端午节刚过,全国各地进入了连日高温热烤模式,受此影响,全国地铁用于空调降温的电网负荷增长明显。
作为城市交通大动脉,目前已开启“全空调时代”的地铁,运行用电量开始进入“波峰”阶段。这将是一笔不小的支出,同时也给运营方和业主增加了节能减排的压力。据测算,北京市轨道交通2016年的用电量达到了15亿度,约相当于73万户三口之家一年的用电量。
2000年以前,当全国仅有北京、天津、上海、广州等几个城市的6条地铁线路开通运行时,地铁站空调的能耗情况既不突出,也不在建设、运营重点关注的范围之内。伴随着地铁运营线路的快速增加,在能耗总量的剧增和环境治理的双重压力之下,地铁站空调的节能改造被提到重要的议事日程,尤其是早期建设的老旧地铁站。
地铁站节能改造项目不是嫦娥奔月工程,并不存在太高的技术门槛,很多考验是因地制宜、对细节的综合解决方案。那么,地铁站节能改造如何才能制定一个完善的综合解决方案?下面我们来看上海地铁2号线南京西路站和龙阳路站节能改造项目的成功案例。
一、项目背景 龙阳路站及南京西路站两站点全天客流量达20万人,是上海轨道交通中非常重要的两个站点。龙阳路站是2号线、7号线、16号线及上海磁浮示范运营线的转乘站,周边有新国际博览中心,是上海主要会展场地之一;南京西路站是2号线、12号线及13号线的地下车站,紧邻“中华商业第一街”——南京路。两站点从1999年运行到现已有17年,空调设备已接近报废年限。
二、项目难点
1、难点一:两个站点均位于市中心繁华地区,是重要换乘大站,业主要求不能停运营。
2、难点二:南京西路站机房进口狭窄,只能通过一人,而龙阳路站机房进口则既狭窄又长,还经过换风通道。
3、难点三:原主机设备是1998年12月份出厂安装,螺杆压缩机是早期进口设备,已基本无零配件,存在极大的运行风险,同时维护成本高。业主要求在不改变所有管路、所有末端的情况下,只更换主机,而且能效要达到新国标一级能效。
4、难点四:地铁车站客流量不断变化,要求空调机组应具有较宽广的冷量调节范围。冷冻水系统采用供水温度7℃,回水温度12℃,冷却水系统采用进水温度32℃,出水温度37℃。
5、其他难点:维修成本、运行噪音、冷量衰减等
三、解决方案
此项目,由于是上海地铁首例改造项目,具有标杆性质的历史意义,因此,吸引了国内外所有中央空调品牌的激烈竞逐。最后,综合上海地铁2号线龙阳路站及南京西路站两个站点的运行特点、冷量需求以及改造难点,业主选择了美的中央空调的解决方案。
美的中央空调采用的主机设备为高效变频直驱降膜离心机组(龙阳路站采用2台CCWE350EV及1台CCWE250EV;南京西路站采用3台CCWE300EV)。
1、现场搬运与安装方面
①采用高速电机,电机体积仅为普通电机的20%,大大减少压缩机尺寸。
②采用模块式结构,灵活拆装无须焊接,需要现场组装的位置仅仅只有6个点,很好地解决了设备搬运进场的问题。
2、能效方面
①变频单轴直驱技术,取消增速齿轮,结构紧凑传动效率更高;大幅减少润滑油使用,提高传热效率。
②高速变频电机技术,电机效率高达96.5%,指标较普通变频电机高2%以上。
③行业首创全降膜蒸发器,采用冷媒分配喷淋专利技术,充分发挥换热管性能,冷媒充注量减少40%。
3、稳定可靠方面
①电机环形冷却技术,底部回流匀称冷却;电机绕组内预埋3个PTC温度开关,始终保证电机安全。
②首创水平对置压缩技术,两叶轮轴向力相互自然抵消,机械损失小,压缩机轴承寿命长。
③双重防喘振技术,喘振余量更大,同时采用全新喘振电流识别技术,实时检测电流波形。
4、噪音方面
①美的采用直驱结构,无增速齿轮,降低传动部件产生的机械噪音及振动。
②独特的管道式回流器,回流半径大,大幅降低流动损失和气流噪音。
5、冷量调节与衰减方面
①采用“闭式”叶轮,叶轮各叶片、轮盖、轮盘组成封闭流道,叶轮与压缩机固定部件之间的间隙,对压缩过程和压缩效率无影响,长期运行后,即使上述间隙发生改变,也不会导致机组制冷量和能效衰减。
四、改造效果
在上海地铁项目改造完成后,上海市建筑科学研究院国家绿色建筑质量监督检验中心的检测结果显示:自采用高效变频直驱降膜离心机组后,平均能效高达6.4,超过国家最新一级能效要求,比原来使用的螺杆机能效高出40%以上。
五、项目荣誉
2016年度上海节能产业金钥匙奖
六、现场改造照片