地铁站环控系统节能优化控制研究

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作者：

王圣健

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摘要：

城市的轨道交通系统中使用最多,发展最快的就是地铁,地铁的运营给带来了极大的便利,但同时也由于运行时间长,存在着大量的能源消耗,在如今中国环境问题日益突出的情况下,地铁的节能减排也显得尤为重要.根据已有的地铁系统的运行能耗而言,占比重最大的就是环控通风空调系统,因此环控系统(含大系统,小系统,隧道通风系统,水系统)是地铁节能工作的重中之重. 本文通过研究空调系统以及负荷变化情况提出节能控制策略并进行探究,通过基于负荷预测的节能控制,风水联动优化控制,冷冻水管网水力平衡控制,冷冻水变流量变压差控制,冷水机组节能控制和冷却水系统优化控制完成系统调配和控制,并进行相关数据测量及验证.本文同时也对不同负荷率下冷却水系统,典型负荷率下机房,典型工况下机房以及典型负荷率下环控系统进行能效分析,并对冷水主机样机实测性能数据进行对比分析.而且针对现场空调系统难管理造成节能控制系统无法正常使用的现象,本文专门设计系统架构与人机界面平台,通过对每个车站大系统机房效率,小系统机房效率,冷冻水系统效率,冷却水系统效率,末端负荷响应效率,冷水机组效率,冷却塔效率,冷冻泵效率,冷却泵效率,系统旁通影响,蒸发器小温差,冷凝器小温差,压缩机制冷剂压比等多个维度进行分析.可以将节能情况进行量化评估和管理,极大的方便了管理和对现场设备,系统进行监管和分析. 本文在杭州某地铁站的基础上,通过其负荷的研究提出节能控制策略,并对其进行能效分析以及相应的诊断分析,使其从一开始的环控系统设计虽满足国家节能设计标准,但与超高效环控系统仍有差距,到之后可满足环控系统全年平均能效比>4.0(不含回排风机系统),环控系统全年平均能效比>3.5(含网排风机系统),满足优化设计目标.同时采取多项技术,使冷水机组在伞寿命周期均保持高效运行.

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关键词：

地铁站 环控通风空调系统 节能控制 能效分析

学位级别：

硕士

学位年度：

2019