开启高铁枢纽全生命周期智慧节能新时代

　　在中国，轨道交通已成为居民出行的重要交通工具，其在惠及民生的同时，有力地带动了地方经济和产业链的发展，是名副其实的朝阳产业。然而，高铁站点的设备存在用电量大、能耗高等问题，非直接行车方面的能耗约占地铁总能耗的13%，包括车站和列车用照明、空调、热水、机器等的能耗。随着高铁站点服务设施的不断改善，非直接行车方面的能耗比重正在逐年上升，尤其是车站内中央空调系统的能耗。在节能环保理念的指导下，利用高效、节能的磁悬浮产品可以优化改造高铁站点中的高能耗中央空调系统，有效解决中央空调系统能耗高的问题，实现高铁站的节能运行。

　　对于高铁站点内中央空调系统的技术改造，青岛高顿西朗机电系统工程有限公司暖通设计师于良伟颇有心得，他曾参与并完成了青岛火车站中央空调系统改造工程项目，改造后系统节能效果显著。

　　青岛火车站由德国人魏尔勒和格德尔茨设计，采用砖木钢混合结构，主要由钟楼和候车大厅两大部分组成。修缮后的新青岛站保持了原车站红瓦黄墙的欧式风格，3 个站房总建筑面积为5.43 万m2，地下候车室和东、西候车室面积共7 218 m2，车站能够同时容纳5 000 名旅客，空调总负荷近2 600 kW。车站开通高铁列车后，火车停靠的频次大幅增加，车站采用旅客错峰出行的措施导致空调长时间处于高负荷运行状态，原先为车站提供服务的螺杆式空调机组已经无法满足当前车站的制冷需求。

　　青岛站使用的中央空调系统在设计之初并未采用变频控制和集中控制系统，因此其中央空调系统在运行时存在3 个主要问题：其一，因辅机设备无法及时自动调节，主机的能效比COP 值无法稳定在较高或最佳水平；其二，制冷主机运行台数的增减完全依靠人工调节，无法根据实际负荷状态，实时自动调整、增减设备；其三，暖通空调系统中的制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵等设备在运行时无法实现远程控制操作，在设备报警、跳停时无法第一时间准确地反馈给管理人员，整个系统存在安全性较低、操作控制方式落后等问题。

　　“青岛火车站是一个地标性、历史性建筑，项目方格外重视对项目外观的保护，并要求更新后的系统设备除了要满足站房内旅客对制冷的需求外，还必须达到全生命周期的最低能耗，让整个空调系统更加智能化。”于良伟表示。

　　于良伟及其团队多次考察火车站项目现场，结合车站建筑结构和实际使用需求与项目方进行了多轮方案的探讨。从产品性能、全生命周期管理、投资成本回收等方面综合对比分析了变频离心机和磁悬浮离心机两种方案，得出以下结论：海尔磁悬浮离心机组方案可以实现全生命周期成本最低，5 年左右即可回收初投资成本。该方案获得了项目方的充分认可。

　　从车站内空调负荷结构分布上看，设备用房的空调系统运行时间为24 h，约占整个车站冷负荷的35%；站厅、站台等公共区以及设备管理区的空调系统运行时间为18 h，约占整个车站冷负荷的 65%。白天，站厅的客流量处于高峰期，空调系统处于高负荷运行状态，而晚上客流量回落至低谷期，空调系统需相应地调整为低负荷运行状态。

　　根据项目方提出的在部分负荷状态下，设备能效必须高的要求，于良伟在施工改造方案中为车站的东、西两个候车厅分别提供了1 台360 RT 的磁悬浮机组。这两台机组具备实时冷量调节能力和在2% 负荷下的抗喘振功能。另外，机组内置云服务模块，可实现对空调的远程监控、远程控制和故障预判，大幅提升了空调系统的安全性，在操作方式上也更加智能化，可有效避免因车站管理人员经验技术不足而造成的机房维护不到位、空调系统能耗偏高等问题。海尔磁悬浮机组通过负荷预测技术，可根据室外天气信息和建筑负荷需求，动态调整机房冷量输出；通过机组变水温控制和水泵变流量控制以及热平衡数据判断，可实现建筑按需供冷，高效运行。

　　于良伟认为，磁悬浮中央空调技术对轨道交通空调系统的升级改造意义重大。要想更好地推广磁悬浮产品，需要树立更多的样板工程，让更多的轨道交通人士认识到磁悬浮中央空调的优势。海尔磁悬浮杯绿色设计与节能运营大赛的举办就是一个成功的例子，大赛让更多的项目方、设计师了解了磁悬浮中央空调产品。

　　随着国家轨道交通规模的日益扩大，客运网络可达性不断优化，覆盖面更广，公众对轨道交通出行的依赖性增强，轨道交通网络的服务质量受到越来越广泛的关注，而稳定可靠、绿色环保的磁悬浮节能技术的使用对营造站内舒适的空气环境、提升乘客出行满意度等都大有裨益。