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上海卓信环境技术有限公司VAVSystem(变风量系统)卓信环境上海卓信环境技术有限公司楼宇自动化控制系统上海卓信环境技术有限公司议程•引言•CAV(定风量系统)•VAV(变风量系统)•变风量系统的节能原埋•变风量末端装置与系统型式•风量控制方式•变风量系统的节能分析•卓灵VAV控制器的配置•结论上海卓信环境技术有限公司上海卓信环境技术有限公司•VAV系统20世纪60年代诞生在美国，其后到来的席卷西方的石油危机促进了VAV系统的广泛应用，并在其后的岁月中不断发展，己成为美国空调系统的主流上海卓信环境技术有限公司引言上海卓信环境技术有限公司•定风量(ConstantAirVolume，简称CAV)系统•定风量系统为空调机吹出的风量固定，以提供空调区域所需要的冷(暖)气•当空调区域负荷变动时，则以改变送风温度应付室内负荷，并达到维持室内温度于舒适区的要求•当某空调区域出现部分负荷时，势必产生过冷现象，迫使冷却减湿后的空气再热，形成冷热能量抵消，造成浪费上海卓信环境技术有限公司CAV(定风量系统)上海卓信环境技术有限公司上海卓信环境技术有限公司CAV(定风量系统)上海卓信环境技术有限公司•变风量(VariableAirVolume，简称VAV)系统•变风量系统系采用送风温度固定•改变送风量的方式，来因应空调负荷的变动•调节送风量可以最大限度地减少风机的动力，节约运行能耗VAV(变风量系统)上海卓信环境技术有限公司VAV(变风量系统)上海卓信环境技术有限公司VAV(变风量系统)上海卓信环境技术有限公司•末端设备(VAVBOX)是补偿室内负荷变动，调节房间送风量以维持室温的重要设备，应具备如下的功能：•接受室内温度设定器或大楼自动管理系统的指令，根据室温高低，自动调节送风量•应有上限与下限控制，即当送风量达到设定的最大值时，风量不再增加；送风量达到最小值，不再进一步减少，以维持室内最小的换气量•送风口与调节组件结合成一体化的末端设备，应有良好的空气分布特性•变风量的末端装置可分为节流型、旁通型和诱导型变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司节流型:是一般普遍应用于变风量系统之方式，系统结构如下图所示。其控制非常简单，当室温升高时，表示其需冷量增大，透过温度控制器及风门(或其它风口节流装置)调节机构的作用，将风门(或其它风口节流装置)由小开大，增加送入室内的冷风量，达到控制室温的目的。当室温降低时，则温控器又使风门(或其它风口节流装置)关小，减少冷风的送风量。此种的变风量系统，通常应用于纯需冷房之地区。变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司节流型：另有一种变风量再热式之系统，它与普通节流型相比，增加了一个热水盘管或是电加热器的空气加热器。对所服务的房间而言，它提供了一个独立的加热功能，而且每个VAVBOX可以就地独立加热空气而不受整个风系统的影响。它的控制方式在夏季时基本上与普通节流型相同，但在冬季要求的需冷量较小时，在送风量不能满足室温要求时再调节再热量。这是目前建筑的外周区部分常用的一种的VAVBOX形式变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司旁通型:系统结构如下图所示。当负荷减少时，其控制的方式也是由温度控制器控制VAVBOX之空气阀门的动作，以维持室内的设定温度。此外旁通管路(可利用天花板内空间或另设之旁通风管)亦有一空气阀门。此一旁通空气阀门与VAVBOX空气阀门是连动的，能将房间不需要的风量，经由旁通的方式送出，再经回风风管回到空调箱，以维持风机送出风量的平衡。此系统中，在各控制房间内，由于风量会随着室内负荷需求而改变，因而有变风量系统的特性。但风管系统中的压力及风量均维持不变，所以无法在风机方面减少耗电。此种装置一般仅做为简单的控制温度方法，使用在节能要求不高的场所。变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司诱导型:系统结构如下图所示。当负荷减少时，可减少一次风量，节约冷热量。由于系统内仅为一次送风量，风管的尺寸可以变小，易于布置。另诱导型由于具有天花板回风的特性，二次风量又可利用灯光作为再热热源，能有效的提高送风温度，因此系统可以与低温送风方式相结合，更进一步地减低一次送风量，节省可观的系统风机动力。此种控制方式的最大优点为可以维持高于上两种方式的室内空气流动率。变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司压力无关型(PressureIndependent):即末端入口压力变化时，通过末端的风量发生变化，通过风速传感器计算出实际的空气流量，风量调节回路可以跟据风量的偏差快速地补偿压力的变化，维持原有风量。压力有关型(PressureDependent):由温度控制器直接控制风阀开度，而不设风量传感器和控制器。末端对于压力的变化影响要等到风量的变化改变了室内温度以后才有反映，在时间上有较大滞后。变风量末端装置与系统型式上海卓信环境技术有限公司控制送风机风量的方法有四种，此四种的方式分别为出口节流、入口节流、入口轮叶与转速的变更等.风量控制方式上海卓信环境技术有限公司出口节流控制：此种控制方式为在送风机的出口风管处装置风量控制阀门或挡板，控制阀门开启的角度，增加不同的阻力，以调节风量的方式。现由图七对此控制方式作一说明。图中A点为此系统的转运点，P为送风机的压力曲线，L为送风机的功率曲线，R为系统的阻力曲线。当阀关小时，系统阻力曲线由R变成R'，运转点由A点相应的移至A'点，因此风量由Q调小至Q'风量控制方式上海卓信环境技术有限公司入口节流控制：此种的控制方式是藉由改变风机进口导叶阀的角度达到调节风量的目的。随着风机进口导叶阀的开启角度变化，由于风机入口处压力改变，导致风机的压力特性曲线如图八中所示，由P作P'、P的变化。当运转点由A点移至A'点时，风量由运转点的Q变化至Q'时，而风机的功率由L变成L'。功率L与L之差即此种的控制方式与定风量系统省能之处，就功率来说，此种方式较上一种出口节流的方式有利。风量控制方式上海卓信环境技术有限公司入口轮叶控制：此种控制方式与入口节流控制的方式类似，但是控制风量的方式却是以改变风扇叶片的角度达到改变送风量的目的。如图九中所示，当风量由运转点的Q变成Q'、Q时，风机的压力曲线则由P点作P'、P移动。而功率曲线则沿着C、C'、C的变化。从图中可以看出，当控制的区域在斜线面积的时候，此种控制方式才会较出口节流控制的方式节省耗电。风量控制方式上海卓信环境技术有限公司转速控制：此种的控制方式，系以改变旋转速度的方式，达到改变风量的目的。从图十中可以看出当风量改变时，风机的压力曲线作了很大的变化。当风量从Q减小为Q'、Q时，风机的旋转速度也由N变为N'、N，压力曲线也由P变为P'、P，功率曲线由原来的L变为L'、L。因此功率方面作了很大的改变，四种控制方式中，如图十一风量与风机入力所示，以此种的控制方式最为节省风扇的耗电。风量控制方式上海卓信环境技术有限公司各种风量控制方式风量与风机耗电比之关系图风量控制方式上海卓信环境技术有限公司当变风量末端装置，因应室内负荷变动，调节房间送风量，随风量改变，风管内的静压也随之变化，所以一般变风量系统会在风管中适当处装设了静压传感器。压力检测装置感测到压力变化，并将此讯息传达至风机，藉由前述四种风量控制方式改变系统送风量。而压力检测装置的位置与风机耗电的情形有着密不可分的关系以下三张图分别为不同控制方式配合压力传感器装在风管的末端、中间与前段的风机耗电特性曲线。风量控制方式上海卓信环境技术有限公司压力检测点位置对入口节流控制之风机耗电影响风量控制方式上海卓信环境技术有限公司压力检测点位置对入口轮叶控制之风机耗电影响风量控制方式上海卓信环境技术有限公司压力检测点位置对转速控制之风机耗电影响风量控制方式上海卓信环境技术有限公司仿真对象K大楼为一典型的办公建筑，地下1楼，地上11楼，高42.2公尺，采用PC混凝土构造，除了外周区的影响以外，尚受到内周区热源的影响。采用VAV系统的风机耗电节能效果如右图所示。变风量系统的节能分析上海卓信环境技术有限公司旅馆建筑：进行旅馆建筑之省能分析时，仿真对象为高33公尺，地下1楼，地上12楼，屋顶3楼，采用一般的混凝土构造I旅馆建筑。采用VAV系统的风机耗电节能效果如右图所示。变风量系统的节能分析上海卓信环境技术有限公司百货建筑：本研究所采用的百货仿真建筑物为地下二楼，地上八楼，屋顶二楼，高36.7公尺，采用的是中央空调系统。空调区中包括了卖场及饮食店等等的A百货公司建筑，该建筑采用VAV系统的风机耗电节能效果如右图所示。变风量系统的节能分析上海卓信环境技术有限公司IQLVAV•LonMark认证•集成压差传感器•集成风门执行器•与IQ控制器完全兼容•程式存储在闪存记忆内•无需后备电池•5模拟量输入(T,DI或TBus)•5可控硅输出•1模似量输出•80趋势记录卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司房间显示器RD-IQL/KRD-IQL/KOSRD-IQL/KOSF•无需外接电源•华氏或摄氏显示•利用图标作状态显示•可显示现场温度或设定点•Tbus接头，接IQLVAV的IN5卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司LINC•LON扩展网通讯节点控制器•IQL控制器能通过LINC与IQ控制器及962/963通讯•通过LONC作为LonMark网关•EEPROM保存配置资料(无需备用电池)•可将IQ控制器连接到Lon系统上•Lon网络能提供快速通讯速率(78kbaud)卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司LONROUTER•LON路由器•LonMark兼容•10至40Vac/dc电源•FTT-10AtoFTT-10A(78kb/s)•可设定为路由器、转发器、桥接器卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司LONROUTER•Max64nodes/Segment•Max.40nodespervirtualLan•TrendvirtualLanscouldnotspanrouters卓灵VAV控制器的配置上海卓信环境技术有限公司•由于工商业的发展，国民生活水准提高，使得用电量呈现急速的成长。又加上开发电源的情形并不顺利，因此使得很多省份笼照在限电的阴影下。变风量系统由于有着改变风量的特性，较传统定风量系统维持风量一定的情形，可以节省相当的风机耗电。因此在用电吃紧的今日，为降低空调耗能的一种方式。•在各类建筑采用变风量系统的节能分析中，办公建筑中其风机耗电节能不论在台北或高雄地区最大节能可达70%以上，而最小亦可达20%以上。在旅馆建筑方面，在台北或高雄地区最大节能可达75%以上，而最小亦可达25%以上。在百货公司方面，在台北或高雄地区最大节能可达70%以上，而最小亦可达25%以上。•在风量的控制方面，根据仿真的结果分析，以转速变更且压力检测点在风管末端最为省能，而以出口节流的方式省能最差，两者的省能效果相差达二至三倍之多结论上海卓信环境技术有限公司谢谢