一般来说，地铁空调系统大多采用了电制冷螺杆式冷水机组，而其中的冷却水泵用电量约占制冷机组用电量的15%一25%，要高于一般的民用建筑中央空调系统的占比；并且地铁空调系统在绝大部分时间内均为部分负荷运行（尤其是运营初期，实际负荷未达到中远期设计负荷，几乎全部时间都是在部分负荷下运行），在定流量系统中冷却水泵消耗功率是不随空调负荷的变化而变化，因此在部分空调负荷时，冷却水泵的能耗所占比重就更高。分析冷却水泵的能耗多少，在地铁空调系统中就显得更加突出和重要。
　　笔者选定了某城市地铁车站空调系统设计中，十几个地下车站冷水机组与冷却水泵的选型对比，结果显示：地铁空调系统中冷却水泵的能耗占比明显高于一般的民用建筑空调系统，如果能够实现冷却水泵变频运行，降低冷却水泵耗能比例，这对地铁空调系统节能具有重要的意义，并且能产生显著的经济效益。但是冷却水系统变流量运行会对制冷主机运行的COP值会产生影响，那么通过定量地分析和统计，我们可以判断出：冷却水泵在变流量运行时的节能能否补偿制冷主机因COP值的降低所产生的能耗增加，这也是决定是否采用冷却水变流量方案的关键因素。本文针对地铁空调系统冷水机组采用冷却水变流量运行的可行性做一些具体分析。
　　通过查阅相关文献资料对各種冷水机组对冷却水流量要求统计可以发现，满足冷水机组正常运行时冷却水流量可以在一定的范围内变化。其决定因素包括两个方面：
　　1.冷凝器内换热管的经济流速；
　　2.冷却水管上流量开关的限定要求。
　　根据文献冷凝内的流速范围在1.01—3.66m/s，因此，在不触动水流开关的前提下，空调水系统的冷却水在一定范围内变流量运行对满足冷水机组本身的性能要求是可行的。
　　根据文献冷凝器内冷却水与制冷剂的换热满足光滑管内紊流换热条件，其换热公式为：
　　Nu=0.023Re0.8Pr0.3
　　式中Nu——努谢尔特数；Re——雷诺数；Pr——普朗特数；
　　当冷却水温度一定时或在实际运行当中变化不大（小于10%）时，水的物性参数基本上没有变化。此时对某一台冷凝器其换热量与铜管内的流速的0.8次方成正比。即：
　　式中 Q——冷凝器的换热量； V——铜管内冷却水流速； A——系数
　　当空调系统在部分负荷运行时，冷凝器的换热量必须等于空调负荷的热量与制冷机组所耗电功率之和，这样制冷机组和空调系统才能正常运行。此时冷凝器的换热量为：
　　笔者查阅相关文献，冷水机组的COP值在空调系统的负荷率大于50%左右的情况下，变流量系统的COP值要略低于定流量系统，但是其部分负荷的COPB值都是大于额定工况下的COPE值的。
　　另根据CARRIER、TRANE、YORK、Denham-Bush等产品的性能手册也可以得出：制冷机组在部分空调负荷下的COP值随着空调负荷的降低而增加，当空调负荷大约降低到65%以后，其COP值又逐渐降低。如下表2表示为某冷水机组在部分空调负荷下的性能变化系数，其他产品在部分空调负荷下的COP值具有相同的特征。
　　对变流量冷却水系统的节能分析：
　　通过查阅相关文献得到空调系统冷却水变流量时—冷却水系统COP值的节能幅度与冷却水泵能耗与冷水机组能耗占比的关系如下图所示：
　　空调负荷变化与变流量冷却水系统节能效率关系图
　　R——定冷却水流量下冷却水泵与制冷机组消耗功率的比值。
　　如上图所示：当冷却水泵与制冷机组的消耗功率比值R在10%以上时可以采用变流量冷却水系统，而且随着比值R的提高，其冷却水系统的节能效率大幅度增加。而当冷却水泵与制冷机组的消耗功率比值R小于等于10%时，采用变流量冷却水系统有可能节能，也有可能不节能，因此不适合采用。对于地铁空调系统而言，其R值一般在15%～25%之间，是完全可以采用变流量冷却水系统。
　　参考文献
　　[1]曲凯阳，胡德祥，王连吉，吕凤海.5中央空调冷却水泵变频节能的讨论
　　[2]建筑热能通风空调，2009，28（5）：82～84.