[发明专利]基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统

权利要求书

1.基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：包括冷冻水变流量运行控制、冷却水变流量控制、冷却塔节能运行控制、冷水机组节能运行控制、湿度独立运行控制、新风节能控制以及大系统变风量运行控制，所述系统还包括结合时间表进行空调水系统模式、大系统模式的切换，根据室内、外的空气焓值进行大系统模式的切换。

2.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述系统用于测量地铁车站室外空气的温湿度以及车站室内温湿度，并根据温湿度计算室内外的空气焓值；在空调季节，节能控制程序计算室内外空气的焓值，并进行比较，由综合监控系统选择运行大系统的模式。

3.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述大系统变风量运行控制根据站台层室内温度调节大系统的风量。

4.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述冷冻水变流量运行控制根据冷冻水供回水主管上的温差调节冷冻水流量。

5.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述冷却水变流量控制根据冷冻水的运行频率随动调节冷却水流量。

6.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述冷却塔节能运行控制包含冷却塔自身的节能运行，以及冷却经济运行对整个空调水系统能耗的影响，当运行功率低于10％时，优先考虑冷却塔的运行对整个系统的节能影响。

7.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述冷水机组节能运行控制可以独立控制室内空气的温度。

8.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述湿度独立运行控制可以独立控制室内空气的湿度。

9.根据权利要求1所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述新风节能控制可以独立控制室内CO₂的浓度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于地铁车站温湿度独立控制的通风空调节能控制系统，其特征在于：所述系统使用步骤如下：

S1、测量地铁车站室外空气的温湿度以及车站室内温湿度，并根据温湿度计算室内外的空气焓值；

空气焓值i＝1.01t+w(2500+1.84t)(ki/kg干空气)；

式中：

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；

相对湿度与含湿量关系：

式中：

db--空气的饱和含湿量g/kg干空气；

在空调季节，节能控制程序计算室内外空气的焓值，并进行比较，由综合监控系统选择运行大系统的模式；

当ir＜iw，运行小新风节能运行模式，该模式下为一次回风单风机运行；

当ir≥iw，且Tw＞To，其中，Tw表示外部空气温度，To表示车站设定温度，运行全新风节能运行模式，该模式下为单送单风机运行；

S2、节能控制系统收集地铁车站站台层室内温度，并计算其平均值，组合式空调箱以车站站台温度为控制系统的反馈值，通过闭环负反馈控制组合式空调的运行频率，来确保室内环境温度达到预期的目标；

S3、节能控制系统根据负荷的变化动态调整冷冻水流量，保持冷冻水系统始终处于经济运行的状态，冷冻水系统变流量控制采用温差控制，在空调冷冻水的供回水总管或分、集水器上设置温度传感器，在部分负荷工况下运行是，将实际供回水温差与设定的温差进行比较，控制系统根据偏差控制冷冻水泵的运行频率，单温差小于设定值时，控制器发出指令，降低水泵转速；当温差大于设定值时，控制器发出制定，提高水泵转速；

S4、节能控制系统动态调整冷却水流量，使得主机能耗和冷却水输送能耗之和最低，保证空调系统始终处于经济运行状态，冷却水变流量控制采用跟随控制，根据冷水机组蒸发器、冷凝器的换热能量守恒原理，冷冻水跟随室内负荷的变化而变化，冷却水的换热跟随冷冻水的变化而变化，其工作原理是自动跟踪冷冻水变频反馈信号，控制器实时计算输出冷却水的变频控制信号；

S5、节能控制系统动态调整冷却塔风扇的运行频率，同时空调水系统采用一机双塔运行，设定冷却塔的最低运行频率为40Hz，在增加冷却塔填料散热面积，同时增加0.6倍的进风量的同时，不额外增加冷却塔的运行能耗，冷却塔出口水温设置保护控制，当冷却塔出口水温高于设定值，显示超温报警并调高冷却塔运行频率；

S6、节能控制程序可以设定冷水机组的出口水温，通风空调系统独立控制室内温度，通过设定冷水机组的水温，控制组合式空调箱的送风温度，并通过组合式空调箱的变频调节控制室内温度的范围在±0.5℃范围内；

S7、冷水机组的关机命令由节能控制系统进行判定和下发，在节能控制系统开启空调水系统后，运营期间的21点开始进行判定，根据车站站台层的温湿度进行判断是否关机，系统每30分钟进行一次判定直到运营结束，节能控制系统自动下发关机命令；

S8、节能控制程序可以独立控制室内的湿度，根据车站湿度的反馈，当反馈值高于设定值+10％时，开启除湿机组，当反馈值低于设定值-10％时，关闭除湿机组；

S9、节能控制程序可以独立控制室内CO₂的浓度，CO₂传感器将信号传给车站BAS系统，并由BAS系统将CO₂的浓度数据传给新风控制装置，由新风控制装置提供基于CO₂的浓度的新风控制。