【《地铁车站节能控制策略分析》4000字】

地铁车站节能控制策略分析目录TOC\o"1-3"\h\u26646地铁车站节能控制策略分析 1324521.1水系统能控制 1168091.2主机节能控制 1159601.3冷冻水系统节能控制 3106601.4压差旁通阀调节能控制 4285211.5冷却水温度能控制 4174191.6风系统节能控制 61.1水系统能控制如果需要空调制冷系统的正常运行，那么就应该发挥中央空调节能控制系统应有的作用，例如，数据处理功能、数据分析功能等，本实用新型使得制冷系统质量提高，与此同时，也尽可能地减少能源消耗，最大利润将增加。地铁车站空调水系统的能耗主要由主机电耗，水泵电耗和风机电耗组成。故，以下3个方式可达到水系统的节能控制优化的目的:（1）使端部维持最小冷量需求并能最大程度地提高冷水机组输出水温；（2）冷水机组的运行台数是按逐时冷负荷来决定的；（3）在冷水机组的运行许可范围内尽量降低冷却水的出水温度。1.2主机节能控制地铁车站中央空调的水系统，主机能耗比例在80%左右，因此，节能控制系统，主机节能尤其重要。冷水机组进出水温度采用机组自带控制系统；所以对主机进行节能控制，主要是通过提升主机制冷效率，智能控制冷水主机操作台数等方式来实现，为实现节能。地铁车站中央空调节能控制系统与冷水机组之间采用RS485接口方式进行通信，收集其开放数据，实现机组的启停控制；通过数据采集，实现了数据的高效保存，并为机组检修打下坚实基础。表1.1冷水机组的负荷率、制冷量与耗电量的关系从上表1.1中可以看出，负荷率为90%~40%的范围内，制造单位冷量能耗比额定负荷低，负荷率范围为10%~40%时，制造单位冷量能耗大于额定负荷从而得出，主机应该以40%以上负荷率工作。图1.1主机负荷率与COP的关系曲线图从图1.1中可以看出，当主机负荷率为60%时，生产单位冷量所消耗的能量最小，此时，冷水机组COP最高。在COP取极大值的情况下，每产1Rt制冷量耗电量比额定负荷少20.09%。通过以上的分析可以得出，采用冷水主机动态补偿控制法（主机负荷加上冷冻水的回水温度），使得主机处于任意许可的运行状态，一直处于高能效负荷下运行，为实现高效节能控制。按照冷冻水的供回水温度，压力、流量指标能推测系统负荷变化。推测系统负荷增大，将相应地引起系统内冷冻水泵功率升高，为了实现提高冷冻水供给的效果。如果两台机组同时工作，负荷降低由系统预测出后，从末端空调发出回水温度下降，同时降低了冷冻水泵的运转频率，水量改变信号传递给制冷机，当制冷机的制冷量大于等于系统总负荷时（设两台机组的%FLA<50%），控制系统开始延时减机延时55Min（跟据具体情况变化），经过减机延时，若%FLA低于负荷设定的最低值，控制系统立即向其中一个制冷机组发出停机指令，某制冷主机停机时，另一制冷主机不受影响，能够在满负荷情况下达到系统要求。制冷主机每次加，减机，控制系统都要延时20Min才能执行加，减机的程序，为了避免频繁启动或停止主机对系统寿命及系统稳定性造成影响。1.3冷冻水系统节能控制1.冷冻水最佳能量输出的节能控制根据实时检测到的参数和历史数据进行分析，对系统进行负荷QD计算,传输至智能控制器，智能控制器，用于将数据库内存储原始数据和实时反馈值进行比对，通过逻辑控制理论的应用，对其作了比较修正，求出了能够求得被控制量的最佳控制值。经过控制系统处理后，转换成准确控制值，通过执行器，制冷系统的主要机组由冷水机组，冷冻水泵和冷却水泵等组成、冷却塔共同工作，为了实现最佳的运行策略，对冷冻水进行流量调节，对末端负荷的变化做出实时的反应。地铁车站中央空调节能控制系统能够对末端负荷，天气等因素做出实时的反应、气象因素发生变化，按照末端系统的形式（定流量或者变流量的系统），择优（温差控制，最恶劣压差控制等）选择最优控制策略。消除了冷量供需在数量和时间上的差异，达到供需匹配。2.冷冻水出水温度重设控制冷冻水出水温度与制冷量及耗电量的关系曲线见下图1.2：图1.2冷冻水出水温度与制冷量及耗电量的关系曲线由上图1.2曲线可见，冷冻水的出水温升高，制冷量随之增加，耗电量却减少得更快。综合实际操作的体会，冷冻出水温度每隔增加1℃，主机效率可提高3%~5%。故在过渡季节时的低负荷工况下，主机出水温度可以通过升高，重新设定主机的冷冻出水温度，因而减少了能量消耗，增加主机COP值。1.冷冻水变流量压差运行控制地铁车站中央空调节能控制系统，通过对冷冻水供应回水总管压差进行检测，并结合压差设定值进行PID偏差控制。压差设定值通过智能动态设置，通过对各个支路的压差变化率进行实时检测，并将其传送给智能压差控制器，结合中央数据系统，比较并计算当前最优压差设定值，从而调整水泵的运行频率，相对于传统的最不利环路定压差控制，能够显着降低冷冻水的输送能耗。冷冻水的供回水压差偏离压差设定值，进而降低末端负荷，控制器输出PID调节信号，控制水泵运行频率下降至设定值并降低流量；当冷冻水的供回水压差偏离压差设定值，末端负荷加大，控制器输出PID调节信号，控制水泵运行频率升高至设定值且流量增大；同时配压差旁通阀，泵的频率达到下限值，压差仍然大于设定值，以确保末端设备水力平衡，确保机组具有充足的水通过，此时，压差旁通阀启动调整，压差较大的阀门开启较多；压差较小时阀门开启较少。使得冷冻水泵一直工作在一个最为经济实用的环境中，同时为了满足机组流量，我们设定了一个下限频率，以确保机组下限流量（可调），确保机组运行安全。1.4压差旁通阀调节能控制空调系统中，为使水泵送出的水在空调末端得到充分的利用，不致尚未达到末端需求时，水流回旁通阀的旁边，使得泵的做功得不到充分的利用，所以旁通阀打开时，一定要确保主机处于低流量限制下才能打开，否则旁通阀无法打开。采用如下控制策略:中央空调节能控制系统在冷水泵最低频率的情况下进行探测，且压差仍然大于设定值，此时旁通阀作用，确保冷水供回压差不变，确保主机最小流量要求。1.5冷却水温度能控制我们知道，当其他条件相同时，冷却水的温度每提高1°C，机组制冷量降低4%-6%，这时能耗增加，机组在非经济运行工况下运行，反之亦然，冷却水每下降1°C,机组制冷量将增加3%-5%，这时机组能耗降低，机组是在高效率的条件下工作。所以在控制时，我们将尽可能地降低冷却水的温度，提高了机组的运行效率。图1.3为冷却水温度随主机制冷量的变化特征图。图1.3冷却水温度与主机制冷量特性图冷却塔控制在理论上可由一系列参数合成完成，如下图所示，为影响控制部分参数发挥作用的结果实例。图1.4冷却塔出水温度的影响因素冷却塔风量恒定时，冷却塔进水温升高，流量增大，大气湿度增加，气温升高、气压的升高均能使冷却塔的出水温度升高。这些运行数据从理论上得到以后，根据它们之间量化关系，就可以对冷却塔运行数据进行调整，但是问题是，要得到这些数据中的一部分，存在着一些难度，它在检测设备上的投入较大，复杂的关系是其中最为重要的因素。因此，这类方法在实践中很难做到。所以，该研究利用湿球趋近技术对冷却塔进行了控制。湿球温度趋近调控技术原理如下：不考虑室外温度和湿球温度的变化规律，冷却塔内冷却水出水温度均向湿球温度接近。依据这一原则，冷却塔风机工作工频点可通过控制系统获得，通过对系统的自动化控制，将冷却塔风机工作工频点控制在风机有效工作范围，实现减少能源消耗。从上述分析来看，例如，采用传统的控制手段，当操作者把设定值设定为湿球温度以下，甚至当冷却水温度已达到室外湿球温度后，并且由于设定值和检测值之间还存在着偏差。系统还将随时下达增开风机个数命令，加大能源无谓浪费。若设置偏高，则对主机节能不利，理论主机冷却水温度越高，主机的能效越高。因此，若操作人员设定值较高，则主机能效不能得到改善，没有达到节能的目的。1.6风系统节能控制一种风系统节能控制系统，其特征在于，它是一种使得通风空调风系统的运行更加高效的技术方案，含组合式空调机组节能控制、表冷器用电动调节阀等进行调节控制。风系统应用了风机智能变频控制技术，该控制系统可以通过采集和分析多种工艺参数，控制组合式空调机组动态平衡电动调节阀开度。将空调通风区域的回风温度和设定温度进行对比分析，对送风机频率，动态平衡电动调节阀开度等参数进行智能调节，以便调整它们的送风量及冷量，使得空调通风区域温度趋于平衡，实现了各个环路水流量动态调节，减少冷源消耗等。以达到更好的控制品质，使用串级控制方式。设定外环反馈输入信号作为回风温度，与回风温度设定值进行比较，经PID1#进行信号输出，用作设置内环，与空调末端送风温度进行比较，经PID2#进行信号输出，调整组合式空调加工机组风机频率及动态平衡电动调节阀执行机构，对空调器的冷冻水量，送风量进行调整，这样就可以适时的控制室温，使其达到设计值。1.组合式空气处理机组的控制风阀由焓控制，按焓值选择空调方式（小新风，全新风以及全通风），模式的转换由风阀切换完成；风系统应用了风机智能变频控制技术，将所述回风温度（最不利点回风温度）与设定温度进行比较，实现了送风机频率的智能调节，以便对其送风量进行调整，使得空调通风区域温度趋于平衡。以保持系统的正压，回排风机的工作频率和送风机是同步进行的，确保系统可靠性。控制系统采集系统的所有参数，确定了系统的最佳运行参数，达到了温度精确控制，同时减少了系统能耗。组合式空调箱的控制点见图1.5。图1.5组合式空调箱控制系统点位图2.空气处理机组表冷器水阀控制水阀应用了水阀智能控制技术，在历史负荷，室内参数的情况下、室外参数作为基础数据，依据运行时刻表，结合系统参数反馈及湿度反馈，对最佳送风温度进行智能计