隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和中心城區(qū)軌道線路加密成網(wǎng),城市軌道交通在建設(shè)過(guò)程中普遍存在冷卻塔征地難、協(xié)調(diào)難、布置難、影響城市景觀,運(yùn)營(yíng)期冷卻塔噪聲、漂水、震動(dòng)等引發(fā)社區(qū)居民投訴等一系列現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。同時(shí),傳統(tǒng)的地鐵環(huán)控通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備繁雜,換熱環(huán)節(jié)多,輸配能耗高,運(yùn)行能效低,導(dǎo)致地鐵運(yùn)營(yíng)費(fèi)用居高不下。為解決以上矛盾,北京、廣州、深圳、鄭州、佛山、石家莊、青島、太原、合肥等多個(gè)城市的地鐵相繼采用了“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)。
2017年12月,寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司本著創(chuàng)新引領(lǐng)的發(fā)展理念,經(jīng)過(guò)前期調(diào)研、考察,決定在寧波地鐵3號(hào)線一期工程錦寓路站和南部商務(wù)區(qū)站,率先引入申菱“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng),作為科研試點(diǎn)項(xiàng)目,開展應(yīng)用研究。
2019年3~5月,該項(xiàng)目的設(shè)備安裝、單機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、工程驗(yàn)收工作相繼完成。2019年6月30日隨著寧波地鐵3號(hào)線一期工程開通試運(yùn)營(yíng),“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)正式投入運(yùn)行。
“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng),采用模塊化蒸發(fā)冷凝高效散熱技術(shù)和制冷劑直膨蒸發(fā)制冷技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)地鐵冷卻塔的取消、冷水機(jī)房的取消;先進(jìn)的智能節(jié)能群控和故障自診斷技術(shù),令系統(tǒng)可根據(jù)車站大小系統(tǒng)負(fù)荷變化實(shí)時(shí)智能調(diào)節(jié)冷量輸出,確保系統(tǒng)始終運(yùn)行在最高能效點(diǎn)。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示、存儲(chǔ)、輸出各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備電耗、運(yùn)行COP(冷源&系統(tǒng))等各項(xiàng)數(shù)據(jù),并與車站環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)無(wú)縫互聯(lián),為地鐵站的站廳層、站臺(tái)層及設(shè)備管理用房提供綠色、智能、高效、可靠的空氣環(huán)境保障。
站在南部商務(wù)區(qū)地鐵站地面出入口,現(xiàn)場(chǎng)可以看到,區(qū)別于其他地鐵車站,這個(gè)車站的地面沒(méi)有突兀的冷卻塔,地面環(huán)境和諧,景觀通透,秘密就在于這個(gè)站應(yīng)用了地鐵站專用的“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)。
正值盛夏,地鐵站外烈日當(dāng)空,熱浪襲人,進(jìn)到站內(nèi)則涼爽怡人,舒適清新。這是正在運(yùn)行的“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)的功勞。
2021年8月,在線路開通運(yùn)營(yíng)的第三個(gè)空調(diào)季,寧波地鐵集團(tuán)建設(shè)分公司邀請(qǐng)國(guó)家權(quán)威第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)3號(hào)線一期工程南部商務(wù)區(qū)站“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能效情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。
檢測(cè)結(jié)論顯示,該站“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)制冷季節(jié)運(yùn)行能效比SEER-sys達(dá)到4.07,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能效值(平均在1.6~2.3之間)[ 數(shù)據(jù)來(lái)源:江億 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心《交通場(chǎng)站運(yùn)行能耗與環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能分析》2019年],節(jié)能優(yōu)勢(shì)十分顯著。
“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng),相對(duì)于傳統(tǒng)地鐵空調(diào)系統(tǒng)而言是一種新的解決方案,其目前在全國(guó)的應(yīng)用尚在普及過(guò)程中。廠家在用戶培訓(xùn)、售后維保、配件供應(yīng)等方面提供專業(yè)服務(wù),有利于提升用戶體驗(yàn)。“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)由于搭載了智能集控系統(tǒng),蒸發(fā)冷凝散熱裝置亦配備了全自動(dòng)軟水器及自動(dòng)排污裝置,運(yùn)營(yíng)管理較方便。在地鐵站使用環(huán)境下,一般而言一個(gè)空調(diào)季需對(duì)系統(tǒng)的冷凝器進(jìn)行1~2次清洗,這樣做可避免水垢沉積影響換熱,確保節(jié)能效果。運(yùn)營(yíng)單位做好設(shè)備的日常維護(hù)和定期保養(yǎng)工作有利于維持設(shè)備良好性能,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
綜合來(lái)看,采用“無(wú)塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng),具備以下五大優(yōu)勢(shì):
一是取消了傳統(tǒng)地鐵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置的冷卻塔,解決了冷卻塔占地大、協(xié)調(diào)布置困難、影響景觀及噪聲擾民等問(wèn)題,省去冷卻塔占地面積,節(jié)省土建初投資,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。
二是蒸發(fā)冷凝直膨技術(shù)為環(huán)保冷媒直接蒸發(fā)式制冷,系統(tǒng)簡(jiǎn)潔高效,省卻傳統(tǒng)地鐵冷水機(jī)房,可縮減車站規(guī)模和投資,降低運(yùn)行維護(hù)工作量。
三是產(chǎn)品采用蒸發(fā)冷凝技術(shù)、直膨技術(shù)與節(jié)能集控技術(shù),實(shí)現(xiàn)地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗相比傳統(tǒng)產(chǎn)品降低30%以上,節(jié)省運(yùn)營(yíng)電費(fèi),助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
四是簡(jiǎn)化了車站內(nèi)管線特別是穿越公共區(qū)的管線,減小了后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作量,直膨技術(shù)也徹底避免了傳統(tǒng)水系統(tǒng)在冬季由于泄水不利導(dǎo)致的末端設(shè)備和水管被凍裂的風(fēng)險(xiǎn)。
五是相比傳統(tǒng)地鐵空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品繁雜(包括冷水機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、冷卻塔、水泵、水處理設(shè)備、水力閥件儀表等)、供貨廠家分散、安裝單位、招標(biāo)過(guò)程繁瑣等弊端,本系統(tǒng)設(shè)備供貨一家集成,供貨、安裝及調(diào)試整體解決,不但減少了建設(shè)單位協(xié)調(diào)工作量、降低管理成本,而且設(shè)備交期與質(zhì)量更易控制,安裝工期更短,十分有利于地鐵項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。