CN112524750A - 冷水及空调机组能效监测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷水及空调机组能效监测方法、装置、设备及存储介质，在利用由车站闭式环控系统自带的装置所测得的变量的基础上，结合以逐时供回水能量差、逐时送风出风能量差、冷水机组能耗、空调机组能耗为变量的能效计算公式，合理地将能效数据以图像的形式显示，再与机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警，实现对冷水机组和空调机组能效的监测。与现有技术相比，本发明能够达到及时发现故障、节能降耗、提升车站智能化管理水平的目的。

Description

冷水及空调机组能效监测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及冷水机组和空调机组能效监测技术领域，尤其是涉及一种冷水及空调机组能效监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

城市轨道交通车站环控系统分为三种类型：开式环控系统、闭式环控系统和屏蔽门式环控系统。开式环控系统是一种地下车站内空气与室外空气相通的方式，应用机械通风或活塞效应将空气由隧道中间通风井引入隧道内，通过临近车站打开的排风减压井排除，系统简单，设备较少，其内不设空调系统。屏蔽门式环控系统是在车站站台和行车隧道之间安装一道带门的透明屏障，将站台与隧道隔开。由于屏蔽门式环控系统是在开式环控系统和闭式环控系统之后发展起来的，故其能耗较低且各项设备设施比较完善。闭式环控系统不引入外界空气，站内采用空调系统，隧道不通风，能耗较大，随着技术的发展，闭式环控系统的设备设施也逐渐完善。然而在一些既有线路中，特别是建设较早的线路，其采用的闭式环控系统设备设施不完善，又由于闭式环控系统本身的能耗较大，其设备较小的能效偏差就能引起较大的能耗浪费，无法做到对低效设备的提早发现和修复，因此有必要加装一种对其部分设备的能效进行监测的装置。

车站的闭式环控系统中，空调系统中的冷水机组和空调机组的能耗占了很大比例。由于冷水机组和空调机组的运行电费较多，机组较小的能效偏差就能导致较大的电费浪费，因此使机组保持高效运行可节省大量电费，而冷水机组和空调机组的能效监测是闭式环控系统节能首要解决的问题。

市场上的冷水机组和空调机组的能效监测装置大都通过自身昂贵的传感器获取能效计算的各个变量，而未能有效利用由车站闭式环控系统自带的装置所测得的变量。此外，市场上的能效监测装置在计算能效的过程中，计算过程复杂，容易产生误差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种冷水及空调机组能效监测方法、装置、设备及存储介质，本发明能够合理将能效数据以图像的形式显示，实现对冷水机组和空调机组能效的监测，且能够达到及时发现故障、节能降耗、提升车站智能化管理水平的目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种冷水及空调机组能效监测方法，该方法包括如下步骤：

以逐时供回水能量差、冷水机组能耗作为变量，进行冷水机组的能效计算；

以逐时送风出风能量差、空调机组能耗作为变量，进行空调机组的能效计算；

将计算得到的冷水机组的能效与计算得到的空调机组的能效分别以图像的形式显示，并分别与各自的标准能效进行对比，若计算的能效低于标准能效，则执行报警操作，否则，表示机组能效正常。

所述逐时供回水能量差通过冷冻水体积流量、冷冻水回水逐时焓值、冷冻水密度和冷冻水供水逐时焓值获取，所述逐时供回水能量差J₁的计算公式为：

J₁＝Q_v·ρ(h_h-h_g)

式中：Q_v为冷冻水体积流量，ρ为冷冻水密度，h_h为冷冻水回水逐时焓值，h_g为冷冻水供水逐时焓值。

所述冷水机组的能效E₁的计算式为：

式中：J₁为逐时供回水能量差，J₂为冷水机组能耗。

所述逐时送风出风能量差通过空调机组送风量、干空气密度、混合室送风逐时焓值和表冷器出风逐时焓值获取，所述逐时送风出风能量差J₃的计算公式为：

J₃＝Q·ρ_g(h_s-h_b)

式中：Q为空调机组送风量，ρ_g为干空气密度，h_s为混合室送风逐时焓值，h_b为表冷器出风逐时焓值。

所述空调机组的能效E₂的计算式为：

式中：J₃为逐时送风出风能量差，J₄为空调机组能耗。

将计算得到的冷水机组的能效与计算得到的空调机组的能效分别以图像的形式显示，并分别与各自的标准能效进行对比的具体步骤包括：

获取每小时的供回水能量差和冷水机组能耗，计算第一冷水机组能效，并形成横坐标为小时的能效折线图；

将每小时的供回水能量差和冷水机组能耗分别叠加，获取每天的供回水能量差和冷水机组能耗，计算第二冷水机组能效，并形成横坐标为天的能效折线图；

对计算的第二冷水机组能效与冷水机组的标准能效进行对比，若第二冷水机组能效低于冷水机组的标准能效，则执行报警操作，否则，表示冷水机组能效正常；

获取每小时的送风出风能量差和空调机组能耗，计算第一空调机组能效，并形成横坐标为小时的能效折线图；

将每小时的送风出风能量差和空调机组能耗分别叠加，获取每天的送风出风能量差和空调机组能耗，计算第二空调机组能效，并形成横坐标为天的能效折线图；

对计算的第二空调机组能效与空调机组的标准能效进行对比，若第二空调机组能效低于空调机组的标准能效，则执行报警操作，否则，表示空调机组能效正常；

进一步地，所述冷水机组能耗通过环境与设备监控系统获取，所述空调机组能耗通过环境与设备监控系统获取。

本发明还公开一种冷水及空调机组能效监测装置，该装置包括：

冷水机组能效模块，与环境与设备监控系统连接，获取冷水机组能耗，并通过逐时冷冻水体积流量获取供回水能量差，将供回水能量差和冷水机组能耗作为变量，计算冷水机组能效；

空调机组能效模块，与环境与设备监控系统连接，获取空调机组能耗，并通过空调机组送风量获取送风出风能量差，将送风出风能量差和空调机组能耗作为变量，计算空调机组能效；

能效显示和报警模块，将计算得到的冷水机组能效和空调机组能效按小时或按日显示成折线图，并将水机组能效和空调机组能效与各自对应的标准能效进行比较，若计算得到的能效低于标准能效，则执行报警操作，否则，表示机组能效正常。

本发明还公开一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述冷水及空调机组能效监测方法的步骤。

本发明还公开一种非暂态的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述冷水及空调机组能效监测方法的步骤。

相较于现有技术，本发明通过获取逐时供回水能量差、逐时送风出风能量差、冷水机组能耗、空调机组能耗计算冷水机组和空调机组的能效，合理地将能效数据以图像的形式显示，再与机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警，实现对冷水机组和空调机组能效的监测，能够达到及时发现故障、节能降耗、提升车站智能化管理水平的目的。

附图说明

图1为实施例中冷水及空调机组能效监测方法流程示意图；

图2为实施例中冷水及空调机组能效监测方法中各变量的计算流程示意图；

图3为实施例中冷水及空调机组能效监测装置结构示意图；

图4为实施例中电子设备的实体结构示意图；

图中标号所示：

30、冷水机组能效模块，40、空调机组能效模块，50、能效显示和报警模块，810、处理器，820、通信接口，830、存储器，840、通信总线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

本发明涉及一种冷水及空调机组能效监测方法，利用由车站环控系统自带的环境与设备监控装置所测得的变量的基础上，结合简便的能效计算公式，合理地将将能效数据以图像的形式显示，实现对冷水机组和空调机组能效的监测，达到及时发现故障、节能降耗、提升车站智能化管理水平的目的。如图1所示，本发明冷水及空调机组能效的监测方法具体包括如下步骤：

步骤一、以逐时供回水能量差、冷水机组能耗作为变量，进行冷水机组的能效计算。逐时供回水能量差基于冷冻水体积流量获取；冷水机组能耗基于环境与设备监控系统获取。

步骤二、以逐时送风出风能量差、空调机组能耗作为变量，进行空调机组的能效计算。逐时送风出风能量差基于空调机组送风量获取；空调机组能耗基于环境与设备监控系统获取。

图2为本发明实施例提供的各变量的计算流程示意图。通过获得的冷冻水流量、冷冻水密度、供水焓值、回水焓值计算得出供回水能量差，通过获得的机组送风量、干空气密度、送风焓值、出风焓值计算得出送风出风能量差。通过环境与设备监控系统获取冷水机组能耗和空调机组能耗。通过供回水能量差和冷水机组能耗计算得出冷水机组能效，通过送风出风能量差和空调机组能耗计算得出空调机组能效。将能效以折线图的形式展现并将计算的能效与标准能效进行对比，若低则报警。

冷水机组的能效的计算式为：

式中，E₁为冷水机组的能效；J₁为逐时供回水能量差，单位为kJ；J₂为冷水机组能耗，单位为kJ。逐时供回水能量差J₁的计算式为：

J₁＝Q_v·ρ(h_h-h_g)

式中，J₁为逐时供回水能量差，单位为kJ；Q_v为冷冻水体积流量，单位为m³/h；ρ为冷冻水密度，单位为kg/m³；h_h为冷冻水回水逐时焓值，单位为kJ/kg；h_g为冷冻水供水逐时焓值，单位为kJ/kg。

空调机组的能效的计算式为：

式中，E₂为空调机组的能效；J₃为逐时送风出风能量差，单位为kJ；J₄为空调机组能耗，单位为kJ。其中：

J₃＝Q·ρ_g(h_s-h_b)

式中，J₃为逐时送风出风能量差，单位为kJ；Q为空调机组送风量，单位为m³/h；ρ_g为干空气密度，单位为kg/m³；h_s为混合室送风逐时焓值，单位为kJ/kg；h_b为表冷器出风逐时焓值，单位为kJ/kg。

步骤三、计算冷水机组和空调机组的能效，并以图像的形式显示，再分别与冷水机组和空调机组的标准能效进行比较，若低于其标准能效则报警。实现对冷水机组和空调机组能效的监测。

按照上述内容获取冷水机组和空调机组能效后，并以图像的形式显示，再分别与冷水机组和空调机组的标准能效进行比较，具体包括：

获取每小时的供回水能量差和冷水机组能耗，计算能效，并形成横坐标为小时的能效折线图。

将每小时的供回水能量差和冷水机组能耗分别叠加，获取每天的供回水能量差和冷水机组能耗，计算能效，并形成横坐标为天的能效折线图。

获取每小时的送风出风能量差和空调机组能耗，计算能效，并形成横坐标为小时的能效折线图。

将每小时的送风出风能量差和空调机组能耗分别叠加，获取每天的送风出风能量差和空调机组能耗，计算能效，并形成横坐标为天的能效折线图。

将获取的每天的冷水机组能效与表1中国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布的GB19577-2015《冷水机组能效限定值及能效等级》中的标准能效对比，若低于2级则报警。

表1冷水机组能效限定值及能效等级

将获取的每天的空调机组能效与表2和表3中国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会联合发布的GB21455-2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》中的标准能效对比，若低于4级则报警。

表2热泵型房间空气调节器能效等级指标值

表3单冷式房间空气调节器能效等级指标值

通过对冷水机组能效和空调机组能效状态的在线监测，设备管理人员能够实时掌握冷水机组和空调机组设备运行信息，对于机组故障，能够及时发现，及时维修，提高设备维修效率。能够有效降低机组能耗，大大降低车站运营成本。

本实施例另一方面提供一种冷水及空调机组能效监测装置，如图3所示，该装置包括：冷水机组能效模块30和空调机组能效模块40，能效显示和报警模块50。其中：

冷水机组能效模块30用于将供回水能量差和冷水机组能耗作为变量，计算冷水机组能效；基于逐时冷冻水体积流量获取供回水能量差。

空调机组能效模块40用于将送风出风能量差和空调机组能耗作为变量，计算空调机组能效；基于空调机组送风量获取送风出风能量差。

能效显示和报警模块50，用于将冷水机组能效和空调机组能效按小时或按天显示成折线图。再与机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警。

本实施例另一方面还提供一种电子设备，图4为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储在存储器830上并可在处理器810上运行的计算机程序，以执行上述提供的冷水及空调机组能效监测方法，例如包括：

S1、以逐时供回水能量差、冷水机组能耗作为变量，进行冷水机组的能效计算；

S2、以逐时送风出风能量差、空调机组能耗作为变量，进行空调机组的能效计算；

S3、将各能效数据分别以图像的形式显示，再分别与机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警，实现对冷水机组和空调机组能效的监测。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述提供的冷水及空调机组能效监测方法，例如包括：

S1、以逐时供回水能量差、冷水机组能耗作为变量，进行冷水机组的能效计算；

S2、以逐时送风出风能量差、空调机组能耗作为变量，进行空调机组的能效计算；

S3、将各计算的能效数据以图像的形式显示，再分别与对应机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警，实现对冷水机组和空调机组能效的监测。

本发明在利用由车站环控系统自带的环境与设备监控装置所测得的变量的基础上，结合以逐时供回水能量差、逐时送风出风能量差、冷水机组能耗、空调机组能耗为变量的能效计算公式，合理地将能效数据分别以图像的形式显示，再分别与机组的标准能效进行比较，若低于标准能效则报警，实现对冷水机组和空调机组能效的监测，达到及时发现故障、节能降耗、提升车站智能化管理水平的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，包括下列步骤：

以逐时供回水能量差、冷水机组能耗作为变量，进行冷水机组的能效计算；

以逐时送风出风能量差、空调机组能耗作为变量，进行空调机组的能效计算；

将计算得到的冷水机组的能效与计算得到的空调机组的能效分别以图像的形式显示，并分别与各自的标准能效进行对比，若计算的能效低于标准能效，则执行报警操作，否则，表示机组能效正常。

2.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，所述逐时供回水能量差通过冷冻水体积流量、冷冻水回水逐时焓值、冷冻水密度和冷冻水供水逐时焓值获取，所述逐时供回水能量差J₁的计算公式为：

J₁＝Q_v·ρ(h_h-h_g)

式中：Q_v为冷冻水体积流量，ρ为冷冻水密度，h_h为冷冻水回水逐时焓值，h_g为冷冻水供水逐时焓值。

3.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，所述冷水机组的能效E₁的计算式为：

式中：J₁为逐时供回水能量差，J₂为冷水机组能耗。

4.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，所述逐时送风出风能量差通过空调机组送风量、干空气密度、混合室送风逐时焓值和表冷器出风逐时焓值获取，所述逐时送风出风能量差J₃的计算公式为：

J₃＝Q·ρ_g(h_s-h_b)

式中：Q为空调机组送风量，ρ_g为干空气密度，h_s为混合室送风逐时焓值，h_b为表冷器出风逐时焓值。

5.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，所述空调机组的能效E₂的计算式为：

式中：J₃为逐时送风出风能量差，J₄为空调机组能耗。

6.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，将计算得到的冷水机组的能效与计算得到的空调机组的能效分别以图像的形式显示，并分别与各自的标准能效进行对比的具体步骤包括：

获取每小时的供回水能量差和冷水机组能耗，计算第一冷水机组能效，并形成横坐标为小时的能效折线图；

将每小时的供回水能量差和冷水机组能耗分别叠加，获取每天的供回水能量差和冷水机组能耗，计算第二冷水机组能效，并形成横坐标为天的能效折线图；

对计算的第二冷水机组能效与冷水机组的标准能效进行对比，若第二冷水机组能效低于冷水机组的标准能效，则执行报警操作，否则，表示冷水机组能效正常；

获取每小时的送风出风能量差和空调机组能耗，计算第一空调机组能效，并形成横坐标为小时的能效折线图；

将每小时的送风出风能量差和空调机组能耗分别叠加，获取每天的送风出风能量差和空调机组能耗，计算第二空调机组能效，并形成横坐标为天的能效折线图；

对计算的第二空调机组能效与空调机组的标准能效进行对比，若第二空调机组能效低于空调机组的标准能效，则执行报警操作，否则，表示空调机组能效正常。

7.根据权利要求1所述的冷水及空调机组能效监测方法，其特征在于，所述冷水机组能耗通过环境与设备监控系统获取，所述空调机组能耗通过环境与设备监控系统获取。

8.一种冷水及空调机组能效监测装置，其特征在于，该装置包括：

冷水机组能效模块，与环境与设备监控系统连接，获取冷水机组能耗，并通过逐时冷冻水体积流量获取供回水能量差，将供回水能量差和冷水机组能耗作为变量，计算冷水机组能效；

空调机组能效模块，与环境与设备监控系统连接，获取空调机组能耗，并通过空调机组送风量获取送风出风能量差，将送风出风能量差和空调机组能耗作为变量，计算空调机组能效；

能效显示和报警模块，将计算得到的冷水机组能效和空调机组能效按小时或按日显示成折线图，并将水机组能效和空调机组能效与各自对应的标准能效进行比较，若计算得到的能效低于标准能效，则执行报警操作，否则，表示机组能效正常。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。

10.一种非暂态的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。

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