随着城市轨道交通的不断推进和能源问题的日益严峻,作为地铁系统重要组成部分的通风空调系统受到了越来越多的关注。选择合理的通风空调系统形式,采用有效的节能运行策略,对于城市地铁的可持续健康发展有着重要意义。直膨式空调机组作为目前在地铁车站中尚未大量生产应用的空调机组,具有非常大的应用潜力。本文以广州地区某地铁车站为研究背景,以磁悬浮变频离心式空调机组样机为研究对象,研究直膨式空调机组变容量与变风量运行应用于车站空调大系统的可行性及节能潜力。本文首先采用软件模拟模拟的方法,以广州南村地铁站为研究对象,使用EnergyPlus能耗模拟引擎建立地铁车站大系统的空调负荷模型,研究分析了地铁车站公共区域的全年逐时负荷特性。其次,本文以某水冷直膨式空调机组样机为实验对象进行了空调机组综合部分负荷性能IPLV测试和机组制冷空调性能正交试验,针对直膨式空调机组的实际性能和影响因素进行了研究。为后续的数值模拟计算和优化运行策略分析提供验证和充足可信的数据样本。另外,以实验数据为基础,使用SPSS数据分析软件采用逐步多元回归的方法建立起水冷磁悬浮变频离心式空调机组的性能数值模型,并通过统计检验进一步确定模型的正确性,满足实际工程的应用要求。最后,对直膨式空调系统的几种双变频控制运行方式和各策略进行了分析研究。结合地铁车站大系统的空调负荷模型和磁悬浮变频离心式直膨空调机组的数值模型进行了车站空调大系统全年运行能耗仿真,得到了相应节能运行方式的运行结果。通过对比分析研究磁悬浮变频离心式直膨空调机组变容量与变风量的控制策略,先变风量后变容量的机组控制运行方式的节能效果好,试验运行可靠稳定,地铁车站空调大系统应用磁悬浮变频离心式直膨空调系统在该控制运行方式下全年运行较定容量变风量控制运行的节能率为52.97%,全年可节约电能约9.6wkWh。