摘要：为了提高轨道交通乘客乘车的舒适度，夏季开启空调制冷循环水系统对送入车站公共区的新风进行制冷以后再通过组合空调机组送入车站站厅、站台公共区。然而冷量如果投入过量，不仅会降低乘客的舒适度，而且会造成不必要的能源浪费。无锡轨道交通引入自动控制系统（PID）实现对车站大系统、水系统的智能调节从而达到同时满足提供舒适乘车环境和节能降耗的目的。详细介绍了夏季空调的运行调整方案及数据对比，分析了夏季如何对车站通风空调系统进行节能调整的过程。

关键词：轨道交通；通风空调；智能控制；节能；运行调整

夏季为了提高乘客乘车的舒适度，城市轨道交通送入车站公共区的新风需经过水系统制冷以后再由组合式空调机组送入，然而仅通过人工手动实时调整并不切合实际，因此引入自动控制系统来进行智能控制调节，在提高环境舒适度的同时降低能耗。

1车站大系统与水系统

1.1车站大系统简介

轨道交通车站公共区通风空调系统（简称“大系统”）采用全空气双风机一次回风系统，空调机房一般位于车站一端或两端，气流组织形式为上送上回。设备有：新风机、回排风机、排烟风机、组合式空调机组、种类风阀、通风管道、管道保温、风口等。大系统风机服务车站公共区通风空调和排烟。根据系统控制模式和节能运行的要求，小新风机和回排风机采用无级变频调节转速。车站公共区通风空调系统每台空调机组、新风机、回排风机各配置1台变频器，利用设在回风静压室或回风总管处的温度传感器输出的信号来进行变频调节，见图1。

1.2车站水系统简介

车站空调水系统由冷冻水循环和冷却水循环系统组成。设备有：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、定压补水装置、种类水阀、水管道、温度计、压力表、水管保温等。冷冻水系统采用全自动定压补水排气装置来实现定压补水。设备同时具有压力控制、动态排气和补水功能。冷却水系统由补水管直接给冷却塔补水。冷冻水及冷却水设计采用循环水旁通处理器，处理器与水泵并联安装。

1.3车站夏季运行模式简介

大系统采用焓值控制。夏季运行模式如下：当空调季节室外新风焓值大于车站回风点焓值时，采用空调新风运行。全新风阀关闭，小新风机打开，回排风机排风风阀关闭，回风风阀打开，回风与小新风在土建混风室混合，经处理后送入公共区。图2为最小新风模式示意图。车站通风空调系统运行于小新风空调模式时，空调水系统运行，通过管路上设置的各类阀门调节供水量。图3为水系统301运行示意图。夜间停运期间车站大系统、空调水系统停止运行。

2自动控制系统（PID）

2.1大系统调整策略

根据设定的回风温度（目标温度为28.9℃），采用PID调节组合空调机组的运行频率，控制公共区的冷量投入，同时同比例调节回排风机的运行频率。图4为大系统PID控制示意图。大系统运行小新风通风空调模式时，小新风机工频启动。

2.2水系统调整策略

水系统开机顺序：开冷却水泵—开冷却塔连锁蝶阀—开冷却塔风机—开冷冻水泵—开冷机连锁蝶阀—开冷水机组；关机顺序：关冷水机组—关冷机连锁蝶阀—关冷冻水泵—关冷却水泵—关冷却塔风机—关冷却塔连锁蝶阀。2.2.1冷冻泵控制方式所有水泵变频采用同频控制，频率根据冷冻水进出口压差自动PID调整，保持冷冻水进出口压差，同时一段时间内当进出水温差≤3℃且回水温度低于12℃时，频率不再增加，同时一段时间内回水温度高于12℃且进出水温差>3℃时，频率不再减少。当运行冷冻泵发生故障，则自动启动下一台冷冻泵。3台同样的冷冻泵将采用轮流启动的方式以保证运行时间大致相同，提高设备的可靠性。2.2.2冷却泵控制方式冷却泵加减泵策略与冷水机组联动控制保持一致。当运行冷却泵发生故障，则自动启动下一台冷却泵。3台同样的冷却泵将采用轮流启动的方式以保证运行时间大致相同，提高设备的可靠性2.2.3动态平衡阀控制方式动态平衡调节阀不进行自动调节控制。2.2.4冷却塔控制方式所有冷却塔变频采用同频控制，频率根据冷却塔出水温度自动PID调整，保持冷却塔出水温度。频率值最低不小于35Hz。实际考察了冷却塔构造，虽然2台冷却塔分为两个风机运行，但是冷却片是公用的。经清华大学和东南大学理论指导以及现场实际测试的运行数据分析后，现将冷却塔的运行改为开单台冷水机组时，也打开2台冷却塔，同时将设计约定的冷却塔最低运行频率由35Hz改为25Hz。当运行冷却塔发生故障，则自动启动下一台冷却塔。2台同样的冷却塔将采用轮流启动的方式以保证运行时间大致相同，提高设备的可靠性。

3节能调整与数据对比

3.1节能调整

据清华大学的《无锡地铁2号线调试优化报告》，在大系统节能控制中，应注意夏季最小新风空调工况下新风量的控制。由于设计与实际存在偏差，送回风机实际运行时的风量往往存在不匹配的现象。以梁溪大桥站为例，两端的空调机组送风量均小于回风量，导致车站引入过多的新风，恶化了站内的环境，同时增加了无谓的空调负荷。在大系统投入运行前，应对系统的风量进行测试，对送回风机的频率进行匹配。在设计负荷分析中，仅考虑了出入口渗风的负荷，而现场实测则发现屏蔽门漏风对车站还是有一定的影响的。通过屏蔽门和出入口渗入的新风量已远超远期最大设计新风量，所以，新风机没有必要开启，反而会加剧车站新风负荷浪费。因此运营期间新增关闭新风机的预案，见图5，满足节能要求和降低设备运行损耗。同时根据车站现场反馈，站厅及站台温度偏低，为保证乘车环境的舒适度，将1号、2号线车站冷水机组出水温度均调高2℃，冷水机组能耗约节省4％～6％。

3.2数据对比

2018年7～9月，1号、2号线同比2017年共计节电99.07万度，具体7、8、9月同比用电量的情况如图6所示。

4结语

通过对以上数据分析可以看出，夏季工况的节能空间还是很大的。然而PID智能控制还是存在一定的问题，例如1号线的胜利门站7月同比电量上升主要是由于车站出入口于外界直通，PID受外界温度影响，A端环控设备运行频率目前在50Hz（其他车站基本为30Hz），8月关闭PID后，所有设备调节进行人工干预，同比用电量明显下降。针对每个车站的客流情况不同，需对PID值进行修改，防止温度过低引起乘客不适及能源浪费。