地铁车站中央空调节能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了地铁车站中央空调节能控制系统及方法，该通风空调系统充分利用车站BAS系统实现信息共享达到节能的目的；包括：冷水机组群控策略、焓值控制、冷冻水流量闭环控制、时间表控制，所述冷水机组群控策略包括群控系统加机策略；群控系统减机策略；本发明专利技术通过对地铁车站中央空调节能控制系统及方法的改进，具有中央空调通过采取对冷水机组进行了群控，结合时间表进行定时启停，根据室内、外的空气焓值进行切换控制等措施实施节能，设计合理，控制方案简单，多个设备相互协调，每个设备都在节能状态，节能效果好，应用效果显著的优点优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

Energy saving control system and method of central air conditioning in subway station

【技术实现步骤摘要】
地铁车站中央空调节能控制系统及方法
本专利技术涉及地铁车站控制
，更具体的说，尤其涉及一种地铁车站中央空调节能控制系统及方法。
技术介绍
城市现代化建设消耗大量能源，如何降低能源损耗，维持可持续发展，成为亟待解决的问题。在地铁行业，车站中央空调系统是除列车牵引和动力供电外最大的耗能设备，其负荷随外界温度波动而变化，因此在改进控制方式以降低能耗方面有很大的改善空间。目前国内90％的地铁车站安装了建筑楼宇自动化系统或环境与设备监控系统，对地铁车站各种机电设备进行监测和控制。但是60％地铁车站未利用BAS系统对空调系统数据采集处理，不能对空调系统进行自动控制，达到节能目的。从可持续发展出发，中央空调系统节能的关键在于提高整个系统的能量效率，因此利用现有BAS系统，结合地铁中央空调系统的运行特点，提高自动化控制水平，节能降耗，是降低运营成本的必然选择。传统BAS系统对车站中央空调的控制只能实现简单的点动启停控制与联锁保护，并显示冷却塔、冷却水系统、冷冻水系统、冷水机组、风柜、风机等设备的运行状态及环境温湿度参数。BAS系统不能根据环境参数对这些设备和系统进行统一的协调与优化控制。传统的地铁车站的中央空调系统，设备系统均按最大热负载条件全负荷运行。在地铁中央空调系统中，冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵及冷却风机的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的余量。外界温度随四季白夜变化以及地铁运营与非运营时段的热负荷相差较大，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低，也就是说，中央空调大部分时间实际运行在低负荷状态下。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种地铁车站中央空调节能控制系统及方法，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供地铁车站中央空调节能控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的传统BAS系统对车站中央空调的控制只能实现简单的点动启停控制与联锁保护，并显示冷却塔、冷却水系统、冷冻水系统、冷水机组、风柜、风机等设备的运行状态及环境温湿度参数。BAS系统不能根据环境参数对这些设备和系统进行统一的协调与优化控制，传统的地铁车站的中央空调系统，设备系统均按最大热负载条件全负荷运行。在地铁中央空调系统中，冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵及冷却风机的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的余量。外界温度随四季白夜变化以及地铁运营与非运营时段的热负荷相差较大，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低，也就是说，中央空调大部分时间实际运行在低负荷状态下的问题和不足。为实现上述目的，本专利技术提供了地铁车站中央空调节能控制系统及方法，由以下具体技术手段所达成：地铁车站中央空调节能控制系统及方法，该通风空调系统充分利用车站BAS系统实现信息共享达到节能的目的；包括：冷水机组群控策略、焓值控制、冷冻水流量闭环控制、时间表控制；所述冷水机组群控策略包括以下两种方式：S1:群控系统加机策略；S2:群控系统减机策略。所述焓值控制：根据室外空气参数与站厅、站台公共区回风湿球温度、组合式空调机组冷却器出风干球温度和露点温度之间关系，车站公共区全年空调通风可调风阀的位置来转变工况。所述冷冻水流量闭环控制：针对地铁车站公共区与设备区对环境温湿度要求不同，利用PLC的AO模块对车站公共区及其重要设备房温湿度进行采集、经PID计算控制冷冻水流量二通阀的开度达到对冷冻水流量控制的控制。所述时间表控制：车站公共区及设备房在不同时间对环境的要求不同，在非运营时间需要关闭公共区空调系统，因此在BAS系统中引入时间表控制功能。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术地铁车站中央空调节能控制系统及方法，所述群控系统加机策略：当系统末端负荷增加时，会通过冷冻水供回水温度、压差和流量的变化来反映，冷水机组能够锁定设定的出水温度，当冷冻水量上升时，主机感应到水量的变化，此时主机则根据自身负荷调节的能力上载制，当该台机组的系统负荷上升到其运行功率90％时，控制系统启动另一台机组加机并延时在启动延时后，如果运行功率>90％，则该台机组及其水泵的满载运行已不足以满足系统负荷值，且冷冻水出水温度不会稳定在设定的出水温度值上，此时开启第二台机组。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术地铁车站中央空调节能控制系统及方法，所述群控系统减机策略，机组正在运行，当系统负荷变小时，空调的回水温度也会相应的减小，同样温湿度也会波动偏低，冷冻供水泵即减小所供应的水量，机组感应到相应的水量变化，机组负荷相应减小，当两台机组的负荷总量小于一台机组的额定功率时，在延时一段时间后，控制系统关掉其中一台机组，使另一台机组在高负荷效率状况下运行。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术地铁车站中央空调节能控制系统及方法，所述焓值控制的三种运行模式包括：模式1、小新风空调运行，其模式转换条件为ir＞iw；模式2、全新风空调运行，其模式转换条件为iw＜ir，且Tw＞To；模式3、全新风非空调运行，其模式转换条件为Tw≤To。其中：Tw：室内温度；To：空调送风温度，由设计负荷计算确定；Tr：回风干球温度；iw：室外焓值，由设在进风道消声器入口前的温湿度探测器监测；ir：回风焓值，由设在环控机房回排风室或回排风总管内的温湿度探测器监测。且三种运行模式通过温湿度探测器的测量值在BAS系统程序中进行计算转换条件与公式如下：i＝1.01t+(2500+1.84t)d或i＝(1.01+1.84d)t+2500d(kJ/kg干空气)。式中t：空气温度℃；d：空气的含湿量；g/kg：干空气；1.01：干空气的平均定压比热kJ/(kg·K)；1.84：水蒸气的平均定压比热kJ/(kg·K)；2500：0℃时水的汽化潜热，kJ/kg。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术地铁车站中央空调节能控制系统及方法，所述冷冻水流量闭环控制PID控制环节中，调节器的动作规律由以下公式决定：Un＝KpEn+KI由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术通过对地铁车站中央空调节能控制系统及方法的改进，具有中央空调通过采取对冷水机组进行了群控，结合时间表进行定时启停，根据室内、外的空气焓值进行切换控制等措施实施节能，设计合理，控制方案简单，多个设备相互协调，每个设备都在节能状态，节能效果好，应用效果显著的优点优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的冷水系统的群控流程示意图；图2为本专利技术的焓值控制界面示意图；图3为本专利技术的时间表控制界面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地铁车站中央空调节能控制系统及方法，其特征在于：该通风空调系统充分利用车站BAS系统实现信息共享达到节能的目的；包括：冷水机组群控策略、焓值控制、冷冻水流量闭环控制、时间表控制；所述冷水机组群控策略包括以下两种方式：/nS1:群控系统加机策略；/nS2:群控系统减机策略，/n所述焓值控制：根据室外空气参数与站厅、站台公共区回风湿球温度、组合式空调机组冷却器出风干球温度和露点温度之间关系，车站公共区全年空调通风可调风阀的位置来转变工况，/n所述冷冻水流量闭环控制：针对地铁车站公共区与设备区对环境温湿度要求不同，利用PLC的AO模块对车站公共区及其重要设备房温湿度进行采集、经PID计算控制冷冻水流量二通阀的开度达到对冷冻水流量控制的控制，/n所述时间表控制：车站公共区及设备房在不同时间对环境的要求不同，在非运营时间需要关闭公共区空调系统，因此在BAS系统中引入时间表控制功能。/n

【技术特征摘要】
1.地铁车站中央空调节能控制系统及方法，其特征在于：该通风空调系统充分利用车站BAS系统实现信息共享达到节能的目的；包括：冷水机组群控策略、焓值控制、冷冻水流量闭环控制、时间表控制；所述冷水机组群控策略包括以下两种方式：
S1:群控系统加机策略；
S2:群控系统减机策略，
所述焓值控制：根据室外空气参数与站厅、站台公共区回风湿球温度、组合式空调机组冷却器出风干球温度和露点温度之间关系，车站公共区全年空调通风可调风阀的位置来转变工况，
所述冷冻水流量闭环控制：针对地铁车站公共区与设备区对环境温湿度要求不同，利用PLC的AO模块对车站公共区及其重要设备房温湿度进行采集、经PID计算控制冷冻水流量二通阀的开度达到对冷冻水流量控制的控制，
所述时间表控制：车站公共区及设备房在不同时间对环境的要求不同，在非运营时间需要关闭公共区空调系统，因此在BAS系统中引入时间表控制功能。


2.根据权利要求1所述的地铁车站中央空调节能控制系统及方法，其特征在于：所述群控系统加机策略：当系统末端负荷增加时，会通过冷冻水供回水温度、压差和流量的变化来反映，冷水机组能够锁定设定的出水温度，当冷冻水量上升时，主机感应到水量的变化，此时主机则根据自身负荷调节的能力上载制，当该台机组的系统负荷上升到其运行功率90％时，控制系统启动另一台机组加机并延时在启动延时后，如果运行功率>90％，则该台机组及其水泵的满载运行已不足以满足系统负荷值，且冷冻水出水温度不会稳定在设定的出水温度值上，此时开启第二台机组。


3.根据权利要求1所述的地铁车站中央空调节能控制系统及方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷捷，
申请(专利权)人：南京瑞松信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32