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，運營期冷卻塔噪聲、漂水、震動等引發(fā)社區(qū)居民投訴等一系列現(xiàn)實問題。同時，傳統(tǒng)的地鐵環(huán)控通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備繁雜，換熱環(huán)節(jié)多，輸配能耗高，運行能效低，導致地鐵運營費用居高不下。為解決以上矛盾，北京、廣州、深圳、鄭州、佛山、石家莊、青島、太原、合肥等多個城市的地鐵相繼采用了“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)。
2017年12月，寧波市軌道交通集團有限公司本著創(chuàng)新引領(lǐng)的發(fā)展理念，經(jīng)過前期調(diào)研、考察，決定在寧波地鐵3號線一期工程錦寓路站和南部商務(wù)區(qū)站，率先引入申菱“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)，作為科研試點項目，開展應(yīng)用研究。
2019年3～5月，該項目的設(shè)備安裝、單機調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、工程驗收工作相繼完成。2019年6月30日隨著寧波地鐵3號線一期工程開通試運營，“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)正式投入運行。
“無塔冷卻”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)，實現(xiàn)對傳統(tǒng)地鐵冷卻塔的取消、冷水機房的取消；先進的智能節(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)負荷變化實時智能調(diào)節(jié)冷量輸出，確保系統(tǒng)始終運行在最高能效點。系統(tǒng)可實時監(jiān)測、顯示、存儲、輸出各設(shè)備運行狀態(tài)、運行參數(shù)、設(shè)備電耗、運行COP（冷源&系統(tǒng)）等各項數(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)報警系統(tǒng)（FAS）無縫互聯(lián)，為地鐵站的站廳層、站臺層及設(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)場可以看到，區(qū)別于其他地鐵車站，這個車站的地面沒有突兀的冷卻塔，地面環(huán)境和諧，景觀通透，秘密就在于這個站應(yīng)用了地鐵站專用的“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)。
正值盛夏，地鐵站外烈日當空，熱浪襲人，進到站內(nèi)則涼爽怡人，舒適清新。這是正在運行的“無塔冷卻”直膨空調(diào)的功勞。
2021年8月，在線路開通運營的第三個空調(diào)季，寧波地鐵集團建設(shè)分公司邀請國家權(quán)威第三方檢測機構(gòu)對3號線一期工程南部商務(wù)區(qū)站“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)的運行能效情況進行了現(xiàn)場實測。
檢測結(jié)論顯示，該站“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)制冷季節(jié)運行能效比SEER-sys達到4.07，遠高于傳統(tǒng)地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)的運行能效值(平均在1.6~2.3之間)?，節(jié)能優(yōu)勢十分顯著。
“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)地鐵空調(diào)系統(tǒng)而言是一種新的解決方案，其目前在全國的應(yīng)用尚在普及過程中。廠家在用戶培訓、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?！盁o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軟水器及自動排污裝置，運營管理較方便。在地鐵站使用環(huán)境下，一般而言一個空調(diào)季需對系統(tǒng)的冷凝器進行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。運營單位做好設(shè)備的日常維護和定期保養(yǎng)工作有利于維持設(shè)備良好性能，延長設(shè)備使用壽命。
綜合來看，采用“無塔冷卻”直膨空調(diào)系統(tǒng)，具備以下五大優(yōu)勢：
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題，省去冷卻塔占地面積，節(jié)省土建初投資，實現(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)簡潔高效，省卻傳統(tǒng)地鐵冷水機房，可縮減車站規(guī)模和投資，降低運行維護工作量。
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)，實現(xiàn)地鐵站通風空調(diào)系統(tǒng)能耗相比傳統(tǒng)產(chǎn)品降低30%以上，節(jié)省運營電費，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
四是簡化了車站內(nèi)管線特別是穿越公共區(qū)的管線，減小了后期的運營維護工作量，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致的末端設(shè)備和水管被凍裂的風險。
五是相比傳統(tǒng)地鐵空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品繁雜（包括冷水機組、空調(diào)機組、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、招標過程繁瑣等弊端，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，十分有利于地鐵項目建設(shè)進度。
? 數(shù)據(jù)來源：江億 清華大學建筑節(jié)能研究中心《交通場站運行能耗與環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能分析》2019年
