变风量(VAV)系统

1/8变风量（VAV)系统变风量（VAV)系统控制原理变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制，采用室内温度为主控制量，空气流量为辅助控制量。变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度，与设定温度比较差值，以此输出所需风量的调整信号，调节变风量末端的风阀，改变送风量，使室内温度保持在设定范围。同时，风道压力传感器检测风道内的压力变化，采用PI或者PID调节，通过变频器控制变风量空调机送风机的转速，消除压力波动的影响，维持送风量.从表面上看，似乎VAV系统只不过比CAV系统多了一些末端装置和风量调节功能。可是，就因为VAV系统风量的变化和增加的末端设备，使得VAV系统从方案设计到设备选择、施工图设计，直到施工和调试都具有不同于定风量系统的特殊性。变风量(VAV)空调系统常用控制方式1、定静压控制:保证系统风道内某一点（或几点平均）静压一定的前提下，室内所需风量由VAVBOX风阀调节；系统送风量由风道内静压与该点所设定值的差值控制变频器工作调节风机转速确定。同时，可以改变送风温度来满足室内舒适性要求。2、变静压控制:在保证VAVBOX风阀尽可能的处于全开位置（85-100%），系统送风量由风道内所需静压来控制变频器工作，调节风机转速确定。同时，可以改变送风温度来满足室内舒适性要求。3、总风量控制:通过改变送风量调整室内温度，并使送风与回风的差值保持恒定，以满足构筑物排风的需求。2、VAV空调系统末端3、1、变风量末端控制：由房间温度传感器测量室内温度并与设定值比较。当房间温度低于供热设定值时，热水阀（V4）将打开；如果温度高于供冷设定值则关闭热水阀（V4），并根据温度的偏差和送风量的大小自动调节风阀的开度，使房间温度保持恒定。4、5、6、2、空调机组控制：2/87、8、空调系统使用变频驱动器（VFD）控制风机的转速来控制风量。控制器根据送风主管的静压自动调节送风机和回风机的转速，使主风管保持一定的静压。当室内负荷增大时，变风量箱的风阀开度加大，主风管静压降低，控制器将提高风机的转速以维持恒定的静压，若负荷减少时，变风量箱的开度减少，系统静压上升，控制器将降低风机的转速，以维持恒定的静压。热水阀（V4）和冷水阀（V1）由送风温度控制。当送风温度低于加热设定值时，控制器将打开热水阀，并根据温度的偏移量调节比例阀的开度。当送风温度高于制冷设定值时，控制器将打开冷水阀，并自动调节阀门的开度。当房间的相对湿度低于设定下限值时，控制器将会启动加湿阀（V5）并自动调节到适当位置，使得湿度保持在设定值。如果相对湿度高于设定上限，控制器将会开启冷水阀（V1）进行除湿，并根据需要开启热水阀，保证送风温度的要求。经济循环模式控制能自动检测室外空气的温度值，根据外界空气温度值决定是否采用全新风的工作方式，以达到节能目的。压差开关（PD）检测过滤器两端的压力差，当过滤器积尘量超过设定值时，控制器给出报警信号，通知用户更换过滤器。9、3、新风机组控制：由控制器启动送风机，使新风机投入运行。控制器自动调节蒸汽阀（V4）或冷水阀（V1）的开启度，使得送风温度恒定在设定范围。3/8压差开关（PD）检测过滤器两端的压力差，当过滤器积尘量超过设定值时，控制器给出报警信号，通知用户更换过滤器。10、11、4.典型的变风量系统12、13、上述空调系统的工作过程：空调室内回风与室外新风混合，经集中式空调机组处理后，由风管送到各个空调区域。控制器根据室内负荷的大小，通过改变变风量末端装置风阀的开度，调节送入室内的风量；当室内需要供热时，再热盘管的热水阀打开，送风温度提高，通过改变变风量末端风阀的开度，调节送入室内的热风量。空调房间送风量的改变，导致送风总管静压的变化，总管压力传感器测量风管系统静压后，由自控系统通过调节风机的送风量实现定静压控制。冷水盘管的三通阀调节冷水的流量使送风温度保持恒定，新风量和室内正压由送风机和4/8回风机同时控制。系统的各个测量点可以与计算机通讯，进行实时监测、分析和调控并可以优化控制参数，实现最佳的控制方案。14、VAV系统与VRV系统比较15、VAV是变风量系统，是末端，走的是风路。VRV是变流量系统，是空调，走的是冷媒。VAV变风量空调系统,与定风量空调系统一样，变风量空调系统也是全空气系统的一种空调方式，它是通过改变送风量，而不是送风温度来控制和调节某一空调区域的温度，从而与空调区负荷的变化相适应。其工作原理是当空调区负荷发生变化时，系统末端装置自动调节送入房间的送风量，确保室内温度保持在设计范围内，从而使得空气处理机组在低负荷时的送风量下降，空气处理机组的送风机转速也随之而降低，达到节能的目的。VRV变制冷剂流量系统,系统结构上类似于分体式空调机组，采用一台室外机对应一组室内机（一般可达16台）。控制技术上采用变频控制方式，按室内机开启的数量控制室外机内的涡旋式压缩机转速，进行制冷剂流量的控制。VRV空调系统的设计包含两个部分：空调设备选型及空调管路设计；空调系统控制设计，前一部分内容由设计院的暖通工程师设计，后一部分内容通常由提供全套产品的系统工程承包商配套设计。可见两种系统的设计和运作各有千秋，各有方式，就看用户需以一种什么方式来到到预期的效果，两种系统都是比较不错的选择。16、变风量空调系统与定风量空调系统比较17、变风量空调系统与定风量空调系统比较18、一定风量与变风量空调系统描述19、1定风量空调系统描述20、定风量空调系统的特点是改变送风量来满足室内冷（热）负荷的变化[9][10][11]。系统向室内送入冷（热）风，送入室内的冷（热）量为5/821、从上式看出，为了吸收室内相同的热流量可设L为一常数，改变送风温度ts，ts越小，吸收室内热流量越大，因此改变送风温度就可适应室内负荷变化，维持室温不变，这就是定风量空调系统的工作原理。在该系统中，空调机接通电源后，以恒转速运行，风量是恒定的，故称为定风量空调系统。.22、2变风量空调系统描述23、变风量空调系统是利用改变室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统，它的送风状态保持不变。变风量系统是通过控制风量来保证空调区域温湿度要求的空调系统，具有单个区域控制能力、局部区域运行的灵活性以及好的节能性等优点，但存在控制技术复杂的缺点。从系统组成看，与定风量系统相比，表面看来只是增加了末端装置和控制部分，但却为暖通行业带来了挑战。24、在式（1）中设送风温度ts为常数，用改变送风量L的方法来维持室温恒定的系统称为变风量系统。由式（1）可见，送风量和送风温差的不同组合都可以满足房间的负荷需要，当房间的冷热负荷确定后，选定合适的送风温差，就可以得到房间相应的送风量。25、二定风量与变风量空调系统的特点及比较26、1定风量空调系统的特点27、定风量空调系统由风系统和水系统两部分组成，而此系统的目的就是通过水系统调节送风状态,再通过风系统去改善室内的温、湿度,按照室内人员的要求创造满足一定范围温度、湿度要求的舒适环境。28、在空调系统中，定风量系统一般维持全年的风量固定不变，并且是按房间最大热、湿负荷确定的送风量。但在实际上，大多数情况下，空调房间的负荷低于最大负荷。当实际负荷低于最大负荷时，为了维持室温设计水平，必须减少送风温差，其方法是通过再热或混合，6/8以热量抵消部分冷量。形成冷热能量抵消。其次，当室内负荷不是最大负荷时，送风量大于实际需要量，为了输送多余风量，风机需要多消耗电能。29、2变风量空调系统的特点30、变风量系统优点31、（1）节能效果显著。32、由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统可以根据空调负荷的变化及室内参数要求的变化通过改变送风量来调节室内温度以满足要求，在自动控制系统的合理控制下，空调和制冷设备都只按实际负荷需要运行，因此可大幅度减少送风风机的动力耗能和运行费用，大大节约了冷量。根据风机的风量和功率之间的关系：33、从上式可明显看出，当送风量减少时，风机的功率也大大降低。根据有关研究表明，和定风量空调系统相比，变风量空调系统的全年空气系统输送能耗一般可节约1/3。.变风量空调系统，不用再加热方式或双风管方式就能适应各种室内舒适要求或工艺设计要求，完全消除再加热方式或双风管方式带来的冷热混合损失。34、由于变风量系统能自动适应负荷的变化，在确定系统总风量时可以考虑一定的同时使用情况，所以能够减少风机装机容量。35、（2）变风量空调系统可以根据负荷的变化或个人的舒适要求自行设置工作环境温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。系统的灵活性较好，尤其适用7/8于格局多变的建筑，例如出租写字楼等。当舍内参数改变或重新隔断时，只需更换支管和末端装置，移动风口位置或重新设定一下室内温控器。36、（3）此外，变风量为全空气系统，没有风机盘管凝结水问题和霉菌问题。由于末端装置具有风量调节平衡能力，送风系统无需做复杂的风量平衡调试，即可得到满意的平衡效果。变风量系统若采用DDC数字控制，可以实现计算机联网集中控制，可接入到楼宇自控系统中，提高楼宇整体智能化水平。37、2变风量空调系统的缺点38、1）设备投资高，变风量空调系统末端较复杂，需要设置相应的控制环节。如果控制系统设计不合理，不能很好地起到节能效果，很难达到理想状态。这也是制约该空调系统发展的最重要的原因。39、（2）此外，低负荷时，换气次数少，容易出现缺少新风，室内空气品质差的状况。40、（3）该系统易产生噪声问题，因此噪声控制也是设计的难题。41、3定风量与变风量空调系统的比较42、1、区域温度控制43、通常全空气定风量系统只能控制某一特定区域的温度。对于大空间来说，一般采用控制房间温度或回风温度。对于一个风系统带有多个房间时，定风量系统不可能使每个房间温度都能进行控制，因而只能控制某个主要房间的温度，或者在大多数情况下，控制一个综合的回风温度。因此带来的缺点是：此时绝大多数房间的温度不能正常控制，必然造成部分房间过冷或过热。采用变风量系统时，由于各个区域内的送风量可随该区域温度的变化自动控制，因此能保证各区域或房间温度按使用要求进行温度控制，将使用标准得以提高，房间过冷或过热现象的消除也使能量得到合理的运用。44、2、综合能效较高8/845、①设备安装容量减少。46、定风量系统由于要满足各房间最大负荷的需要，因此系统的总冷(热)量应是各房间最大冷(热)量之和，总送风量也应是各房间最大送风量之和。变风量系统的各房间的最大送风量与定风量系统是完全相同的，但是由于各房间内设置的末端可以独立控制风量。在整个风系统达到设计冷(热)量时，并非每个房间都在其设计状态下运行。因此变风量系统的冷(热)量或风量应为各房间当时负荷之和，并小于定风量系统的设计最大值。这样可使系统的空调机组可以减少，从而使整个空调机组安装容量降低，占用机房面积减小，能量耗量也相应降低，节约了投资。47、②运行能耗节省。48、一幢建筑的空调负荷在全年运行中，只有极少数时间在设计状态运行的。当各房间的负荷减少时，各末端的风量将自动减少，系统对总风量的需求也就必然下降，通过设计适当的控制手段，降低送风机转速，使其能耗降低。从而使空调送风机的全年运行能耗大大降低。据厂方资料报导，一般送风机全年能耗比较，变风量系统只是定风量系统的1/3。49、③有利于房间的灵活分隔。50、现在的办公楼根据现在办公的要求，一般采用大开间设计，用户通常会根据各自的使用要求，对房间进行二次分隔及装修。在控制整个开间的总冷(热)量不变的前提条件下，变风量系统由于其末端装置的布置灵活，且能进行区域温度控制，因此只需重新分隔各房间的冷(热)量与该房间重新调整的末端设备的风量相匹配，即可以较方便满足新用户的需要。51、