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I/O 設(shè)備

變頻技術(shù)在深圳地鐵一期工程環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2025China.cn   2007年08月24日
  地下鐵道環(huán)境的特點(diǎn)
  
  由于地下車站和區(qū)間隧道是一個(gè)大型狹長(zhǎng)與外界聯(lián)系面較小的地下空間,密集的乘客,高速的列車和各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行,以及連續(xù)的照明都會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,不及時(shí)排除就會(huì)導(dǎo)致地鐵內(nèi)溫度逐年上升;此外地鐵內(nèi)各種設(shè)備及列車運(yùn)行引起的噪聲、有害氣體、列車活塞效應(yīng)對(duì)車站空氣環(huán)境的擾動(dòng),以及隧道內(nèi)因潮濕所造成的霉?fàn)€氣味等都會(huì)使地下環(huán)境不斷惡化;同時(shí)當(dāng)人流密集、空間狹小、密閉性高的地鐵內(nèi)發(fā)生事故、火災(zāi)時(shí),人員的安全疏散和煙氣的排除也是非常重要的問題。
  
  鑒于以上各種因素,因此必須要設(shè)置環(huán)控系統(tǒng)對(duì)車站和區(qū)間隧道內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、噪聲以及事故、火災(zāi)情況下人員安全疏散措施等進(jìn)行全面控制。有效、可靠的環(huán)控系統(tǒng)對(duì)保證地鐵交通的乘客安全、舒適和確保設(shè)備運(yùn)行及壽命是十分必要的。
  
  地鐵環(huán)控系統(tǒng)的功能
  
  地鐵環(huán)境控制的目的:
  
  地鐵環(huán)境控制的目的是利用通風(fēng)和空調(diào)等手段,把車站與區(qū)間隧道的熱環(huán)境控制在一定范圍內(nèi),以創(chuàng)造一個(gè)適宜的人工環(huán)境,滿足乘客和工作人員生理和心理上對(duì)所處環(huán)境中空氣的溫度、濕度、質(zhì)量、流速、噪聲等諸多因素的綜合要求,同時(shí)保證地鐵列車和其它機(jī)電設(shè)備正常地工作。
  
  地鐵環(huán)控系統(tǒng)的功能:
  
  正常運(yùn)行情況下,通過空調(diào)或通風(fēng)等手段排除余熱、余濕,為地鐵乘客創(chuàng)造一往返于地面至車站至地鐵列車內(nèi)的過渡性舒適環(huán)境,最大限度地吸引客流。
  
  為滿足地鐵車站內(nèi)各種設(shè)備及管理用房的工藝和功能要求提供適宜的溫度和濕度條件,保證地鐵內(nèi)的工作人員和運(yùn)行設(shè)備有一個(gè)良好的工作環(huán)境,以確保地鐵列車正常安全運(yùn)營(yíng)。
  
  當(dāng)?shù)罔F列車阻塞在區(qū)間隧道時(shí),向阻塞區(qū)間內(nèi)提供足夠的送、排風(fēng)量,以保證列車空調(diào)冷凝器能繼續(xù)運(yùn)行。
  
  當(dāng)?shù)罔F內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),向疏散的旅客提供迎面新風(fēng),誘導(dǎo)乘客安全撤離,同時(shí)還具備排煙功能,防止乘客和工作人員被窒息。
  
  環(huán)控系統(tǒng)的組成
  
  深圳地鐵一期工程環(huán)控系統(tǒng)采用屏蔽門系統(tǒng),因此車站采用空調(diào)/機(jī)械通風(fēng)方式,區(qū)間隧道采用活塞通風(fēng)/機(jī)械通風(fēng)方式。整個(gè)環(huán)控系統(tǒng)由以下部分組成:
  
  區(qū)間隧道活塞風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)(TVF系統(tǒng))
  
  站臺(tái)下/軌道頂排熱通風(fēng)系統(tǒng)(UPE/OTE系統(tǒng))
  
  車站公共區(qū)空調(diào)、通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)
  
  車站設(shè)備管理用房空調(diào)、通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)
  
  車站制冷空調(diào)水系統(tǒng)
  
  地鐵熱負(fù)荷分析
  
  地鐵列車與大量客流所產(chǎn)生的熱量是影響地鐵車站與隧道空間熱環(huán)境的主要因素。在地鐵高速運(yùn)輸系統(tǒng)中,第一熱源為地鐵列車發(fā)熱量(其中包括列車啟動(dòng)、走行、加速、制動(dòng)等發(fā)熱);第二熱源為地鐵列車空調(diào)設(shè)備冷凝器發(fā)熱量;第三熱源為乘客人體散熱量、車站照明燈具、廣告牌和售檢票機(jī)等設(shè)備發(fā)熱量。其中,第一熱源和第二熱源的發(fā)熱量要占到總發(fā)熱量的2/3以上,第三熱源約占總發(fā)熱量的1/3左右。深圳地鐵一期工程環(huán)控系統(tǒng)經(jīng)過專題研究和方案論證、比較與分析,確定采用屏蔽門系統(tǒng)。在車站站臺(tái)層安裝屏蔽門后,列車停站時(shí)屏蔽門與車門一一對(duì)應(yīng)打開,列車出站時(shí)屏蔽門關(guān)閉,區(qū)間隧道內(nèi)地鐵列車所產(chǎn)生的各種發(fā)熱量主要靠列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的活塞風(fēng)和站臺(tái)下/軌道頂排熱通風(fēng)系統(tǒng)(UPE/OTE系統(tǒng))來排除;列車在區(qū)間隧道內(nèi)發(fā)生阻塞或火災(zāi)工況時(shí)主要靠區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)(TVF系統(tǒng))來提供新風(fēng)或排煙。
  
  地鐵車站站臺(tái)層安裝屏蔽門后將車站候車區(qū)域與區(qū)間隧道行車區(qū)域完全分隔開來,因而可以阻隔地鐵列車的發(fā)熱量及列車空調(diào)冷凝器發(fā)熱量(即第一和第二熱源)進(jìn)入站臺(tái)乘客候車區(qū)域,車站公共區(qū)的熱負(fù)荷主要為乘客的人體散熱量和車站照明燈具、廣告牌、售檢票機(jī)、電梯扶梯等設(shè)備發(fā)熱量。由于在地鐵車站內(nèi)車站照明燈具、廣告牌、售檢票機(jī)、電梯扶梯等設(shè)備的數(shù)量是固定不變的,而乘客卻始終是處于流動(dòng)狀態(tài)(即上下車、進(jìn)出站),同時(shí)乘客數(shù)量也是處于變化的(平常時(shí)段和高峰時(shí)段不同),因此車站公共區(qū)空調(diào)負(fù)荷是根據(jù)站內(nèi)乘客的流動(dòng)情況和乘客數(shù)量的改變而時(shí)刻變化的。
  
  深圳市位于北緯22°5′,氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,熱量豐富,日照時(shí)間長(zhǎng),雨量充沛。冬季無嚴(yán)寒,夏季濕熱多雨,其中熱季具高溫高濕氣象條件,每年持續(xù)8個(gè)月以上。根據(jù)深圳市的氣候特點(diǎn),深圳地鐵車站公共區(qū)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在空調(diào)狀態(tài)下需要運(yùn)行8個(gè)月以上,其余時(shí)間為通風(fēng)狀態(tài)運(yùn)行,系統(tǒng)須全年長(zhǎng)期運(yùn)行,設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)(每天18個(gè)小時(shí)以上)。深圳地鐵一期工程車站冷負(fù)荷和空調(diào)風(fēng)量是按遠(yuǎn)期2028年晚高峰客流量運(yùn)營(yíng)條件來計(jì)算,車站新風(fēng)量是按遠(yuǎn)期2028年早高峰客流量運(yùn)營(yíng)條件來計(jì)算,并以此計(jì)算結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行車站制冷、空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì),但初近期即2010年以前的客流量?jī)H是遠(yuǎn)期2028年客流量的1/3~1/2,因此所選設(shè)備的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于初近期的車站負(fù)荷。所以如何使車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)備能夠根據(jù)負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié),以便在提供滿足乘客候車環(huán)境的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,降低運(yùn)營(yíng)成本的目的,是設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真考慮的問題。
  
  變頻調(diào)速技術(shù)
  
  變頻調(diào)速是一種先進(jìn)且較成熟的技術(shù),它是通過整流器、逆變器和控制電路將頻率一定的交流電變成直流,再將直流逆變?yōu)椴煌l率的交流,以達(dá)到對(duì)交流異步電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。在各種工程中采用變頻調(diào)速技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,降低噪音,改善環(huán)境質(zhì)量的目的。變頻調(diào)速技術(shù)已在民用及工業(yè)建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐中得到了具體應(yīng)用,產(chǎn)生了較大的影響并取得了顯著的成效。變頻調(diào)速技術(shù)之所以能夠得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,主要取決于其在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域無可比擬的優(yōu)越性:在傳統(tǒng)的、無調(diào)速工況的傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速,可平均節(jié)能40%以上,特別是在壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)的應(yīng)用上,因?yàn)檗D(zhuǎn)速和風(fēng)量成正比關(guān)系,和壓頭成平方關(guān)系,和功率成立方關(guān)系,因此設(shè)備轉(zhuǎn)速的改變直接影響到功率(運(yùn)行能耗)的變化;變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)由零電流、零電壓開始的軟啟動(dòng),完全消除了電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊污染和對(duì)其它用電設(shè)備的損壞;變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種工況的連續(xù)調(diào)節(jié),使系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)得到改善。
  
  傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)是以滿足整個(gè)系統(tǒng)最大負(fù)荷要求為原則和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,而在絕大部分運(yùn)行時(shí)間中,最大負(fù)荷是不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的,且空調(diào)負(fù)荷的變化常常在40%以上;如前所述,地鐵車站的特點(diǎn)是人員流動(dòng)性大,有較明顯的負(fù)荷變化,一般早晚高峰時(shí)段比平常時(shí)段高出近一倍。在空調(diào)系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)就可以根據(jù)負(fù)荷及工況的變化對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),以便在提供舒適滿意環(huán)境條件的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,降低運(yùn)營(yíng)成本的目的,是今后空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展的一個(gè)主流方向。
  
  環(huán)控系統(tǒng)主要設(shè)備與節(jié)能措施分析
  
  深圳地鐵一期工程環(huán)控系統(tǒng)中的主要運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備為冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵、TVF風(fēng)機(jī)、UPE/OTE風(fēng)機(jī)、組合式空調(diào)箱、回排風(fēng)機(jī)、空調(diào)新風(fēng)機(jī)等。
  
  區(qū)間隧道機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中TVF風(fēng)機(jī)的作用是列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)工況時(shí)排煙和列車停運(yùn)時(shí)夜間通風(fēng),經(jīng)過系統(tǒng)模擬計(jì)算TVF風(fēng)機(jī)只有在計(jì)算極限風(fēng)速下運(yùn)行工作,才能確?;馂?zāi)工況時(shí)煙氣的有效排除和保證夜間通風(fēng)冷卻隧道的效果,因此TVF風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是不能作調(diào)整的。
  
  站臺(tái)下/軌道頂排熱通風(fēng)系統(tǒng)中UPE/OTE風(fēng)機(jī)正常情況每日從地鐵運(yùn)營(yíng)開始至運(yùn)營(yíng)結(jié)束期間一直運(yùn)作,是長(zhǎng)期運(yùn)作風(fēng)機(jī)。其作用是排除列車進(jìn)站、停站、出站時(shí)的產(chǎn)熱量,以減少列車發(fā)熱量對(duì)車站及區(qū)間的影響,同時(shí)還兼容排煙功能。考慮到近遠(yuǎn)期列車對(duì)數(shù)不同,列車發(fā)熱量不同,風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量不同(初近期列車對(duì)數(shù)6~25對(duì)條件下,要求風(fēng)機(jī)風(fēng)量為30~40m3/s;遠(yuǎn)期列車對(duì)數(shù)10~30對(duì)條件下,要求風(fēng)機(jī)風(fēng)量為40~55m3/s),UPE/OTE風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)風(fēng)量,在初近期使用低速檔運(yùn)轉(zhuǎn),在遠(yuǎn)期使用高速檔運(yùn)轉(zhuǎn),既能滿足功能要求又可以達(dá)到良好的節(jié)能效果,同時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)的控制簡(jiǎn)單可靠容易實(shí)現(xiàn)。
  
  制冷空調(diào)水系統(tǒng)由螺桿式冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵組成為車站空調(diào)提供冷源,螺桿式冷水機(jī)組的特點(diǎn)是具有良好的部分負(fù)荷特性,冷量調(diào)節(jié)范圍為20~100%,機(jī)組本身采用節(jié)能循環(huán)系統(tǒng)和微處理機(jī)自動(dòng)跟蹤負(fù)荷變化,根據(jù)水溫值與設(shè)計(jì)設(shè)定值的差異變化來改變冷量輸出,冷水機(jī)組無級(jí)調(diào)節(jié)范圍完全可以滿足地鐵車站冷負(fù)荷的調(diào)節(jié)要求無需進(jìn)行變頻。
  
  車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)由組合式空調(diào)箱、回/排風(fēng)機(jī)、空調(diào)新風(fēng)機(jī)組成,以往一般都是采用定風(fēng)量運(yùn)行,靠調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來適應(yīng)車站負(fù)荷的變化。經(jīng)過負(fù)荷計(jì)算和分析,車站在早高峰和晚高峰小時(shí)的冷負(fù)荷明顯出現(xiàn)峰值,全日逐時(shí)冷負(fù)荷變化率比較均勻,冷負(fù)荷分布幅度寬廣。采用定風(fēng)量調(diào)臺(tái)運(yùn)行的空調(diào)風(fēng)量與車站冷負(fù)荷變化規(guī)律存在一定的差異,如采用變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),可以使空調(diào)風(fēng)量與車站逐時(shí)負(fù)荷變化規(guī)律相一致,既滿足車站公共區(qū)熱環(huán)境的要求又可以達(dá)到更好的節(jié)能效果,據(jù)初步估算車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采用變頻調(diào)速技術(shù)后運(yùn)行初期階段每個(gè)車站每年可節(jié)省電費(fèi)一百萬元左右。
  
  深圳地鐵一期工程是深圳市唯一的國家重點(diǎn)項(xiàng)目,市委、市政府給予了高度重視并提出了“起點(diǎn)高、水平高、質(zhì)量高、成本低”的方針和要求。為此在深圳地鐵一期工程設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),其中我們以深圳地鐵一期工程四號(hào)線中的福民站、少年宮站為試驗(yàn)站,將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到地鐵環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。
  
  車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制
  
  深圳地鐵一期工程少年宮站、福民站作為試驗(yàn)站,車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采用了變頻調(diào)速控制技術(shù)。車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)由組合式空調(diào)箱、回/排風(fēng)機(jī)、空調(diào)小新風(fēng)機(jī)組成,對(duì)組合式空調(diào)箱送風(fēng)機(jī)、回/排風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速,空調(diào)小新風(fēng)機(jī)為定風(fēng)量運(yùn)行。同時(shí)為保證車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí),可通過手動(dòng)或自動(dòng)將所控制的設(shè)備轉(zhuǎn)為工頻。
  
  采用變頻調(diào)速技術(shù)即利用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使空調(diào)箱送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化,從而通過送風(fēng)量的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)車站公共區(qū)溫度的控制。當(dāng)空調(diào)箱的送風(fēng)量變化時(shí),它的送風(fēng)溫度也隨著改變,因此需要調(diào)節(jié)流經(jīng)空調(diào)箱的冷水量,送風(fēng)溫度的穩(wěn)定是通過二通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)給水量來實(shí)現(xiàn)的。在車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中,如果系統(tǒng)的回排風(fēng)量與送風(fēng)量不相匹配,則公共區(qū)內(nèi)的空氣溫度會(huì)出現(xiàn)意想不到的波動(dòng),公共區(qū)內(nèi)的溫度和送風(fēng)溫度控制則變得復(fù)雜和困難,所以要根據(jù)送風(fēng)量的變化利用變頻器來調(diào)節(jié)回排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以便控制風(fēng)系統(tǒng)的回排風(fēng)量,使兩者相匹配。因此本系統(tǒng)的控制及功能的實(shí)現(xiàn)主要包含三個(gè)控制環(huán)節(jié):車站溫度控制環(huán)節(jié)、送風(fēng)溫度控制環(huán)節(jié)和回排風(fēng)量控制環(huán)節(jié)。
  
  變頻控制系統(tǒng)利用車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)來判定空調(diào)工況,根據(jù)不同工況對(duì)車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)判斷,并將狀態(tài)值傳輸給車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),由它進(jìn)行控制。同時(shí)用相關(guān)的控制算法對(duì)各個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)進(jìn)行計(jì)算,得出各個(gè)控制環(huán)節(jié)的輸出信號(hào)值,并經(jīng)就地級(jí)控制器通過主控器傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)去調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)量和水量,從而達(dá)到穩(wěn)定車站公共區(qū)溫度的目的。
  
  車站溫度控制----車站溫度隨車站內(nèi)負(fù)荷的變化而波動(dòng),我們通過調(diào)節(jié)空調(diào)箱的送風(fēng)量來控制車站溫度,溫度傳感器將測(cè)得的車站公共區(qū)溫度(或回風(fēng)溫度)送到溫度調(diào)節(jié)器,在調(diào)節(jié)器中與該溫度的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較,計(jì)算出偏差值,調(diào)節(jié)器再根據(jù)偏差大小計(jì)算出輸出信號(hào)值,并將此信號(hào)傳輸給變頻調(diào)速器,變頻器將電機(jī)的電源輸入頻率改變到某一特定值,電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入頻率成正比,風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量與其轉(zhuǎn)速成正比,所以送風(fēng)量隨著改變,送風(fēng)量的變化使車站的放熱量與空調(diào)的吸熱趨于平衡,從而使車站公共區(qū)溫度控制在一定的范圍內(nèi)。其控制原理框圖見圖1:
  
  

  


  
               圖1 車站公共區(qū)溫度控制原理框圖
  
  送風(fēng)溫度控制----空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)與新風(fēng)相混合后進(jìn)入空調(diào)箱表冷器冷卻,空調(diào)箱的出口溫度就是送風(fēng)溫度??刂扑惋L(fēng)溫度的目的是:一、減小對(duì)車站溫度的干擾,使車站溫度比較容易控制;二、避免過大送風(fēng)溫差。送風(fēng)溫度的控制是通過調(diào)節(jié)水量來實(shí)現(xiàn)的。布置在送風(fēng)干管上的溫度傳感器測(cè)得送風(fēng)溫度,并將其送到溫度調(diào)節(jié)器,在調(diào)節(jié)器中與該溫度的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較且計(jì)算出偏差值,調(diào)節(jié)器再根據(jù)偏差大小計(jì)算出輸出信號(hào),并將此信號(hào)輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)—冷水管路上的二通閥,二通閥根據(jù)輸入信號(hào)改變其閥位,從而調(diào)節(jié)了流經(jīng)空調(diào)箱的水量,經(jīng)過表冷器的空氣與水的熱交換使空調(diào)箱的吸熱和放熱趨于平衡,進(jìn)而使送風(fēng)溫度得以穩(wěn)定。其控制原理框圖如圖2:
  
  


  

  
               圖2 空調(diào)箱送風(fēng)溫度控制原理框圖
  
  回排風(fēng)量控制----回排風(fēng)量的控制目標(biāo)是與送風(fēng)量相等,而送風(fēng)量不是定值,所以該控制環(huán)節(jié)是一個(gè)隨動(dòng)控制環(huán)節(jié)??刂破鲗⒃谒惋L(fēng)干管中測(cè)得的風(fēng)量作為設(shè)定值,回排風(fēng)干管上測(cè)得的風(fēng)量作為反饋信號(hào),并將兩者進(jìn)行比較,計(jì)算出偏差,調(diào)節(jié)器再根據(jù)偏差大小計(jì)算出輸出信號(hào)值,并將此信號(hào)傳輸給變頻器,從而改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,控制風(fēng)系統(tǒng)的回排風(fēng)量。其控制原理框圖如圖3:
  
  

  

  
               圖3空調(diào)系統(tǒng)回排風(fēng)量控制原理框圖
  
  根據(jù)上述控制原理,我院與有關(guān)單位共同合作完成了《深圳地鐵一期工程車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)變頻控制初步設(shè)計(jì)》,通過了由深圳地鐵有限公司組織國內(nèi)專家進(jìn)行的評(píng)審,同時(shí)還與環(huán)控設(shè)備制造廠家配合完成了部分環(huán)控設(shè)備的變頻調(diào)速運(yùn)行實(shí)驗(yàn),目前兩個(gè)試驗(yàn)站正在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。
  
  眾所周知,空調(diào)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)除了系統(tǒng)本身的工藝設(shè)計(jì)之外,還有賴于系統(tǒng)的控制,而空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制與系統(tǒng)本身的形式及空氣調(diào)節(jié)過程又是密切相關(guān)的。采用變頻調(diào)速技術(shù)后的地鐵車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制會(huì)更加復(fù)雜,因?yàn)椴捎米冾l調(diào)速技術(shù)后為保證系統(tǒng)可靠、安全、節(jié)能運(yùn)行,除了要對(duì)室內(nèi)外各種空氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以外,還要對(duì)風(fēng)口及風(fēng)管道內(nèi)的各種參數(shù)進(jìn)行采集,調(diào)節(jié)對(duì)象、測(cè)控參數(shù)相應(yīng)增加,變頻控制系統(tǒng)中要增加對(duì)各種變化量的分析、比較、計(jì)算和判斷處理工作。另外由于被監(jiān)控和被調(diào)節(jié)的狀態(tài)參數(shù)的增加,使控制系統(tǒng)中在多種熱工參數(shù)同時(shí)變化情況下數(shù)學(xué)模型的建立變得復(fù)雜和困難,同時(shí)也增加了控制系統(tǒng)在進(jìn)行空氣處理過程熱工模擬分析計(jì)算時(shí)的不穩(wěn)定性,從而使整個(gè)環(huán)控系統(tǒng)的運(yùn)行控制難度增大。由此可見,車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采用變頻技術(shù)后系統(tǒng)能否正??煽康倪\(yùn)行,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的,需要相關(guān)系統(tǒng)、專業(yè)及有關(guān)單位部門的配合協(xié)助與支持。
  
  雖然目前變頻技術(shù)日趨成熟,也逐漸為大家重視和接受,但在地鐵環(huán)控系統(tǒng)中的應(yīng)用才剛剛起步,深圳地鐵一期工程環(huán)控系統(tǒng)采用變頻技術(shù)在國內(nèi)尚屬首例。由于以前國內(nèi)外地鐵工程中尚未有環(huán)控系統(tǒng)采用變頻技術(shù)的實(shí)際先例,因此我們只能借鑒其它相關(guān)工程的成功經(jīng)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合地鐵環(huán)控系統(tǒng)的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過程中對(duì)設(shè)計(jì)方法和規(guī)律不斷的進(jìn)行摸索并加以總結(jié)歸納,在設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)過程中對(duì)出現(xiàn)的各種要求及影響因素逐漸地認(rèn)識(shí)、掌握,為今后變頻技術(shù)在地鐵環(huán)控系統(tǒng)中的應(yīng)用創(chuàng)造條件、積累經(jīng)驗(yàn)。這也是對(duì)每個(gè)地鐵建設(shè)單位、設(shè)計(jì)及科研人員、設(shè)備制造廠家提出的共同要求,我們相信經(jīng)過各方面的共同努力和研究,變頻技術(shù)會(huì)在今后地鐵環(huán)控系統(tǒng)中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。
  
  參考文獻(xiàn)
  [1] 《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157-2003北京:中國計(jì)劃出版社,2003
  [2] 《深圳地鐵一期工程可行性研究報(bào)告》1998.7

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