地铁通风空调系统节能关键环节研讨.ppt

1、二二二二 一六年九月一六年九月一六年九月一六年九月地铁通风空调系统地铁通风空调系统1、序言2、隧道通风系统节能关键环节3、车站通风空调系统节能关键环节4、结语目录 CONTENTS南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）1、序言u地铁通风空调是能耗大户（地铁通风空调是能耗大户（1/3-1/2）u通风空调装机容量与运行能耗比例不尽一致通风空调装机容量与运行能耗比例不尽一致*体现空调季和通体现空调季和通风季风机能耗大风季风机能耗大制冷机效率提制冷机效率提高非常困难高非常困难主要为排热主要为排热风机能耗风机能耗小系统能耗不小小系统能耗不小u隧道通风排热系统隧道通风排热系统/车站大系统风机能耗是关键环节

2、车站大系统风机能耗是关键环节南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）2、隧道通风系统节能关键环节时间时间0 0分无车分无车4 4分有车分有车8 8分无车分无车5252分有车分有车5656分无车分无车6060分有车分有车风机处排风温度31.6C31.9C31.6C33.7C33.5C34C60分测得风井出口温度32.3C,感温光纤测得隧道平均温度31.8C。2007年7月25日天气预报28-34C冷量冷量新风新风通风不利通风不利/排热反而增加热量排热反而增加热量热量平衡理论热量平衡理论排热系统实测排热系统实测南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）2、隧道通风系统节能关键环节轨行区排热系统轨行区排热

3、系统l排热效率不高排热效率不高*l取消轨底排风的取消轨底排风的可行性基本确认可行性基本确认运行准则运行准则:l轨行区不超温轨行区不超温(40C)(40C)(局部局部)l排出排出温度温度高于室外高于室外温度温度3C(3C(整体整体)l约约100kW/100kW/站站,持续运持续运行行能耗很大能耗很大l目前设计给出的运目前设计给出的运行策略不合理行策略不合理基本准则：以隧道与外界温度关系为出发点，基本准则：以隧道与外界温度关系为出发点，确认通风有利和通风不利，采取相应确认通风有利和通风不利，采取相应措施。措施。实测数据实测数据*：有无车温度差：有无车温度差0.2C-0.8C,0.2C-0.8C,最

4、最大大移出移出的的热量不如用电量热量不如用电量/上下排热温度上下排热温度差约差约0.4C/0.4C/无下排热有无车温度无下排热有无车温度差约差约1.0C 1.0C 刹车热刹车热/难捕捉难捕捉/无功能无功能南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）2、隧道通风系统节能关键环节活塞风活塞风不总是越大越有利不总是越大越有利同样同样准则：以隧道与外界温度关系为出发点，准则：以隧道与外界温度关系为出发点，确认通风有利和通风不利，采取相应措施确认通风有利和通风不利，采取相应措施 最小新风保障最小新风保障工程措施工程措施控制准则控制准则隧道内、外温度隧道内、外温度很大节能潜力很大节能潜力南宁市轨道交通2号线工程

5、（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节u非全空气系统，就地非全空气系统，就地(站厅站厅/站台站台)送风可以减少空调送风可以减少空调 工况的风机能耗。工况的风机能耗。送回送回(排排)风机能耗风机能耗公共区使用时间最长设备公共区使用时间最长设备狭长车站决定了全空气系统风压高狭长车站决定了全空气系统风压高全空气全空气系统系统冷冻水冷冻水系统系统冷却水冷却水系统系统冷媒冷媒系统系统风口暗装风盘水冷柜机水冷多联机运行能耗良优优优优优优机房占地中良优优优优-维护检修优优中优优-良-美观优优优优中优优水冷柜机为水冷柜机为例进行比较例进行比较南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节

6、能关键环节组成：组成：u取消制冷机、冷冻水泵、空调机组、回风道；u设置水冷柜机、直彭最小新风机冷却水系统、将回排风机改为送风机运行策略：运行策略：u最小新风工况开启水冷柜机、直彭最小新风机、冷却水系统；u全新风空调工况开启送风机u通风工况只开启送风机；u排烟工况开启排烟风机；系统组成及功能分析系统组成及功能分析南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）公共空间冷却塔冷却塔冷水机组冷水机组组空机组组空机组全空气系统：全空气系统：最最小新风工况小新风工况回风回风送风送风水泵水泵水泵水泵南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）公共空间冷却塔冷却塔冷水机组冷水机组组空机组组空机组全空气系统：全空气系统：全新

7、风工况全新风工况回风回风送风送风水泵水泵水泵水泵南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）公共空间冷却塔冷却塔冷水机组冷水机组组空机组组空机组排风排风送风送风全空气系统：全空气系统：通风工况通风工况南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）公共空间冷却塔冷却塔冷水机组冷水机组组空机组组空机组排烟排烟全空气系统：全空气系统：排烟工况排烟工况南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）整体式空调机组冷却塔冷却塔水冷柜机：水冷柜机：最小新工况最小新工况供水供水回水回水送风送风回风回风送风送风回风回风南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）整体式空调机组冷却塔冷却塔水冷柜机：水冷柜机：全新风工况全新风工况供水供水回水

8、回水送风送风回风回风送风送风回风回风南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）整体式空调机组冷却塔冷却塔水冷柜机：水冷柜机：通风工况通风工况南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）整体式空调机组冷却塔冷却塔水冷柜机：水冷柜机：排烟工况排烟工况南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节 式中 Q表示风机所输送的风量，m3/h;P-表示风机所产生的风压，Pa；k表示风机的效率系数；设备名称设备名称全空气系统全空气系统水冷柜机水冷柜机组空风机风压1000Pa回排风机风压600Pa水冷柜机风压500Pa风压合计1600Pa500Pa风机能耗对比10.31风机能耗风机能耗南宁市轨道

9、交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节制冷剂制冷剂蒸发温度蒸发温度5 57-127-12冷冻水冷冻水制冷剂制冷剂蒸发温度蒸发温度9 92828空空气气冷水机组冷水机组水冷柜机水冷柜机水冷柜机蒸发温度可提水冷柜机蒸发温度可提高约高约4 4，COPCOP提高约提高约10%10%结论：中小型螺杆机与小型涡旋机效率基本相当结论：中小型螺杆机与小型涡旋机效率基本相当COP=4.8COP=5.3蜗旋式蜗旋式COPCOP低约低约10%10%制冷机能耗制冷机能耗南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节冷却塔冷却塔冷却水冷却水近端冷近端冷水机组水机组冷冻水冷冻

10、水远端空远端空调机组调机组冷却塔冷却塔冷却水冷却水远端空远端空调机组调机组站厅公共区站厅公共区水泵能耗：式中 Q水泵所输送的水量，m3/h;P-水泵所产生的扬程，Pa；k水泵的效率系数；结论：传统冷冻水和冷却水能耗与水冷柜机冷却结论：传统冷冻水和冷却水能耗与水冷柜机冷却水能耗基本相当水能耗基本相当水系统能耗水系统能耗南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节典型车站系统装机电量：典型车站系统装机电量：序号设备名称规 格数量单台功耗 常规空调方案 水冷柜机方案（台）（kW）（kW）（kW）1组合式空调箱65000m3/h，375kW,1000Pa245902送风机65

11、000m3/h，500Pa22560503小新风机6500m3/h，200Pa2124水冷柜机制冷量32KW,风量6000m3/h,500pa228.6 189 5新风处理机组制冷量44KW,风量6000m3/h,600pa212.4 25 6冷水机组制冷量376KW283.2 166 8冷冻水泵(集中）流量80m3/h,37mH2021530 9冷却水泵(集中）流量100m3/h,30mH2021530 10冷却水泵(分散）流量100m3/h,55mH202306011分项合计(KW)378378 324 324 结论：水冷柜机比常规空调方案装机电量可减少结论：水冷柜机比常规空调方案装机电量

12、可减少14%14%南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节最小新风工况全新风工况序号设备名称规 格数量单台功耗全空气累计能耗水冷柜机累计能耗全空气累计能耗水冷柜机累计能耗（台）（kW）(KWH)(KWH)(KWH)(KWH)1组合式空调箱65000m3/h，375kW,1000Pa245102375545402送风机65000m3/h，500Pa2256825044340677003小新风机6500m3/h，200Pa21280004水冷柜机制冷量32KW,风量6000m3/h,500pa228.6 236704620665新风处理机组制冷量44KW,风量6000

13、m3/h,600pa212.4 3092906冷水机组制冷量376KW283.2 207965350408冷冻水泵(集中）流量80m3/h,37mH2021542000181809冷却水泵(集中）流量100m3/h,30mH20215420001818010冷却水泵(分散）流量100m3/h,55mH20230840003636011分项合计(KWH)465390465390351633351633170280170280166126166126结论：水冷柜机方案比常规方案空调季节累积节能约结论：水冷柜机方案比常规方案空调季节累积节能约18.5%18.5%。本次计算以南京气象参数为例，空调季节

14、按5个月计算，每天运行18h，全新风工况为1300h，最小新风工况为1400h典型车站系统运行能耗：典型车站系统运行能耗：南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节序号设备名称规 格数量单台费用常规空调方案 分散式系统方案（台）（万元）（万元）（万元）1组合式空调箱65000m3/h，375kW,1000Pa222.7545.52小新风机6500m3/h，200Pa20.40.83水冷柜机制冷量32KW,风量6000m3/h,500pa225.0110 4新风处理机组制冷量44KW,风量6000m3/h,600pa23.0 6 5冷水机组制冷量376KW230.1

15、60 6风管及风阀费用20 07机房土建费用400 08分项合计(万元)526 526 116 116 系统初投资比较：系统初投资比较：结论：土建费用减少约结论：土建费用减少约400400万，设备系统投资基本持平万，设备系统投资基本持平南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）有效区域有效区域空调空调空调有效区域3、车站通风空调系统节能关键环节南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）3、车站通风空调系统节能关键环节效果图及维护检修效果图及维护检修u水冷柜机在其他领域应用历史悠久，满足维护与检修要求。u地铁有充分的维护与检修空间，有维护与检修窗口时间，与其他领域无本质区别。u与有机房相比日常维护基本相

16、同，检修工作量稍有增加。如果采用闭式冷却塔，可以大大改善检修工作量，但节能率降低。南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）4、结语u节能关键环节一：提出了改善轨行区排热系统运行策略 排热风机不应该长期持续运行 对开通的地铁提供了一个参考，节能效果甚至大于100%。业主容易接受并实施。u节能关键环节二：提出了车站采用非全空气系统 水冷柜机方案在满足功能前提下有节省初投资（400万/站，标准车站可缩短6-8米）和运行费(空调季节能18.5%)两大主要优势，另外还有系统简单可靠、均匀舒适、施工周期短、更适合分期实施、控制简化等优点。业主不容易接受！？业主不容易接受！？本次大会最大主题是本次大会最大主题是“可持续发展可持续发展”，毋庸置疑，毋庸置疑，在地铁建设爆发式增长形势下，又省钱又节能的在地铁建设爆发式增长形势下，又省钱又节能的车站采用非全空气系统空调方案对车站采用非全空气系统空调方案对“可持续发展可持续发展”是非常有意义是非常有意义的，请各位领导专家关注并甄别！的，请各位领导专家关注并甄别！南宁市轨道交通2号线工程（玉洞-西津）