应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置的制作方法

本实用新型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。

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。地铁通风空调系统与一般商用建筑内的通风空调系统不同的是，地铁末端风机的装机容量往往与水泵相当，甚至更大，所以，对水系统与风系统的能耗优化联控，在地铁中央空调节能中具有非常重要的意义。

技术实现要素：

为解决现有技术中，地铁通风空调系统存在的风系统及水系统单独运行，没有联动控制，导致能源浪费的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型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。

本实用新型中的应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置，与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型中的应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置，在进水管及回水管上设置了进水管温度传感器、回水管温度传感器及流量传感器，三种传感器均设置的靠近表冷器处，测量的是表冷器的冷量。这个好处一是减少了受到环境变化的影响，二是直接测量冷量更能体现这个冷水系统和空调系统的功能，这两个系统影响环境温度的就是冷量，而我们直接测量的是冷量，直接切入根本。而且，本实用新型所采集的数据都是即时数据，所有的控制都是实时控制，在达到同样的效果下，实现单位冷量的总能耗是最低的。

附图说明

图1是本实用新型中应用于地铁通风空调系统的风水联动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型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1；供水装置通过进水管及回水管与表冷器1连接，供风装置通过风管与表冷器1连接。

供水装置包括水泵2、冷机3及水系统电磁阀4；水泵2的进水口与冷机3的出水口连接，水泵2的出水口与进水管连通，冷机3的进水口与回水管连通，水系统电磁阀4设置于进水管中。还包括水泵变频器6及水泵功率计5；水泵变频器6及水泵功率计5均与水泵2连接。在实施项目中水泵变频器6的型号为ABB的ACS880，水泵功率计5的型号为纳普PM9840电参测量仪。各项目应根据各自需求，采用不同设备。

供风装置包括风机7、风机变频器8、风机功率计9及风系统电磁阀10；风机7的出风口与风管连通，风机变频器8及风机功率计9均与风机7连接，风系统电磁阀10设置于风管中。在实施项目中风机变频器8的型号为ABB的ACS880，风机功率计9的型号为纳普PM9840电参测量仪。各项目应根据各自需求，采用不同设备。

为实现上述装置的智能控制，本实用新型还包括PLC控制器11、进水管温度传感器13、回水管温度传感器12、流量传感器14；进水管温度传感器13设置于进水管外壁，回水管温度传感器12设置于回水管外壁，流量传感器14设置于进水管内或者出水管内，进水管温度传感器13、回水管温度传感器12、流量传感器14均靠近表冷器1，PLC控制器11与进水管温度传感器13、回水管温度传感器12及流量传感器14连接；其中PLC控制器11还与水泵功率计5、水泵变频器6、风机变频器8、风机功率计9、水系统电磁阀4及风系统电磁阀10连接。在实施项目中进水管温度传感器13的型号为西门子温度传感器QAE2121.010，回水管温度传感器12的型号为西门子温度传感器QAE2121.010，流量传感器14的型号为西门子流量传感器QVE1900。各项目应根据各自需求，采用不同设备。

本实用新型中的地铁通风空调系统工作时，PLC控制器11接收来自进水管温度传感器13、回水管温度传感器12、流量传感器14、水泵功率计5、水泵变频器6、风机变频器8、风机功率计9采集的信息，根据PLC控制器11内设定的控制程序控制水系统电磁阀4及风系统电磁阀10的开启或关闭，从而实现实时调节地铁通风空调系统所采用的供能方式，使之能耗最低。

具体的控制方法为：

步骤1、将表冷器电动二通阀全开，调节水泵频率，使经过风柜表冷器的流量为风柜满负荷时的额定流量，绘制风机的频率与功率每冷吨的曲线；

步骤1.1、将表冷器电动二通阀全开，调节水泵频率，使经过风柜表冷器的流量为风柜满负荷时的额定流量；

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。

步骤2、将风柜风机风量调为满负荷额定风量，绘制水泵的频率与功率每冷吨的曲线；

步骤2.1、将风柜风机风量调为满负荷额定风量；

步骤2.2、调节水泵的频率，观察水泵功率计和表冷器的冷量，计算出水泵的频率与功率每冷吨的曲线；其中水泵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：

水泵工作时表冷器冷量＝温差×流量×比热容＝(T回-T进)×Q水×C水。

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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。