按远期早高峰运营条件计算新风量。空调机组AHU-B101的温度传感器T-301-401设置在环控电控室内的回风口末端，以坏控电控室内的回风温度作为整个系统所有房间的室内温度测量数据。温度传感器测点处“标准温度值T”的计算方法：T=al•t站厅+a2・t站台（1）其中：aka2为站厅和站台设计送（或冋）风百分比；t站厅、t站台为站厅和站台空调设计温度。根据温度传感器所测的“实际回风温度t”与“标准温度T”相比

6、鮫，当t值相对少T发牛差值时温度传感器对变频器发出信号对柜式空调机组、车站回排风机、空调新风机进行变频调节。下面抽取8刀份设备区AHU-B101空调系统运行过程中室内平均温度TN的运行记录来分析该参数的变化规律，同时还选取了其屮某一天的数据作分析，见图3、图4。根据以上特性分析可看出，宗内平均温度TN整体基本保持在24°C左右波动，波动范围在土（）.5°C，比设计温度偏低。说明设备区空调系统调节控制装置对室温的设定参数较低，设定值不符合室内标准要求。另外室内实际冷负荷要低于设计冷负荷，空调系统基木处于低于设计负荷运行工况，空调柜机供冷（水）量人于需冷（水）量

7、，造成送风温度偏低、室温偏低。3.3空调机组冷冻水进、出水温差AT变化特性分析下血抽取8月份系统运行过程中的温度记录对冷冻水进出水温度的分布情况进行详细分析。为了更清楚表示出冷冻水温度变化情况，每段分别作出两种曲线规律图，一是冷冻水进水温度、出水温度、两者温差这三个性能参数在同一图上的规律图，一是柜机冷冻水进出水温差单独一项性能参数的变化规律，同时还选取了其小某一天的数据作分析，见图5、图6、图7。从图中可看出，冷冻水进、出水温度均偏高，而冷冻水进出水温差较人。3.4室内状态点N的焙值hN变化特性分析对于设备区空调系统，空调系统通常以该系统某房间的温湿度值作

8、为冷量调节的参考依据，即以室内状态点焙值hN与设计状