实验室专用快速VAV变风量通风解决方案
实验室专用快速VAV变风量通风解决方案
方案简介：
自适应变风量控制是通过实验室内通风柜调节窗的开度变化调节通风
柜的排风量和房间的送风量，当通风柜前有人操作时，无论调节窗开度高低、
进风口宽度大小及室内空气压力强弱，始终精确控制通风柜的面风速为设定风
速如（0.5m/s）；当无人操作时，自动将窗口的进风速度降至设定风速如（0.3 m/s）。
同安智能科技有限公司提供的自适应变风量控制系统，采用德国技术，是通风柜领域最先进的变风量控制技术，系统适应性强，人为干预操作少，反
应速度快、阀门控制精确，可以在充分保障安全的前提下降低能耗。
适用场合：对安全、能耗、自动化要求严格的高档生化实验室
系统结构：
整个变风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机
单元、管道和计算机监控终端等5大部分组成，结构如下图所示。
通风柜单元是实验操作的最基础的工作单元，为系统的最终控制对象，通风柜结构图如下图所示。每个通风柜单元可安装位移传感器、有人无人传感器、面风速传感器等传感器，这些传感器可
以获取通风柜的使用情况或工作状态；每台通风柜必须安装控制器和调节阀门，用以实现整个通风柜各种参数的处理和排风控制。
排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。
送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测与判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。
计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。
方案特点：
■ VAV变风量通风（VAV）：
采用vav变风量通风技术，无论通风柜的调节窗高度和宽带如何变化，以及室内空气压力的大小，通过调节排风风量，保证通风柜的面风速恒定。
■ 自动控制（Auto）：
采用自适应和自动控制（Auto）策
略，通过有人无人传感器获取通风柜的是否处于有人操作状态，自动控制排风，有人和无人状态下分别将面风速锁定为设定的风速如（0.35m/s ，0.3 m/s）。
■ 绿色节能（Green）：
系统使用自适应变风量排风和变频控制，使能耗降至传统排风系统的15%，使用户大幅降低运营成本，绿色、经济、环保（Green）。
多级变频通风解决方案
方案简介：
多级定风量排风系统是专为低危险的生物、化学实验室提供的低成本安全排风解决方案。该方案采用多级定风量
排风方式，通风柜用户根据实际情况需要选择不同档位的排风。通风柜用户可以选配各种状态的监视器，便于用户实时了解排风状态。系统中，各通风柜之间相对独立工作，配置组态方便、维护简单。
定风量排风是通风柜领域较传统的排风方法，方法简单、技术成熟。
使用场合：低危险，排风要求较低、建设成本控制较严的中小规模的生化实验室。
系统结构：
整个多级定风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机单元、管道等4大部分组成（另外有计算机监控部分为选配），结构如下图所示。
通风柜单元主要配备面风速传感器、控制器及阀门。用户可以根据需要在控制器上设定排风的风速，通过阀门的开度实现不同级别的排风。系统通过控制器显示面风速传感器的监测数据，给用户一个形象的风速指示。
排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。
送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测与判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。
计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。（此部分为选配）
方案特点：
■ 多级风量排风（MCV）：
为通风柜用户提供多达4级的排风风量控制，满足不同用户的感知需要和
不同实验的要求。
■ 操作简易（Easy）：
系统的操作面板设计精巧，操作按钮精简、指示明确，用户只需要简单的操作就可以实现各种排风需求。
■ 成本低廉（Cheap）：
方案中无需采购安装各种传感器和自动控制的执行机构，很多程度上降低采购采购费用和安装费用。系统结构简单，维护简单、费用低廉。
智能实验空间解决方案方案简介：
智能实验室安全解决方案为高端实验室提供一种高度集成化整体安全的实验室环境控制系统。该解决方案除了可以实现通风柜的变风量控制，还可以将实验室其他危险因素，如用电状态，漏水，断电，火灾，危险气体泄露等因素进行整体解决。将所有可能的安全隐患予以监控，并提供温度湿度监控，防盗，门禁，视频监控，远程彩信通知报警等各种管理功能，高可靠，高信赖的产品与技术给予实验室管理者最大的安全保障。
适用场合：应用于环境要求苛刻、自动化程度高的场合，如高端洁净实验室、化工，医药等高端实验室等。
系统结构：
系统含有排风监控单元、用电监控单元、纯水监控、温度湿度、火灾、漏水以及气体环境监测单元等。
方案特点：
■ 全面保证环境安全
（Ultra-Safety）：
方案涉及几乎所有实验室安全隐患问题，如排风安全、用电安全、火灾、漏水、有毒风险气体监测等，为实验室人员及实验操作提供全面的保护。
■ 高度智能化（Intelligence）：
采用最先进的电子技术，保证每种监测设备准确性和稳定性；采用先进的信息技术，及时存储、分析海量数据；采用最先进控制策略，实现快速响应各种风险。
■ 良好的人机界面（HMI）：
采用远程监控技术，用户可以通过各种终端，如计算机、控制器来监测实验室的状态信息，让实验人员和管理人员随时随地了解现场情况。
文丘里阀
介绍：
文丘里气流控制阀结合了机械的压力无关调节器与高速的气流控制器，将气流控制扩展至最高水平。通过空气动
力学设计，阀门具有静音工作性能。快速反应的自动压力平衡装置，提供可靠的通风柜集尘与室内压力的控制。文丘里阀具有不受风管压力变化影响、风量控制范围宽从60m3/h至10,000m3/h、反应迅速（小于1 秒钟）,调节精确（±5%）等特点。文丘里气流控制阀将VAV变风量通风系统的性能得到较大的发挥，实现实验室的通风安全性。
技术参数：
流出系数不确定度：优于±5％
耐介质压力： 5MPa以下，也可高于5MPa
量程比： 10：1或更宽
耐介质温度：100℃以下
适用管径： ND25mm～1500mm
直管段要求：一般上游3D，下游1D
适用雷诺数：ReD≥43103（ReD 下限也可低于43103，此时流出系数不确定度相对增大）
适测介质：气体
蝶阀
介绍：
蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀由于其生产工艺简单，使用方便可靠，被广泛作为与VAV变风量通风系统控制阀门而使用。
主要参数：
公称通径： 100、150、200、300、500、1000 mm
公称压力： 0.6 MPa
介质温度： -20～200℃
额定转角： 0～90°
流量特性： -20～150
接管法兰：按JB78-59 对夹式法兰连接
状态监测器
监视器是对通风柜面风速或实验室环境的状态参数进行检测显示的一个终端。监视器主要目的是让用户了解通风柜或实验室的工作状态，为用户提供形象化、数值化的参数信息，用户亦可以根据个性需求设定各种声、光报警阈值，为安全的感知提供便利的途径。监视器需要配合各种传感器使用。同安（TONANN）目前只提供TMR1001S型VAV 变风量通风柜面风速监视器，该型号监视器需要与VAV变风量面风速传感器配合使用。
2 > 面风速监视器
面风速监视器
介绍：
Safeny（萨菲尼）面风速监视器是用于监测通风柜的面风速大小，给实验人员一个形象和具体的安全状态显示。监视器根据面风速传感器的信号输入，在LCD上显示面风速的数值大小和与之
对应的操作安全系数。用户可以在监视器输入面风速的报警极限值，当实际排风速度超过设定范围时，监视器以LED 闪烁和蜂鸣器鸣叫的形式报警，提醒用户做出适当的解决措施，以保证实验、人身或设备的安全。
监视器执行DIN 12924、EN 14175和JG/T 222-2007标准。
型号：
MN1-01 标准型通风柜面风速监视
器
MN1-01关键参数：
功能：面风速显示、声光报警、状态信息继电器输出
面风速显示范围： 0.15m/s –1m/s （30 – 200fpm）
面风速报警设定范围： 0.15m/s –1m/s （30 – 200fpm）
输出电压： 0 – 12V DC
报警延时： 0 – 10s 可调
模拟输入输出端口： 11个
继电器输入输出端口： 02个
供电电源： 135 –250V，44-60Hz
工作温度：0℃~+70℃
存储温度： -40℃~+85℃
环境传感器
变风量控制方法
?变风量空调系统的控制方法的比较 ?来源:转载浏览次数:3191 发布日期:2008-6-27 一个好的变风量空调系统，除了精确的设计计算，合理的系统布置，到位的施工安装外，选择一个最佳的控制方法也很关键。在工程实际运用中，采 用较多的有：定静压控制法；变静压控制法；直接数字控制法（DDC）；风机总风量控制法。以下将就这四种方法加以一一论证。 1 定静压控制法 1.1 定静压控制方法 所谓定静压控制，就是在风管静压最低点安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。 这种控制方法的优点是控制简单。 1.2 定静压控制法存在不少缺点 1.2.1 定静压控制的节能效果差 笔者将在变静压控制这部分加以分析和比较。 1.2.2 静压传感器的设置位置 对这个问题，尚存不同的观点，有些人认为将静压传感器设于风机出口后管路的1/2处，更多的人认可将静压传感器设于风机出口后管路的2/3处。笔 者认为，还应考虑流体流场的分布。 1.2.3 静压传感器的设置数量 在复杂的管路，应设置一个还是多个静压传感器，如果设多个静压传感器，他们之间的关系应该怎样，是取最大值，或最小值，还是平均值，或赋予不同的权重系数，是值得商榷的。 2 变静压控制法 2.1 变静压控制方法 所谓变静压控制，就是使用带风阀开度传感器，风量传感器和室内温控器的变风量末端，根据风阀开度控制送风机的转速，使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是全开的。 我们可以推知其控制方法： （1）变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。（2）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。 （3）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量低于温控器设定值→系统静压偏低→调节并提高风机转速。 2.2变静压控制方法的优点 （1）与定静压控制方法相比，节能效果明显 （2）控制精度高 （3）房间的温湿度效果更好 2.3变静压控制方法的缺点 （1）增加了阀开度控制，相应增加了投资成本，使控制更加复杂，调试更加麻烦。 （2）风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程，房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。 3 直接数字控制法（DDC） 所谓直接数字控制法（DDC）就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节（调节器），而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构
VRV变风量系统设计
某办公楼变风量（VAV）空调系统的设计摘要：本文介绍了某办公楼变风量（VAV）空调系统的设计，该系统采用总风量控制的方法，不同于静压控制的方法。通过实践证明了该系统具有设计简单，调试及运行管理方便，系统运行稳定，工程造价低的优点。 1.概述 该工程为综合办公楼，共四层，一层为大厅、安全教育室、办公室、配电室等;二层、三层为办公室、会议室;四层为办公室、通信中心、信息中心等。总空调面积1939m2。厂区冷冻站夏季可提供7℃冷水，冬季可提供60℃热水，要求设中央空调，夏季供冷，冬季供热，为人们提供舒适的工作环境。 2.设计参数 2.1 室外计算参数： 夏季室外计算干球温度：35.7℃ 夏季室外计算湿球温度：28.5℃ 冬季室外计算干球温度：-4℃ 冬季室外计算相对湿度：77% 夏季大气压力：1002.0 hPa 冬季大气压力：1023.0 hPa 2.2 室内计算参数：
3.目前变风量（VAV）空调系统的现状 变风量（VAV）空调系统的控制方法有：定静压控制、变静压控制。这些方法在国外使用多年，成功的范例也较多。但在国内使用的情况就不那么乐观了，这些建筑VAV空调系统投入运行后，存在问题较多，以致导致系统不能正常运行，重新改造，改为普通的空调系统。主要表现为自控系统与空调系统不匹配，调试无法成功;设置参数不稳定，风量不平衡;空气品质和舒适感达不到设计要求。究其原因很多，其最大的原因是控制系统的问题，控制过于复杂，不但要求设计人员既懂空调专业又要懂自控专业，而且要求施工和管理人员也要懂空调和自控，脱离了中国的实际。 在国内VAV控制系统一般是由自控公司施工，空调系统由安装公司承担，各负责一块，导致调试困难，互相推委;其次是变风量空调系统管道千变万化，自控公司无法提供一个在工厂编制好的通用软件，需要调试人员现场编程，现场调试，难度很大;其三是VAV末端设备、变频器、和控制设备由不同厂家生产提供，协议往往不公开，设备之间无法操作，进一步使调试复杂化;其四是变风量理论有待完善，由于变风量空调系存在很多不确定因素，调
变风量系统基本原理与控制策略
变风量系统基本原理与控制策略 [日期：2006-07-19] 来源：千家网作者：霍小平贾捷燕叶大法 杨国荣 [字体：大中 小] 提要：本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念，提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南，同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知，变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量，并相应调节空调机（AHU）的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适性空调的主导地位，因此，变风量系统出现以后并没有立刻得到推广，直到1973年西方石油危机之后，能源危机推动了变风量系统的研究和应用，此后20年中不断发展，如今已经成为美国空调系统的主流。 变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用，并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中，也曾采用过VAV系统，但由于建设过程和使用过程中的种种问题，有些工程
某办公楼变风量(VAV)空调系统的设计说明
某办公楼变风量（VAV）空调系统的设计 简介：本文介绍了某办公楼变风量（VAV）空调系统的设计，该系统采用总风量控制的方法，不同于静压控制的方法。 通过实践证明了该系统具有设计简单，调试及运行管理方便，系统运行稳定，工程造价低的优点。 关键字：办公楼变风量总风量控制 1.概述 该工程为综合办公楼，共四层，一层为大厅、安全教育室、办公室、配电室等；二层、三层为办公室、会议室；四层为办公室、通信中心、信息中心等。总空调面积1939m2。厂区冷冻站夏季可提供7℃冷水，冬季可提供60℃热水，要求设中央空调，夏季供冷，冬季供热，为人们提供舒适的工作环境。 2.设计参数 2.1 室外计算参数： 夏季室外计算干球温度：35.7℃夏季室外计算湿球温度：28.5℃ 冬季室外计算干球温度：-4℃冬季室外计算相对湿度：77％ 夏季大气压力：1002.0 hPa 冬季大气压力：1023.0 hPa 2.2 室计算参数： 3.目前变风量（VAV）空调系统的现状 变风量（VAV）空调系统的控制方法有：定静压控制、变静压控制。这些方法在国外使用多年，成功的例也较多。但在国使用的情况就不那么乐观了，这些建筑VAV空调系统投入运行后，存在问题较多，以致导致系统不能正常运行，重新改造，改为普通的空调系统。主要表现为自控系统与空调系统不匹配，调试无法成功；设置参数不稳定，风量不平衡；空气品质和舒适感达不到设计要求。究其原因很多，其最大的原因是控制系统的问题，控制过于复杂，不但要求设计人员既懂空调专业又要懂自控专业，而且要求施工和管理人员也要懂空调和自控，脱离了中国的实际。
在国VAV控制系统一般是由自控公司施工，空调系统由安装公司承担，各负责一块，导致调试困难，互相推委；其次是变风量空调系统管道千变万化，自控公司无法提供一个在工厂编制好的通用软件，需要调试人员现场编程，现场调试，难度很大；其三是VAV末端设备、变频器、和控制设备由不同厂家生产提供，协议往往不公开，设备之间无法操作，进一步使调试复杂化；其四是变风量理论有待完善，由于变风量空调系存在很多不确定因素，调试时需反复调试系统方能运行。其五是由于季节的变化，VAV空调系统需反复进行调试。其六是使用单位无专业（自控、空调）技术人员专门管理，出现故障无法排除；其七是VAV系统末端装置和控制系统价格昂贵，一但出现问题，业主很难再投资进行改造，干脆放弃不用。因此VAV空调系统其控制方法的选择尤为重要，他不但与系统初投资的多少有关，而且对系统运行的可靠 性、经济性有很大的影响。 4.变风量（VAV）空调系统的设计 4.1 该项目变风量（VAV）空调系统采用总风量控制的方式。每个楼层一个系统，安全教育室(6.5m层高)一个系统， 大厅设风机盘管系统，共分六个系统。 4.2 空调设备选择及参数表
VAV变风量空调系统难点解析
VAV变风量空调系统难点解析 第一节 VAV空调系统概述 变风量VAV 中央空调是指空调系统根据区域负荷变化和要求，自动调整送风量的一种空调系统。其最大优点是节能显著，素有“节能之王”的美称；同时还具有使用舒适灵活，可用新风作冷源等优点。 变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展，目前变风量空调系统已占据了欧、美、日集中空调系统约30％的市场份额，并在世界上越来越多的国家得到应用。 变风量空调系统由变风量空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量末端、房间温控器等组成，其中变风量末端是该系统最重要部分。 末端各区域的新风均由空气处理机组提供，为了保持室内空气清新，使用VAV的办公楼一般均禁止吸烟，也禁止随意打开窗户，以防破坏室内风平衡。 由于本项目办公区域采用吊顶回风，故在内装时需考虑回风顺畅、保证空气循环，不要将空间绝对封闭，应留出回风口。 第二节 VAV空调系统的特点及优势 变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面： 1.节能 由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可大幅度减少送风风机的动力耗能；同时在确定系统总风量时，还可以考虑一定的同时使用情况，所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。对不同的建筑物同时使用系数可取0.8 左右可以节约空调系统的总装机容量10%—30% 左右。有关文献介绍VAV 系统与定风量系统相比大约可以节能30%—70%，据实际测算当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到约51% ；当风量减少到50% 时，风机耗能将减少到约15%；若全年空调负荷率只有60% 时，变风量空调系统可节约风机动力耗能75%。例如对于商场以空调机组每周运行100小时计，单位装机容量的节电量一年可达4000 度/Kw；对于写字楼以每周运行60小时计，单位装机容量的节电量也可达2300度/kW。节电效果相当可观，同时还延长了机组使用寿命。 2.舒适性高能实现各局部区域的灵活控制 可以根据负荷的变化或个人的要求自行设置环境温度，与一般空调系统相比能更有效地调节局部区域的温度，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，并由此可以减少制冷和供热负荷15%—30%。
变风量系统及控制原理
提要：本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念，提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南，同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知，变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量，并相应调节空调机（AHU）的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适 性空调的主导地位，因此，变风量系统出现以后并没有立刻得到推广，直到1973年西方石油危机之后，能源危机推动了变风量系统的研究和应用，此后20年中不断发展，如今已经成为美国空调系统的主流。
变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大 多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静 压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型V AV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是 变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。 由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系 统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采 用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用，并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中，也曾采用过VAV系统，但由于建设过程和使用过程中的种种问题，有些工程两三年后使用单位便取消了变风量系统的运行方式，相应的自控设备也拆除了，这使得变风量系统的优点没有发挥出来，变风量系统附加的投资难以得到回报。在此期间，变风量空调技术(包括控制技术和设备)，也在不断地发展和完善。目前，在国内智能建筑的高速发展过程中，急需全面深刻地分析变风量空调系统的发展趋势和技术关键，总结工程实例，促进这一重要技术的平稳发展。
变风量系统简介
变风量（V A V）空调系统 1．变风量空调系统在国内外的应用状况 变风量(variable air volume ,VAV) 空调系统20 世纪60 年代中期产生于美国,凭借它节能、舒适、灵活等特点在美国、日本及欧洲一些发达国家得到了广泛应用。在美国高层建筑的VAV 系统使用率已经达90 %以上。国内变风量系统的使用率却很低。如一项对上海200 幢办公大楼空调系统形式的调查中,其中变风量系统在整个空调系统的使用率仅有7 %。 目前我国正在运行的空调机组大部分是定风量运行的,由于过去人们对节能认识不足和变风量系统控制、运行较复杂及该系统的初投资较大,这些都限制了变风量系统的应用。随着能源危机,节能已成为各行各业都在关注的问题,计算机的广泛应用,使控制系统的功能愈来愈完善,而且变风量空调系统的价格下调,已经可以与风机盘管加新风系统竞争。在我国新设计的空调系统中有些已采用了VAV 空调系统,如东北电力集团总公司办公大楼等。另外还有一些旧的空调系统如中国地震局减灾大楼等也改造成了VAV 空调系统。 2．工作原理 变风量空调系统的基本原理是通过改变送风量以适应空调负荷的变化,维持空调房间的空气参数。在空调系统运行过程中,出现最大负荷的时间不到总运行时间的10 % , 全年平均负荷率仅为50 % ,在绝大部分时间内,空调系统处于部分负荷运行状态。变风量系统通过减少送风量,从而降低风机输送功耗,起到了明显的节能效果;而且,楼宇自控系统可根据当前的制冷(制热) 需要,调节冷水机组(热泵机组) 的制冷(制热) 能力及投入运行的台数。根据工况需求,自动组合启动冷水泵、冷却水泵及冷却塔的投运台数,以达到最佳的环境控制和节能效果。 变风量空调系统由空气处理机组、送风系统、末端装置及自控装置等组成,其中末端装置及自控装置是变风量系统的关键设备,它们可以接受室温调节器的指令,根据室温的高低自动调节送风量,以满足室内负荷的需求。其他组成部分与定风量空调系统的作用基本相同。 图 1 是一个单风道变风量空调系统的结构原理图。以下通过回风循环来描述变风量系统的工作过程:房间内的排风一部分被排掉,一部分与新风混合,经过AHU（空气处理机组）处理后送入房间。
变风量空调系统设计方案
变风量空调系统设计方案 变风量空调系统的检测与控制 变风量空调系统，可以根据各个房间或区域的空调负荷变化情况，用变风量末端装置（VAV BOX）分别调节各个房间或区域的送风量，来控制室内环境温度。这种系统可以降低非设计条件下的风机运行的能量消耗，运行费用较省。变风量空调系统主要由以下几部分组成：空气处理机组，室内温控器，变风量末端装置（VAV BOX）和智能变频控制器。空气处理机组是由新风阀、回风阀、送风阀、预热器、表冷器和送风机等组成。 2.1系统工作原理 为获得空调系统的实时负荷情况，在每个建筑单元内装设一个室内温控器，用来检测室内温度，并与用户设定的期望温度值进行比较，当二者出现差值时，温控器改变变风量末端（VAV-BOX）装置内的风阀开度，减少或增加送入室内的风量从而调节室内的温度，直到室内温度恢复为设定值为止。同时，根据末端VAV-BOX 的负荷情况，通过变频控制器调节送风机 速度，起到节能作用。送风机速度控制方法有定静压、变静压、总风量等控制方法。通常采用的定风量空调系统，其追踪房间负荷变化的手段是控制回风温度，调节冷热水阀门。在这个过程中，送风量保持不变，送风机的能耗不变。但对于变风量空调系统来说，追踪房间负荷变化的主要手 段是控制各个末端的送风量。由于空调负荷在全年的绝大多数时间里都低于设计负荷的状态，因此，低负荷时减少风机的送风量，将使得送风机的能耗得以降低，因而达到全年节能的目的。而由于变风量空调系统增加了系统静压、最大/最小送风量、以及新风量等控制环节，由此加大了其控制系统的复杂程度。变风量空调机组检测与控制系统原理图如图2所 示。 2.2 检测与控制功能 2.2.1变风量空气处理机组的检测与控制 （1）新风温、湿度检测 （2）送风温、湿度检测 （3）回风温、湿度检测（4）送、回风动压检测（5）风管静压检测（6）风机变频调节（7）滤网压差报警检测（8）防冻报警检测
毕业设计-变风量空调系统的设计和工程实例
变风量空调系统的设计和工程实例 目录 1 变风量空调系统简介 (2) 1.2 变风量空调系统的分类 (2) 1.3 变风量末端的分类 (2) 1.4 变风量空调系统的优点 (2) 1.5 变风量空调系统的适用范围 (3) 2 变风量系统设计 (3) 2.1 空调分区 (3) 2.2 风系统设计 (4) 3.2 TF变风量风口的特点 (5) 3.3 适用范围 (6) 3.4 采用TF变风量风口的空调系统设计 (6) 4 变风量空调工程中的控制与调试 (8) 4.1 变风量空调系统的参数控制 (8)
变风量空调系统是利用改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。其最大优点在于节能和提供良好的舒适性。 当今变风量空调系统已经发展到可以通过计算机网络对空调系统进行实时采样、监测、分析和调控，实现全天候、全方位、全过程控制智能化，并成为现代化智能化大楼的一部分。 1 变风量空调系统简介 1.1 变风量空调系统的工作过程 一个典型的智能化控制型单风管带再热盘管的变风量空调系统如图1所示。 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。 1.2 变风量空调系统的分类 广义上说，凡是改变系统送风量的空调系统都是变风量空调系统。在目前的工程实际中，变风量空调系统主要有以下两种形式：单风管变风量系统和双风管变风量系统。其中单风管变风量系统又分为普通单风管变风量系统和单风管末端再热变风量系统。
实验室变风量控制系统技术方案
随着定风量技术的不断发展，便出现了变风量技术，也即是说，排风柜通常性质的功能特征，变风量排风柜也是具备的，最为明显的差异便是位于变风量排风柜中的风机转速、阀门等可以依据实际需求进行调节，继而使其能够保持在一个可以满足实际需求的定值之上。排风柜设有当操作门关闭时提供规定最小风量的旁通进风百叶。恒定的罩面风速可使排风柜内操作空间的有害物质的外溢减少到最低程度，继而能够有效保证工业实验室内操作人员的身体健康。 变风量排风柜在工业实验室中应用有着明显的优势，一是明显减少了送风热湿处理以及当其他控制时候的相应能量损耗；二是在前期的系统设计环节中就进行了仔细的考虑，通过对其中相关风速以及功率能耗等的详细分析，使得设计出来的变风量系统具有较好的节能潜力，这也是定风量系统所无法具备的功能。因此，近些年以来，变风量排风柜开始被广泛应用到工业排风环境之中，取得了良好的应用效果。 变风量控制流程 对于工业实验室中的变风量排风柜的控制来说，最关键的技术在于对风量的改变技术，而在目前的实际应用中，自控技术以及变频风机技术是其应用的主要技术，该种控制方式是闭环的模式，可以将其控制流程归纳如下所示：
其主要的控制流程分析如下： 1）在该控制流程中，输入变量的选取是第一步也是非常重要的步骤，对于输入变量的选取，应该具有一定的典型型，继而为后续的变风量有效确定奠定基础。2）接下来便是关键的控制器处理环节，该环节将针对系统输入的变量进行相应的计算、分析以及处理等过程，也即是说，控制器通过设置的逻辑分析和判断功能，将其和设定值进行对比，最后将执行的结果命令发送给执行器进行下一步骤。3）执行器对控制器发来的命令进行处理也是非常关键的环节，其是实现变风量控制过程的直接执行者，在其执行过程中是动态的修正过程，在一定的时间内让输入的变量可以进一步贴近系统的设定值，继而达到良好控制的目的。 变风量的控制策略
2020年变风量系统及控制原理
作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 提要：本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念，提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南，同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知，变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量，并相应调节空调机（AHU）的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适 性空调的主导地位，因此，变风量系统出现以后并没有立刻得到推广，直
到1973年西方石油危机之后，能源危机推动了变风量系统的研究和应用，此后20年中不断发展，如今已经成为美国空调系统的主流。 变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大 多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系 统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用，并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中，也曾采用过VAV系统，但由于建设过程和使用过程中的种种问题，有些工程两三年后使用单位便取消了变风量系统的运行方式，相应的自控设备也拆除了，这使得变风量系统的优点没有发挥出来，变风
变风量系统最小新风量控制方法的讨论
变风量系统最小新风量控制方法的讨论 （摘自《暖通空调》99年第三期） 航天建筑设计研究院宋宏光 两种常用新风控制方法 风机跟踪控制法及CO2浓度控制法是当前常用的新风控制方法，前者是传统的方法，后者是较新的方法。但后者并不能完全补偿前者的不足。 风机跟踪控制法 该法的控制原理是：送风机送出风量-回风机吸入风量=新风量=常量。这样，在VAV系统运行期间不论送风量如何变化，回风量跟踪调节回风量并保持与出风量之差不变即维持新风量不变。实际运行状况并非如此。风机跟踪控制法所取的控制讯号分别来自总送风管及总回风管上的动态测定点，经过运算变换成风量去调节风机维持新风量不变。动压是风速的函数，送风干管速度GBJ49-87规定为6--14M/s，回风管速度更低，现取6m/s。当管道断面一定时断面内速度变化即表示风量的变化。现将风量变化、速度及动压的关系列于表1。 表1 总送风管风量变化及相关参数 表1中+5%和-5%是指风量变化的控制幅度，对应的动压变化分别为（9.6-10.6=）-1.0Pa 和（9.6-8.5=)+1.1Pa。 为保证新风量不变，风机跟踪控制不管系统风量如何变化，总送风管风量与总回风管风量之差即新风量保持不变，现假定为1500m3 表2中回风量的大小是为了保持新风量不变的要求而提出的，即送风量减少到50%时。回风量应为（5000-1500=）3500m3/h，实际运行中的误差是不可避免的，正负5%以内一般认为可以接受。回风管中的回风量是由动压控制的，为了保持回风量在3500（1+5%）以内，动压控制精度在（4.10-3.72=)0.39Pa;同样，保持回风量在3500（1-5%）以内，动压精度应在（3.72-3.36=）0.36Pa，这对动压检测控制是很难办到的，因为为个动压是由差压变送器测量风道中全压与静压之差来确定的。目前，较好的差压变送精度为0.5级即全量程的0.5%。按着上述要求选用量程最小的差压变送器，量程为0-245Pa。其变送允许误差为0.5%× 245Pa>>0.36Pa。这说明，仅是变送允许误并非就超出了回风量35000（1±5%）的要求，更何况控制系统中还不可忽略的调节器及执行器等要求，更何况控制系统中还有不可忽略的调节器及执行器等允许误差。因此仅回风量的误差就不能被接受。当然，送风管中的动压变送
变风量空调系统设计
如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！ 变风量空调系统设计 1．变风量系统的概念 按处理空调负荷所采用的输送介质分类，变风量(VAV System)空调系统是属于全空气式的一种空调方式，即全空气系统的一种。该系统是通过变风量箱调节送入房间的风量或新回风混合比，并相应调节空调机(AHU)的风量或新回风混合比来控制某一空调区域温度的一种空调系统。在这里，有以下几个方面值得注意: ①系统必须是利用变风量箱来分配流量的。也就是说，系统中必须有变风量箱使用。 ②在工程实例中，有的变风量系统是保持送入房间的风量不变而改变一次风与回风的 混合比例的；而有的变风量系统却是保持一次风恒定而改变一次风与回风的混合比例的。因此，用“改变风量或新回风混合比”的概念代替单纯的“改变风量”的概念，似乎更能概括目前存在的各种各样的变风量系统的总体特征。 ③区域温度的控制由变风量箱(VAV box)来实现。即通过气动或电动或DDC(直接数字 控制)来控制变风量阀的开度调节风量，或通过调节变风量箱中的风机转速来调节送风量或调节旁通风阀来实现。 ④空调机组(AHU)的送风量应根据送风管内的静压值进行相应调节，与变风量箱减少 或者增加送风量以控制房间温度相呼应。一般地，空调机组送风机的性能曲线应相当平缓，从而使得风量的减少不至于使送风静压过快升高。按照控制方法分，空调机组的送风量控制又可分为定静压、变静压、总风量控制三种基本形式。 2．变风量系统分类 一般地，可以把变风量系统按周边供热方式和变风量箱结构两方面进行分类。 2．1 按照周边供热方式的分类(内部区域单冷) 按周边供热方式，变风量系统可以分为如下几类: ①内部区域单冷系统。即是指在空调内区采用的变风量空调形式，一般地不带供热 功能，下面几种形式均是以采用内部区域单冷为前提的。 ②散热器周边系统。散热器设置在周边地板下，不用冷、热空气的混合来控制空气 温度，一般采用热水或电热散热器，具有防止气流下降、运行成本低、控制简单 等优点。但需要精确计算冷却和加热负荷，以避免冷热同时作用。在国外一些豪 华考究的设计中，采用顶棚辐射散热器提供更舒适的空调环境。 ③风机盘管周边系统。风机盘管可以是四管式，也可采用冷热切换二管式，或单供
变风量系统的设计方法
变风量空调系统的设计
一、变风量空调系统概述 1．变风量空调系统的原理 全空气空调系统设计的基本要求，是要向空调房间输送足够数量的并经过处理的空气， 用于消除房间内的余热及余湿，以达到房间的温、湿度要求。 湿空气的焓有两部分组成：一、潜热：仅随含湿量而变化的热量；二、显热：仅随温度 而变化的热量，可表示为： Q＝（1.01+1.84d）t （1） 忽略含湿量 d 对显热量的影响，变风量系统的基本计算公式： Qs≈1.2L(tn-ts) （2） 式中： Qs——房间显热负荷，KW L——房间的送风量，m3/s tn——室内空气温度，℃ ts——送风温度，℃ 由公式（2）可以看出，当房间显热Qs值发生变化而室温tn保持不变时：一、将送风量L 固定，而改变送风温度ts，该系统称为定风量系统；二、将送风温度ts固定，而改变送风量L， 该系统称为变风量系统。 2．定风量、变风量系统夏季空气处理过程分析 2.1 室内热、湿负荷成比例减小, 即 ε 2＝ ε 1不变。 1）变风量系统： 送风温度不变，Q减小时，可以减小L，送风状态点 3 沿 ε 1线仍可以到达室内状态点N1。 2）定风量系统： a）改变送风温度（不再热），送风状态点变为 3"，沿 ε 2线到达状态点N3。 ＇ b）改变送风温度（再热），送风状态点变为 3 ，沿 ε 2线到达状态点N2。
2.2 室内热负荷减小，湿负荷不变， ε 减小，即 ε 2＜ ε 1。 1）变风量系统： 送风温度不变，Q减小时，可以减小L，送风状态点 3 沿 ε 2 线到达状态点N2。 2）定风量系统：
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图 1 室内热、湿负荷比例减小
空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序
空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序可归纳如下: 第1步：熟悉设计建筑物的原始设计资料 包括：建设方提供的文件、建筑用途及其工艺要求、设计任务书、建筑作业图等。 第2步：资料调研 包括：查阅相关设计资料(手册、规范、标准、措施等)、收集相关设备与材料的产品。 第3步：确定室内外设计气象参数 根据设计建筑物所处地区，查取室外空气冬、夏季气象设计参数；根据设计建筑物的使用功能，确定室内空气冬、夏季设计参数。 第4步：确定设计建筑物的建筑热工参数及其他参数 根据建筑物的外围护结构的构成，计算外墙、屋面、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的内外围护结构的构成，计算内墙、楼板、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的使用功能，确定在室人员数量、灯光负荷、设备负荷、工作时间段等参数。 第5步：空调热、湿负荷计算 第6步：确定最佳空调方案 通过技术经济比较，选择并确定适合所设计建筑物的空调系统方式、冷热源方式、以及空调系统控制方式。 第7步：送风量与气流组织计算 根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差，确定冬、夏季送风状态和送风量；根据设计建筑物的工作环境要求，计算确定最小新风量；根据空调方式及计算的送、回风量，确定送、回风口形式，布置送、回风口，进行气流组织设计。 第8步：空调水、风系统设计 布置空调风管道，进行风道系统的水力计算，确定管径、阻力等；布置空调水管道，进行水管路系统的水力计算，确定管径、阻力等。 第9步：主要空调设备的设计选型
根据空调系统的空气处理方案，并结合i—d图，进行空调设备选型设计计算；确定空气处理设备的容量(热负荷)及送风量，确定表面式换热器的结构形式及其热工参数；根据风道系统的水力计算，确定风机的流量、风压及型号。 第10步：防、排烟系统设计 第11步：冷、热源机房设计 根据空气处理设备的容量，确定冷源(制冷机)或热源(锅炉)的容量及型号；根据管路系统的水力计算，确定水泵的流量、扬程及型号。 第12步：空调设备及其管道的保冷与保温、消声与隔振设计 第13步：工程图纸绘制、整理设计与计算说明书 空调热、湿负荷计算 空调负荷可以分为空调房间或区域负荷和系统负荷两种：空调房间或区域负荷即为直接发生在空调房间或区域内的负荷；另外还有一些发生在空调房间或区域以外的负荷，如新风负荷(新风状态与室内空气状态不同而产生的负荷)、管道温升(降)负荷(风管或水管传热造成的负荷)、风机温升负荷(空气通过通风机后的温升)、水泵温升负荷(液体通过水泵后的温升)等，这些负荷不直接作用于室内，但最终也要由空调系统来承担。将以上直接发生在空调房间或区域内的负荷和不直接作用于空调房间或区域内的附加负荷合在一起就称为系统负荷。 通常，根据空调房间或区域的热、湿负荷确定空调系统的送风量或送风参数；根据系统负荷选择风机盘管、新风机组、空气处理器等空气处理设备和制冷机、锅炉等冷、热源设备。因此，设计一个空调系统，第一步要做的工作就是计算空调房间或区域的热、湿负荷。 空调房间或区域内外附加负荷的计算方法 1) 风机温升负荷：当电动机安装在通风机蜗壳内时，空气在通过风机后，由于电动机的机械摩擦发热，将导致空气通过通风机后温度升高，引起冷负荷增加。 2) 水泵温升负荷：空调冷冻水通过水泵后温度升高，引起冷负荷增加。 3) 空气管道温升负荷：空气通过送、回风管道时，由于送、回风管道受风管的保温情况、内外温差、空气流速、风管面积等因素的影响，将通过风管壁
变风量VAV空调系统
变风量V AV空调系统
系统概述 变风量系统 A V 系统)本世纪60年代诞生在美国，根据室内负荷变化或室内要求 参数的变化，保持恒定送风温度，自动调节空调系统送风量，从而使 室内参数达到要求的全空气空调系统。由于空调系统大部分时间在部 分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。V A V 系统 追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求。 VAV 系统出现后并没 有得到迅速推广，当时美国占主导地位的仍是定风量(CA V, C o n st a nt Air Vo lu m e )系统加末端再加热和双风道系统。西方 7 0年 代爆发的石油危机促使VA V 系统在美国得到广泛应用，并在其后 2 0年中不断发展，已经成为美国空调系统的主流，并在其他国家也得 到应用。 H 变风量系统结构图 优点介绍 V A V 系统有如下优点： 1. 由于VA V 系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化， 同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况， 所以能够 节约风机运行能耗和减少风机装机容量。有关文献介绍 ,VA V 系统与 CAV 系统相比大约可以节约风机耗能 30%- 7 0%对不同的建筑物同 时使用系数可 取0.8左右。 2. 由于VA V 系统的末端可以根据室内温度与设定值的偏差来调 节送风量， 所以与CAV 系统相比具有一定的独立调控性能。 部分负 荷的时候可以有效地降低再热量，甚至可能完全不需要末端再热。 3.系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适用于格局多变的 建筑，例如出租写字楼等。当室内参数改变或重新隔断时，可能只需 要更换支管和末端装置，移动风口位置，甚至仅仅重新设定一下室内 温控器。 * 坤 ■U 匕 ■ i 1 t :5 m r -RniMi * K ■ — duiw ■ra —時—妒 " ——r * ■ >*——屡机?