李國梁

在中國，軌道交通已成為居民出行的重要交通工具，其在惠及民生的同時，有力地帶動了地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，是名副其實的朝陽產(chǎn)業(yè)。然而，高鐵站點的設(shè)備存在用電量大、能耗高等問題，非直接行車方面的能耗約占地鐵總能耗的13%，包括車站和列車用照明、空調(diào)、熱水、機器等的能耗。隨著高鐵站點服務(wù)設(shè)施的不斷改善，非直接行車方面的能耗比重正在逐年上升，尤其是車站內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗。在節(jié)能環(huán)保理念的指導(dǎo)下，利用高效、節(jié)能的磁懸浮產(chǎn)品可以優(yōu)化改造高鐵站點中的高能耗中央空調(diào)系統(tǒng)，有效解決中央空調(diào)系統(tǒng)能耗高的問題，實現(xiàn)高鐵站的節(jié)能運行。

對于高鐵站點內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)改造，青島高頓西朗機電系統(tǒng)工程有限公司暖通設(shè)計師于良偉頗有心得，他曾參與并完成了青島火車站中央空調(diào)系統(tǒng)改造工程項目，改造后系統(tǒng)節(jié)能效果顯著。

青島火車站由德國人魏爾勒和格德爾茨設(shè)計，采用磚木鋼混合結(jié)構(gòu)，主要由鐘樓和候車大廳兩大部分組成。修繕后的新青島站保持了原車站紅瓦黃墻的歐式風(fēng)格，3個站房總建筑面積為5.43萬m2，地下候車室和東、西候車室面積共7 218 m2，車站能夠同時容納5 000名旅客，空調(diào)總負(fù)荷近2 600 kW。車站開通高鐵列車后，火車?？康念l次大幅增加，車站采用旅客錯峰出行的措施導(dǎo)致空調(diào)長時間處于高負(fù)荷運行狀態(tài)，原先為車站提供服務(wù)的螺桿式空調(diào)機組已經(jīng)無法滿足當(dāng)前車站的制冷需求。

青島站使用的中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計之初并未采用變頻控制和集中控制系統(tǒng)，因此其中央空調(diào)系統(tǒng)在運行時存在3個主要問題：其一，因輔機設(shè)備無法及時自動調(diào)節(jié)，主機的能效比COP值無法穩(wěn)定在較高或最佳水平;其二，制冷主機運行臺數(shù)的增減完全依靠人工調(diào)節(jié)，無法根據(jù)實際負(fù)荷狀態(tài)，實時自動調(diào)整、增減設(shè)備;其三，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的制冷主機、冷凍水泵、冷卻水泵等設(shè)備在運行時無法實現(xiàn)遠程控制操作，在設(shè)備報警、跳停時無法第一時間準(zhǔn)確地反饋給管理人員，整個系統(tǒng)存在安全性較低、操作控制方式落后等問題。

“青島火車站是一個地標(biāo)性、歷史性建筑，項目方格外重視對項目外觀的保護，并要求更新后的系統(tǒng)設(shè)備除了要滿足站房內(nèi)旅客對制冷的需求外，還必須達到全生命周期的最低能耗，讓整個空調(diào)系統(tǒng)更加智能化?！庇诹紓ケ硎尽?/p>

于良偉及其團隊多次考察火車站項目現(xiàn)場，結(jié)合車站建筑結(jié)構(gòu)和實際使用需求與項目方進行了多輪方案的探討。從產(chǎn)品性能、全生命周期管理、投資成本回收等方面綜合對比分析了變頻離心機和磁懸浮離心機兩種方案，得出以下結(jié)論：海爾磁懸浮離心機組方案可以實現(xiàn)全生命周期成本最低，5年左右即可回收初投資成本。該方案獲得了項目方的充分認(rèn)可。

從車站內(nèi)空調(diào)負(fù)荷結(jié)構(gòu)分布上看，設(shè)備用房的空調(diào)系統(tǒng)運行時間為24 h，約占整個車站冷負(fù)荷的35%;站廳、站臺等公共區(qū)以及設(shè)備管理區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)運行時間為18 h，約占整個車站冷負(fù)荷的65%。白天，站廳的客流量處于高峰期，空調(diào)系統(tǒng)處于高負(fù)荷運行狀態(tài)，而晚上客流量回落至低谷期，空調(diào)系統(tǒng)需相應(yīng)地調(diào)整為低負(fù)荷運行狀態(tài)。

根據(jù)項目方提出的在部分負(fù)荷狀態(tài)下，設(shè)備能效必須高的要求，于良偉在施工改造方案中為車站的東、西兩個候車廳分別提供了1臺360 RT的磁懸浮機組。這兩臺機組具備實時冷量調(diào)節(jié)能力和在2%負(fù)荷下的抗喘振功能。另外，機組內(nèi)置云服務(wù)模塊，可實現(xiàn)對空調(diào)的遠程監(jiān)控、遠程控制和故障預(yù)判，大幅提升了空調(diào)系統(tǒng)的安全性，在操作方式上也更加智能化，可有效避免因車站管理人員經(jīng)驗技術(shù)不足而造成的機房維護不到位、空調(diào)系統(tǒng)能耗偏高等問題。海爾磁懸浮機組通過負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，可根據(jù)室外天氣信息和建筑負(fù)荷需求，動態(tài)調(diào)整機房冷量輸出;通過機組變水溫控制和水泵變流量控制以及熱平衡數(shù)據(jù)判斷，可實現(xiàn)建筑按需供冷，高效運行。

于良偉認(rèn)為，磁懸浮中央空調(diào)技術(shù)對軌道交通空調(diào)系統(tǒng)的升級改造意義重大。要想更好地推廣磁懸浮產(chǎn)品，需要樹立更多的樣板工程，讓更多的軌道交通人士認(rèn)識到磁懸浮中央空調(diào)的優(yōu)勢。海爾磁懸浮杯綠色設(shè)計與節(jié)能運營大賽的舉辦就是一個成功的例子，大賽讓更多的項目方、設(shè)計師了解了磁懸浮中央空調(diào)產(chǎn)品。

隨著國家軌道交通規(guī)模的日益擴大，客運網(wǎng)絡(luò)可達性不斷優(yōu)化，覆蓋面更廣，公眾對軌道交通出行的依賴性增強，軌道交通網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量受到越來越廣泛的關(guān)注，而穩(wěn)定可靠、綠色環(huán)保的磁懸浮節(jié)能技術(shù)的使用對營造站內(nèi)舒適的空氣環(huán)境、提升乘客出行滿意度等都大有裨益。