[发明专利]应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空调控制系统技术领域，尤其涉及一种应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置及控制方法。

背景技术

地铁现已成为城市轨道交通中必不可少的一种交通，其具有安全、准点、快捷、舒适、环保的特点，能够实现庞大的运量，具有地面任何交通工具不可比拟的优越性。由于地铁站点的人流量大，空间大，且建设于地下，因此需要设置通风空调系统。而现有的地铁通风空调系统，其风系统及水系统是单独运行的，并没有将风系统及水系统有机结合、联动控制，造成能源的浪费。

现有的地铁通风空调系统的控制多采用模糊控制方式。所谓模糊控制方式，是采集实时现场参数，温度，二氧化碳等，然后对比自己的历史数据库里面的数据，预测出未来的能耗和负荷的变化，然后根据这个预测的变化，选择是调节风系统好还是调节水系统好。上述模糊控制方式存在如下问题：首先，模糊控制方式是对比自身数据库里面的历史数据做的预测。而现场的环境时刻都有变化，并且是不可知的，历史数据并不能准确的做出未来能耗的预测；其次，因为模糊控制方式是预测未来达到设定值时，风系统和水系统的能耗曲线，所以必须是单纯的选择风控制还是水控制，在控制过程中不能变化，达不到实时联动的效果。比如预测表明，达到设定值，风控制比水控制节能，但是可能是风控制开始能耗大，后期慢，总的能耗少，若是实时变化的话，开始就选择了水控制而不是风控制了。因为现有的模糊控制方式预测不准确且达不到实时联动的效果，难以根据现场的情况动态调节，会造成能源浪费，不能达到最佳的节能效果。

发明内容

为解决现有技术中，地铁通风空调系统采用模糊控制方式存在的预测不准确且达不到实时联动的效果，导致能源浪费的技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明中的应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置，包括供水装置、供风装置及表冷器；所述供水装置通过进水管及回水管与所述表冷器连接，所述供风装置通过风管与表冷器连接。

在一种优选的实施方式中，所述供水装置包括水泵、冷机及水系统电磁阀；所述水泵的进水口与所述冷机的出水口连接，所述水泵的出水口与所述进水管连通，所述冷机的进水口与所述回水管连通，所述水系统电磁阀设置于所述进水管中。

在一种优选的实施方式中，包括水泵变频器及水泵功率计；所述水泵变频器及所述水泵功率计均与所述水泵连接。

在一种优选的实施方式中，所述供风装置包括风机、风机变频器、风机功率计及风系统电磁阀；所述风机的出风口与所述风管连通，所述风机变频器及所述风机功率计均与所述风机连接，所述风系统电磁阀设置于所述风管中。

在一种优选的实施方式中，包括PLC控制器、进水管温度传感器、回水管温度传感器、流量传感器；所述进水管温度传感器设置于所述进水管外壁，所述回水管温度传感器设置于所述回水管外壁，所述流量传感器设置于所述进水管内或者出水管内，所述进水管温度传感器、回水管温度传感器、流量传感器均靠近所述表冷器，所述PLC控制器与所述进水管温度传感器、回水管温度传感器及流量传感器连接。

在一种优选的实施方式中，PLC控制器还与水泵功率计、水泵变频器、风机变频器、风机功率计、水系统电磁阀及风系统电磁阀连接。

本发明还公开了一种应用于地铁通风空调系统的风水联动控制方法，包括：

步骤1、将水泵调到设定的参数值或工频状态，绘制风机的频率与功率每冷吨的曲线；

步骤2、将风机调到设定的参数值或工频状态，绘制水泵的频率与功率每冷吨的曲线；

步骤3、找到步骤1中风机频率与功率每冷吨曲线及步骤2中水泵频率与功率每冷吨曲线的交点K；

步骤4、PLC控制器根据频率及步骤3中的交点K，判定开启风机还是水泵，以使功耗最小。

在一种优选的实施方式中，步骤1包括：

步骤1.1、将水泵调到设定的参数值或工频状态，即使水泵不变动；

步骤1.2、调节风机的频率，观察风机功率计和表冷器的冷量，计算出风机的频率与功率每冷吨的曲线；其中风机工作时的表冷器的冷量计算是根据采集的回水管温度传感器数值T_回、进水管温度传感器数值T_进及经过该风机的水管流量传感器数值Q_水计算得到，计算公式如下：

风机工作时表冷器冷量＝温差×流量×比热容＝(T_回-T_进)×Q_水×C_水。

在一种优选的实施方式中，步骤2包括：