一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统

技术领域

本发明涉及通风空调技术领域，具体为一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统。

背景技术

地铁设备区空调系统为车站工作人员提供舒适的工作环境和为车站设备提供适宜的运行环境，是地铁机电系统重要组成部分。

当前，地铁设备区空调系统大多采用定风量空调系统，不具备末端自动调节功能，该系统运行时存在以下显著的问题：(1)设计时装机容量偏大，运行时存在浪费。一是设备发热量计算不准确，地铁车站设备用房设备繁多、负荷较为复杂，设备发热是设备用房冷负荷的主要来源，针对设备发热量的研究尚处于起步阶段，缺少深入研究以及可靠准确的研究成果，目前相关专业设备发热量提资普遍过大，一般按设备配电功率的60％～80％计算发热量；二是近期设备尚未满负荷运行，由于地铁工程建设的特殊性，目前车站内设备均是一次性投资到位，其容量对应的均为远期晚高峰时的空调负荷值。但在初期和近期运营阶段，由于客流量没有达到远期的预测值，各专业设备尚未满负荷运行，实际空调负荷相对较小。通过现场测试发现，初期设备实际发热量远低于设计值，如果空调设备依然按照远期的目标值运行，将造成严重浪费。(2)空调冷负荷是变化的，运行时存在房间冷热不均的问题。设备管理用房的空调负荷由设备负荷、围护结构负荷、照明负荷、人员负荷组成，其中人员负荷与房间内的人数有关、设备负荷与设备的运行状态有关，而房间内的人数和设备运行状态会随时间的变化而变化，因此空调冷负荷也将随着时间的变化而变化。由于该系统不具备末端自动调节功能，运营时存在房间冷热不均的问题，极大地降低了空调系统的可靠性以及舒适性，同时造成空调系统能源浪费。

为实现各末端的自动调节功能，有研究报道了地铁设备区空调系统采用分布式空调系统，具体有三种形式：(1)风冷式多联机系统；(2)水冷式多联机系统；(3)水冷直膨式空调系统。其中风冷式多联机系统在各房间内设置室内机和温控面板，在室外设置多联机室外机，用户可在各房间的温控面板上自主设定室内温度，通过中央控制器实现对各房间室内温度的控制；水冷式多联机系统与风冷式多联机系统具有相似之处，不同之处在于主机与冷却水进行换热，冷却水由室外冷却塔提供；水冷直膨式空调系统在各房间内设置直膨式空调机组，在室外设置冷却塔，为各直膨式空调机组提供冷却水。分布式空调系统可实现根据室内实际温度和设定温度自动调节供冷量的功能，从而满足用户的个性化需求。同时分布式空调系统存在固有的缺陷，比如室内空气品质低，设备房间设置水管，有漏水的安全隐患，且在过渡季无法充分利用室外冷空气对室内进行降温，冷水系统或冷媒系统需常年运行，相比于集中式全空气系统，过渡季运行能耗较高，更适用于空调季较长的地区，在实际工程中应用较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统，包括空调器和回排风机，其特征在于：还包括温度传感器、温控面板、末端控制柜、末端风量控制装置以及风系统节能控制柜；

每个房间中均设有所述温度传感器和所述温控面板，

所述末端控制柜，用于接收所述温度传感器和所述温控面板反馈的信号并发出开度指令，

所述末端风量控制装置，用于接收所述末端控制柜控制的开度指令并按指令控制阀位的开度，

所述风系统节能空控制柜，用于根据所述末端风量控制装置的阀位状态调整所述空调器和所述回排风机的工作频率，保持它们的频率一致。

进一步，所述末端控制柜包括末端风量控制模块以及末端装置执行器，

所述末端风量控制模块，用于接收所述温度传感器传来的温度信号和所述温控面板上设定的温度值，并输出控制信号；

所述末端装置执行器，用于接收所述末端风量控制模块的控制信号并控制所述末端风量控制装置的开度。

进一步，通过所述末端风量控制模块和所述末端装置执行器进行控制时：

当室内温度高于用户在所述温控面板上设定的度数1℃以上时，末端风量控制模块输出信号通过所述末端装置执行器增大末端风量控制装置的送风量，以降低室内温度至用户设定值；

当室内温度低于用户在所述温控面板上设定的度数1℃以上时，末端风量控制模块输出信号通过所述末端装置执行器减小末端风量控制装置的送风量，以升高室内温度至用户设定值；

当室内温度与用户在所述温控面板上设定的度数相差在1℃以内时，所述末端风量控制模块的送风量保持不变。

进一步，所述风系统节能控制柜接收所述末端风量控制装置的开度指令，确定送风干管静压测定点的静压设定值。

进一步，当所述末端风量控制装置的最大阀位大于第一设定值时，风系统节能控制柜增加静压设定值5Pa；当末端风量控制装置的最大阀位小于第二设定值时，风系统节能控制柜减小静压设定值5Pa；当末端风量控制装置的最大阀位值在第一设定值至第二设定值之间时，静压设定值不变。

进一步，所述风系统节能控制柜包括空调器控制模块以及空调器变频器，

所述空调器控制模块，用于接收安装在送风干管上的压力传感器的压力信号，并输出控制信号；

所述空调器变频器，用于接收所述控制器控制模块输出的控制信号并控制所述空调器的运行频率。

进一步，当静压实测值低于设定值2Pa以上时，所述空调控制模块的输出信号通过所述空调器变频器增大空调器的运行频率1Hz，增加静压值至设定值；当静压实测值高于设定值2Pa以上时，所述空调器控制模块的输出信号通过所述空调器变频器减小所述空调器的运行频率1Hz，降低静压值至设定值；当静压实测值与设定值相差在2Pa以内时，所述空调器的运行频率不变。

进一步，所述风系统节能控制柜还包括回排风机控制模块和回排风机变频器，

所述回排风机控制模块，用于接收安装在送风干管上的压力传感器的压力信号，并输出控制信号；

所述回排风机变频器，用于接收所述回排风机控制模块输出的控制信号并控制所述回排风机的运行频率。

进一步，当静压实测值低于设定值2Pa以上时，所述回排风机控制模块的输出信号通过所述回排风机变频器增大所述回排风机的运行频率1HZ，升高静压值至设定值；当静压实测值高于设定值2Pa以上时，所述回排风机控制模块的输出信号通过所述回排风机变频器减小所述回排风机的运行频率1HZ，降低静压值至设定值；当静压实测值与设定值相差在2Pa以内时，所述回排风机的运行频率不变。

进一步，每个房间中均设有送风支管和回风支管，每一所述送风支管上均设有手动调节阀和所述末端风量控制装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统，通过采用温度传感器、温控面板、末端控制柜、末端风量控制装置、风系统节能控制柜等部件的配合实现空调器和回排风机的运行频率始终保持一致维持送风管静压测定点处静压值的稳定，提高了系统的稳定性，同时也避免了阀位过低引起的系统阻力过大问题，降低了空调器和回排风机的机外余压和运行能耗，具有显著的经济效益和社会效益；通过控制末端风量控制装置的开度，对房间内的送风量进行调节，保证室内温度为用户设定的温度值，满足用户对不同房间的各性化需求，提高了房间的热舒适性；采用集中式全空气系统，在空气品质和安全性方面具有优势，同时在过渡季可以充分利用室外空气对室内进行降温，具有更好的节能优势。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统的示意图；

附图标记中：1-空调器；2-回排风机；3-手动调节阀；4-末端风量控制装置；5-送风支管；6-送风口；7-回风口；8-回风支管；9-温度传感器；10-温控面板；11-末端控制柜；12-第一电源空气开关；13-末端风量控制模块；14-末端装置执行器；15-送风干管；16-压力传感器；17-风系统节能控制柜；18-第二电源空气开关；19-空调器控制模块；20-回排风机控制模块；21-空调器变频器；22-回排风机变频器；23-回风干管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种地铁车站设备人员用房双风机动态平衡空调系统，包括空调器1、回排风机2、温度传感器9、温控面板10、末端控制柜11、末端风量控制装置4以及风系统节能控制柜17；每个房间中均设有所述温度传感器9和所述温控面板10，所述末端控制柜11，用于接收所述温度传感器9和所述温控面板10反馈的信号并发出开度指令，所述末端风量控制装置4，用于接收所述末端控制柜11控制的开度指令并按指令控制阀位的开度，所述风系统节能空控制柜，用于根据所述末端风量控制装置4的阀位状态调整所述空调器1和所述回排风机2的工作频率，保持它们的频率一致。在本实施例中，通过采用温度传感器9、温控面板10、末端控制柜11、末端风量控制装置4、风系统节能控制柜17等部件的配合实现空调器1和回排风机2的运行频率始终保持一致维持送风管静压测定点处静压值的稳定，提高了系统的稳定性，同时也避免了阀位过低引起的系统阻力过大问题，降低了空调器1和回排风机2的机外余压和运行能耗，具有显著的经济效益和社会效益。具体地，温度传感器9和温控面板10在每个房间内都装有，如设备用房和人员用房，其中温度传感器9能够实时感应房间内的温度，温控面板10可以自主设定室内温度，比如27℃，实现用户对不同房间的个性化需求。然后末端控制柜11就可以根据温度传感器9和温控面板10反馈来的信号作出指令，该指令主要就是对末端风量控制装置4进行控制，而末端风量控制装置4会根据指令开控制阀位的开度，接着风系统节能控制柜17再接收末端风量控制装置4的开度信号，来调整空调器1和回排风机2的频率。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述末端控制柜11包括末端风量控制模块13以及末端装置执行器14，所述末端风量控制模块13，用于接收所述温度传感器9传来的温度信号和所述温控面板10上设定的温度值，并输出控制信号；所述末端装置执行器14，用于接收所述末端风量控制模块13的控制信号并控制所述末端风量控制装置4的开度。在本实施例中，上述的控制细化到末端末端控制柜11里面，是由末端风量控制模块13与温度传感器9和温控面板10对接，其接受反馈的信号并根据该信号输出控制信号，然后再由末端装置执行器14来执行。具体地，当室内温度高于用户在所述温控面板10上设定的度数1℃以上时，末端风量控制模块13输出信号通过所述末端装置执行器14增大末端风量控制装置4的送风量(如从80％升至90％)，以降低室内温度至用户设定值(比如27℃)；当室内温度低于用户在所述温控面板10上设定的度数1℃以上时，末端风量控制模块13输出信号通过所述末端装置执行器14减小末端风量控制装置4的送风量(如从90％降至80％)，以升高室内温度至用户设定值(比如27℃)；当室内温度与用户在所述温控面板10上设定的度数相差在1℃以内时，所述末端风量控制模块13的送风量保持不变。也即末端控制柜11根据温度传感器9实测的室内温度和用户设定温度的差值，控制送风支管5上末端风量控制装置4的开度，从而控制各房间的送、回风量，保证各房间的温度要求。优选的，所述末端控制柜11还包括第一电源空气开关12，它控制启停。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述风系统节能控制柜17接收所述末端风量控制装置4的开度指令，确定送风干管15静压测定点的静压设定值。当所述末端风量控制装置4的最大阀位大于第一设定值时，风系统节能控制柜17增加静压设定值5Pa；当末端风量控制装置4的最大阀位小于第二设定值时，风系统节能控制柜17减小静压设定值5Pa；当末端风量控制装置4的最大阀位值在第一设定值至第二设定值之间时，静压设定值不变。在本实施例中，其中的第一设定值可以是90％，第二设定值可以是80％，二者的数值之间的范围即80％～90％。风系统节能控制柜17根据送风管静压实测值和设定值的差值，控制空调器1和回排风机2的运行频率，维持送风管静压测定点处静压值的稳定，提高了系统的稳定性。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述风系统节能控制柜17包括空调器控制模块19以及空调器变频器21，所述空调器控制模块19，用于接收安装在送风干管15上的压力传感器16的压力信号，并输出控制信号；所述空调器变频器21，用于接收所述控制器控制模块输出的控制信号并控制所述空调器1的运行频率。优选的，当静压实测值低于设定值2Pa以上时，所述空调控制模块的输出信号通过所述空调器变频器21增大空调器1的运行频率1Hz，增加静压值至设定值；当静压实测值高于设定值2Pa以上时，所述空调器控制模块19的输出信号通过所述空调器变频器21减小所述空调器1的运行频率1Hz，降低静压值至设定值；当静压实测值与设定值相差在2Pa以内时，所述空调器1的运行频率不变。在本实施例中，细化上述的风系统节能控制柜17，具体是由其中的空调器控制模块19和所述空调器变频器21来调整空调器1的运行频率。其中空调器控制模块19会根据送风干管15上的压力传感器16的压力信号来发出控制信号。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述风系统节能控制柜17还包括回排风机控制模块20和回排风机变频器22，所述回排风机控制模块20，用于接收安装在送风干管15上的压力传感器16的压力信号，并输出控制信号；所述回排风机变频器22，用于接收所述回排风机控制模块20输出的控制信号并控制所述回排风机2的运行频率。优选的，当静压实测值低于设定值2Pa以上时，所述回排风机控制模块20的输出信号通过所述回排风机变频器22增大所述回排风机2的运行频率1HZ，升高静压值至设定值；当静压实测值高于设定值2Pa以上时，所述回排风机控制模块20的输出信号通过所述回排风机变频器22减小所述回排风机2的运行频率1HZ，降低静压值至设定值；当静压实测值与设定值相差在2Pa以内时，所述回排风机2的运行频率不变。在本实施例中，上述的风系统节能控制柜17还可以包括回排风机控制模块20和回排风机变频器22，回风风机就是由它们二者来进行频率的调控。其中回排风机控制模块20也会根据送风干管15上的压力传感器16的压力信号来发出控制信号。优选的，风系统节能控制柜17还包括第二电源空气开关18，它也控制启停。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，每个房间中均设有送风支管5和回风支管8，每一所述送风支管5上均设有手动调节阀3和所述末端风量控制装置4。在本实施例中，送风干管15都配备若干送风支管5，送风支管5都配设送风口6，回风干管23配备若干回风支管8，回风支管8也都配设回风口7。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。