12号线工程变频调节技术方案比较成果

1.站内负荷变化特征

车站公共区的负荷是由人员负荷、车站设备、新（渗）风负荷以及风机管道温升等组成，其中人员负荷与新（渗）风负荷占总负荷的40%～55%。地铁全日运行期间，这两部分负荷随客流和新风焓值的逐时变化有明显的变化，致使全日公共区的负荷在65%～100%范围内变化，在早晚出现明显的峰值。同时，地铁初期、近期及远期不同运行时期的站内负荷也不同。以12号线某典型地下二层车站为例，车站公共区负荷各期全日逐时变化曲线如图4-10所示。

图4-10　车站公共区负荷变化曲线

2.经济技术比较

公共区对“冷、风”的需求变化，要求车站的空调通风系统应具可调节性能，这样不仅满足功能需求的同时，还能达到节能的目的。采用空调箱定风量系统仅能在有限范围内调节车站的送风、冷量，若车站仅设有2台空调箱，只能作定风量运行；若设有四台空调箱，也只能在50%，100%两档间运行，否则会造成车站送冷的不均匀。

根据车站负荷变化对定风量系统和变频变风量系统的设备运行费用进行相关比较。以标准站为例，考虑车站每端设置一台组合式空调机组、一台回排风机，设备选型按一次安装到位考虑，则车站大系统主要通风空调末端设备的用电功率见表4-5。

表4-5　车站公共区主要通风空调末端设备用电功率配置

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初投资：变频方案增加的费用主要包含组合式空调机组、回排风机对应功率的变频器、控制元器件、变频系统控制软件及编程的费用。变频器价格按1000元/kW进行估算，车站组合式空调机组、回排风机功率合计为111 kW，车站变频器投资增加约为11.1万元。控制元器件、控制软件及编程费用较为复杂，暂不进行计算。

运行费用：根据经济技术比较的相关说明，只对组合式空调机组、回排风机进行的运行费进行计算（表4-6），显然变频系统投资回收较快。

表4-6　公共区通风空调系统运行费比较单位：万元/站

3.变频系统的控制系统分析

国内的变频空调技术已日趋成熟，在大型工业、民用建筑中被广泛采用，其节能效果也较为明显。从理论上讲，变频系统应可根据系统负荷的实时变化进行调节，与系统负荷变化曲线应达到一致，以最大程度实现系统的舒适性和节能性。

鉴于公共区采用变频调节技术可以较好地跟踪车站负荷变化，较大幅度节约地铁运营电耗，而且该技术近年在业界得到较好的应用，技术方面有保障。因此，本工程采用带变频调节的全空气系统。