地铁通风空调系统节能分析

地铁通风空调系统节能分析

旷伦

成都中车四方轨道车辆有限公司 610100

摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展水平都得到了极大的提升，交通行业也不例外。地铁通风空调施工涉及的施工范围较为广泛，主要包括地铁车站站厅与站台、车站内的设备机房与管理用房等。相比于地面上的通风空调系统，地铁站的通风空调系统在设计上更加全面，功能上更加丰富，可以有效降低列车进站时的空气阻力，同时通风空调系统可以对于燃烧的大火产生的烟雾进行排除处理，极大地保障了乘客的生命财产安全。

关键词：地铁；通风；空调系统；节能

引言

地铁通风空调施工中涉及的施工技术和主体较多，如何提升各个施工主体之间的协作能力是开展地铁通风空调施工配合的关键。基于此，本文主要对地铁通风空调系统节能做论述。

1地铁通风空调作用

地铁通风空调作用主要体现在以下方面具体内容：与地面上的中央集中空调有所不同，地铁站由于内部构造复杂，其中央集中空调的功能更加全面，主要包括调节车站地下设施空间空气与区间隧道空气通风灌注。于地铁站来说，进行空气互换的主要目的是减少空气中的热量，为乘客和工作人员提供舒适环境。隧道内的通风空调主要作用在于降低列车进站时的空气阻力。更为重要的是，如果列车在运行过程中由于内部外因素而出现意外故障，隧道内的通风系统可以发挥作用，保障乘客和工作人员的生命财产安全。

2基于LSTM神经网络的地铁车站温度预测

地铁车站是相对封闭且乘客长时间停留的空间，其内部空气环境直接影响乘客的舒适性．而温度既是评价空气环境状态的关键指标和分析乘客舒适性的主要物理量，也是环境调控、能耗评估以及确定列车行车间隔的重要依据．因此，掌握车站温度的变化规律至关重要．相比于典型地面建筑，地铁车站尤其是站台具有一定的特殊性，其室内环境尽管由通风空调系统调节，却易受到人员流动、列车诱导风、乘客频繁上下车、自然风等因素的影响而产生复杂的气流扰动以及站台温度的明显波动，出现站台区域在客流高峰期温度高、平峰期温度低的现象，进而直接影响乘客舒适度和系统能耗水平．因此，若能提前预测车站特别是站台区域环境温度的变化趋势，无疑非常有利于通风空调系统的精细化控制和节能运行，对地铁列车行车组织亦具有重要的参考作用。常用的时间序列预测方法主要有：①传统时序建模方法．常用自回归移动平均模型，通过数据本身随时间变化的特性趋势，量化当前数据与历史数据的关系来预测未来多期数据，被应用于环境温度、客流量等的时序预测；②基于机器学习算法的时序预测方法，包括小波算法、支持向量机等．基于时序数据的相关特征，通过对影响数据变化的特征进行分析，得到未来一段时间内的预测值，人工神经网络也在时序数据预测中演化了较多的预测方法，神经网络由于出色的非线性数据拟合能力，被应用在许多针对温度、风速等非线性数据进行短时预测的方法中，并在影响因素、模型结构等方面进行优化．同时，引入深度学习算法并发现，与一般的支持向量机模型和ＢＰ神经网络模型相比，具有记忆功能的人工递归或循环神经网络，如长短时记忆神经网络在分析大规模数据时具有较大的优势，且对大气和海洋温度、交通流量等时序数据的预测精度较高．考虑到地铁车站温度的动态变化特性，这里尝试应用BILSTM模型，根据某地铁车站的站台温度连续监测数据对其进行预测，并与ARIMA、LSTM等时间序列预测模型进行性能比较，建立多因素影响下的神经网络时序预测模型，拓展时序预测模型应用领域，以便在地铁环境控制及通风空调系统运维管理中取得良好的效果．

2.2蒸发冷凝空调系统在地铁车站中的应用与分析

蒸发式冷凝器是制冷系统中的主要换热设备，它的工作原理是：制冷系统中压缩机排出的过热高压制冷剂气体经过蒸发式冷凝器中的换热盘管，使高温气态的制冷剂与盘管外的喷淋水和空气进行热交换，即气态制冷剂由上口进入盘管后自上而下逐渐被冷凝为液态制冷剂。配套引风机的超强风力使喷淋水完全均匀地覆盖在盘管表面，水借风势，极大地提高了换热效果。蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质。它是利用冷却水喷淋时蒸发吸热，吸收高压制冷蒸气的热量，同时利用轴流风机使空气由下而上通过蛇形盘管，使管内制冷剂气体冷凝为液体。

2.3组合式空调加热段节能改造

由于产品质量控制要求，某厂洁净车间必须保持恒温恒湿，利用制冷原理来排除空气中的水分。其原理是空调机组首先吸入外界空气，经过滤后进入空调表冷段。通冷冻水的空调表冷段温度低于被冷却空气的露点温度 （露点温度指空气温度降低到水蒸气开始凝结为水时的温 度），流经表冷段的空气冷却降温, 空气中的部分水蒸气凝结成水,由冷凝水管排出机外, 同时冷却后的较干空气经过机组的加热段升温, 送入洁净车间,通过蒸汽控制阀，将送风温度控制在设定温度内。空调机组表冷段换热器采用铜管串铜片结构，内部通5~7℃冷冻水。空调机组送风温湿度均采用PID控制原，PID控制器采集洁净车间湿度传感器的湿度信号，与设定的标准湿度值对比，根据两者湿度偏差值， PID自动调节冷冻水比例调节阀的开度，使湿度控制在标准范围内。同样，加热段换热器采用铜管串铜片结构，铜管内通130℃蒸汽，目的是将将除湿后的低温空气加热到设定温度，蒸汽调节阀采用PID控制方式，控制器根据采集的洁净车间温度传感器信号与设定温度偏差，调节蒸汽阀的开度，使温度控制在标准范围内。

2.4磁悬浮技术在暖通空调中的应用

磁轴承和定位传感器利用由永久磁铁和电磁铁组成的径向轴承和轴向轴承组成数控磁轴承系统，实现压缩机的运动部件悬浮在磁衬上无摩擦地运动，磁轴承上的定位传感器为电机转子提供超高速的实时重新定位，以确保精确定位。磁悬浮空调特点：（1）比传统冷水机组运行费用减少50%，由于100%无油设计，在制冷系统里面没有润滑油，换热器的表面不会形成妨碍传热的油膜，由此在蒸发器中提高了蒸发温度，在冷凝器里降低了冷凝温度，制冷机组的效率大大提升了；没有润滑油，没有油泵功率的消耗，没有润滑油加热消耗的能量，没有润滑油冷却消耗的制冷量，机组的效率大大提升了。（2）免维护，大大节约了维护费用；100%无油设计，没有了润滑剂，不需要更换润滑油，不需要更换油过滤器，不需要再生蒸发器的制冷剂，大大减少了维护费用。（3）环保磁悬浮空调一般选用环保R134a冷媒，对臭氧层零伤害；而且运行时噪声很小。（4）在使用寿命上优势显著，磁悬浮轴承无磨损，空调使用寿命长达30年。

结语

总而言之，地铁通风空调施工对于地铁建设至关重要，但同时设计与施工过程会面临很大的难题，这要求在具体设计施工过程中，要对所出现的问题加以全面思考，善于积累经验，依据实际施工情况对各个细节加以调整。在地铁通风空调协调施工时，既要做好统筹管理，也要做好分项管理，加强各个施工单位之间的协调配合能力，以此确保地铁通风空调施工可以顺利开展，保证施工周期和质量。

参考文献

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