轨道交通车站空调水系统节能实践及发展探讨

能效比（COP） 平均提升率
15.23 %
年节电量 （kWh/年）
9.3万
预计年节约经济效益 （万元/年）
7.6
世纪公园站
10.88%
4.5万
3.7
上海科技馆站
10.02%
5.8万
4.7
大连路站
11.5%
4.1万
3.3
杨树浦路站
13.04%
3.8万
3
冷却水温度
中
央
空
调
3、制冷机组现状
蒸发器内（内壁）若有0.1mm厚的油膜或者堆积物，为 了保持既定的低温要求，蒸发温度就要下降2.5℃左右， 耗电将会相应增加11%左右。
据美国供暖制冷与空调工程师协会1994年的研究报告 说明，制冷暖通空调设备在使用后第一年其能效比会降 低7%左右，第二年会降低5%，再往后每年会降低2%， 使用10年以上的设备机组累积衰减会达到20%以上。
2、AOP—高级氧化法水处理新技术
利用臭氧、紫外及/或过氧化氢与水作用，形成 O3、O·、OH· 等天然强氧化性物质，使水中 有机物、微生物发生分解、断裂，并以强大的 杀生(biocide)作用破坏水垢赖以附着管壁的 生物膜，杀灭细菌、藻类、消除生物粘泥。
生物粘泥是引起结垢、腐蚀的根本原因， 是循环冷却水处理的关键所在。
空调水系统组成：由制冷循 环系统、冷却水循环系统、 冷冻水循环系统组成。
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二、地下车站空调水系统节能
主要节能技术措施： 1）采用高效率的冷水机组 2）合理选择冷水机组功率 3）空调参数的合理选择 4）优化空调水系统管路，减少水系统阻力 5）变频调速控制技术的应用 6）优化空调水系统的结构
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1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用
AOP成套设备
• 高级氧化 • 在线监测 • 自动排水 • 自动控制 • 故障诊断 • 短信查询报警
• 高级氧化（AOP）技术应用于工业企业生产过程的冷冻机、空压空分、 烧钝炉等热交换设备、办公商务楼宇及公共场所中央空调大量使用的循 环冷却水处理中，在解决传统化学处理法存在的问题的同时实现了循环 冷却水处理节能、节水、减排、保障公共卫生的创新性突破。
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二、地下车站空调水系统节能
地下车站通风空调系统： 风系统：组合式空调箱、回排风机、排
热风机、全新风机、小新风机及相应风道 和各种风阀组成；
水系统：冷水机组、冷冻泵、冷却泵、 冷却塔等设备的总耗电量非常大，空调水 系统的耗电量约占整个车站通风空调系统 耗电量的50%～60%。
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二、地下车站空调水系统节能
上海轨道交通车站大多数制冷机组的运行时间现都已超 过5年以上，制冷机组内循环系统换热效率下降，制冷 机组的能效比已经出现衰退的现象。
节能增效剂—工作原理
节能增效剂—工作原理
试点应用—测试数据分析
江苏路站
2012年
3.5 3
2.5 2
1.5 1
0.5 0 能效比COP
能效比COP
700
600
500 改造前的测试 400 数据
2、AOP—高级氧化法水处理新技术
节能——阻止结垢，脱落陈垢，大幅提高热交换 效率，显著节电：
垢厚（毫米） 0.152 0.305 0.610 0.864 1.22
能耗增加（%） 5.3 10.8 21.5 32.2 43.0
增加1mm的垢厚，将增加40%的能耗。 垢厚和能耗、污垢热阻三者的关系
2、AOP—高级氧化法水处理新技术
地铁站点AOP处理前后冷冻机冷凝器垢层变化对比
化学加药处理
AOP使用六个月
运行至今已有8年，免除每年开机前的化学酸洗、机械清洗等工作。
索广映像公司应用案例
AOP处理前换热器结垢严重
AOP处理后三个月源自文库陈垢脱除
AOP新技术—系统的循环冷却水应用效果
节能——阻止结垢，脱落陈垢，大幅提高热交换效率，显著节电； 节水——浓缩倍数提高到8-10，能将生产工艺中的废弃水代替自来水， 123456789用作补充水，实现中水回用； 防腐——形成致密氧化膜，有效防治点蚀，延长设备寿命； 替代化学加药——彻底杜绝化学物排放； 保障公共卫生——彻底杀灭军团菌等致病菌； 自动运行，无需值守——在线监测，自动控制，GPRS数据传输。
h1 / h2 = ( n1 / n2 )2 功率N与转速n3成正比关系：
N1 / N2 = ( n1 / n2 )3
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1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用
空调水系统节能技术 在运营车站的推广应用。
1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用
对于空调季节，在风变频/水变频、风变频/水工频、风 工频/水变频三种控制模式中，风变频/水变频模式的控制效果 最好、系统节能率最高，节能率可达到30%以上。
车站空调通风系统变频节能技术； 车站空调“水系统变流量智能控制”节能技术； 车站空调“风-水联动智能控制”节能技术；
1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用
水泵变频调速
通过对水泵转速调节，可使其流量、 扬程及消耗的功率作出相应变化。 流量W与转速n成正比关系：
W1 / W2 = n1 / n2 压力h与转速n2成正比关系：
优化冷却水水质——良好的浊度（1-5NTU），标准为
<20 NTU
AOP技术处理后的水质标准比国家现行指标有大幅度提高，优于之前使 用化学药剂法处理时的水质。
化学药剂处理
未经处理
AOP处理
冷却水浓缩倍数由3提高至8-10，利用工艺废弃水——
RO浓水实现中水回用，全年平均节水70％左右。
AOP高级氧化水处理技术在运营车站的推广应用
300 改造后第二年 的测试数据 200
100
0 功率
制冷量
改造前的测试数 据
改造后第二年的 测试数据
年份 2011年 2012年
节能率 15.23% 18.53%
制冷量（提高） 6.93% 19.05%
试点应用—技术经济分析
节能效果及经济分析
按年使用天数为150天，每日16小时计算。
车站名称 江苏路站
上海申通地铁集团有限公司技术中心
2017.03.03
一、 概 述
轨道交通总用电量中 牵引用电约占50～60%，车站
及区间动力照用电约占40～50%。
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一、 概 述
牵引系统节能 车站、基地照明系统节能
地下车站空调系统节能 车站自动扶梯节能 再生能源利用
一、 概 述
对于地下车站，其通风空调系统 的能耗约占整个车站总用电量的50～ 60%，通风空调设备能耗在运营成本 中占有很大的比重。