变风量空调系统控制_杨国荣
暖通空调自动控制暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１２年第４２卷第１１期１５
变风量空调系统控制
华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆
摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制原理图及最小新风量的控制要求。
关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖａｒｉａｂｌｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
Ｂｙ Ｙａｎｇ Ｇｕｏｒｏｎｇ★
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＶＡＶ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｓｅｔｔｉｎｇ．Ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ａｎｄ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＶＡＶ ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒｒａｔｅ ｄｅｍａｎｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＶＡＶ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ，ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍｉｎｉｍｕｍ ａｉｒ ｒａｔｅ
★Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ
０ 引言
自２０世纪９０年代上海１３栋高层及超高层办公建筑采用变风量空调系统［１］起，变风量空调系统逐渐在高级办公建筑中得到应用。到２１世纪初，变风量空调系统已普遍应用在高级、高层办公建筑。近年来，变风量空调系统开始应用到别墅等非办公类民用建筑中。
变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行，自控技术的突破与发展引领了变风量空调技术的发展。自变风量空调系统在我国应用以来，暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的控制策略和控制方式进行了大量研究，得到了丰硕的成果，推进了变风量空调技术的发展。《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求［２］。童锡东等人在分析变风量末端装置和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点［３］。陈武等人根据变风量空调系统的热力模型，通过仿真研究建立变风量空调系统的动态模型和风机控制方法［４］。刘涛及胡益雄等人根据变风量空调系统的基本特点，研究了该系统及末端的模糊控制策略［５－６］。李超等人与钱以明等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统新风控制要求的控制策略［７－８］。
在工程实践方面，我国基本建立起从末端装置、控制系统到运行调试的整个变风量空调系统供应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。但是，就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑而言，运行和控制效果良好的建筑物不是很多，节能的建筑物很少。究其原因，主要可归纳为以下几方面。
１）设计方面：空调系统设计不合理，不能满足或难以满足空调使用和运行要求；变风量末端装置选型不合理，偏大或偏小；空气处理机组的组合方式不合理，其功能不能满足使用要求，机组的风量或机外余压偏大或偏小；控制策略和控制要求不明确，没有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。
２）业主方面：将变风量系统中的末端装置采购与控制系统采购分开进行，没有一个承包商对整个系统负责；重视末端装置与控制器等硬件设备，轻视调试等软件服务，采购合同中服务部分所占费用比例较低，难以保证系统调试质量。
＊☆杨国荣，男，１９５７年６月生，工学硕士，教授级高级工程师，机电中心主任兼总工程师
２００００２上海市江西中路２４６号６楼
（０２１）６３２１７４２０－６０４３
Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｒｏｎｇ＿ｙａｎｇ＠ｅｃａｄｉ．ｃｏｍ
收稿日期：２０１２－０７－２０
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３）承包商方面：控制技术人员对变风量系统控制要求和策略不清楚；系统调试工作不够精细和完整，在系统完成完全调试之前就提交业主使用；控制程序调用失误、冬夏季工况转换失误、传感器设置失误、传感器和控制器连线失误等均会影响变风量空调系统的使用效果。
４）物业方面：管理人员不专业，对系统不了解，不能及时发现系统设备运行故障，难以对系统实现节能运行。
就变风量空调系统设计而言，合理的系统设计方案、正确的变风量末端装置选型和清晰明确的系统控制策略是实现控制良好、经济节能变风量系统的基础。本文侧重探讨变风量空调系统的控制，以期明确变风量空调系统的控制要求。
１ 变风量末端装置控制要求简述
１．１ 变风量末端装置控制
常用的变风量末端装置有单风道节流型、串联式和并联式风机动力型末端装置。变风量末端装置及其控制系统是集多种传感器、执行器及控制器于一体的机电一体化设备。该一体化装置可检测一次风风量和空调区空气温度值，调节一次风调节风阀和热水再热盘管电动调节阀，设定空调区空气温度值等。图１为配再热盘管的串联式风机动力型末端装置控制原理。在各种变风量机电一体化装置中，该装置的控制点最多，控制功能最复杂
。
图１ 变风量末端控制原理
变风量末端装置主要完成以下控制功能。
１）一次风量控制。变风量末端装置的ＤＤＣ控制器根据风量设定值与实测值的偏差信号比例积分调节一次风送风量。
２）再热控制。变风量末端装置一般采用热水再热盘管或电加热器进行再热。对于热水再热盘管，ＤＤＣ控制器根据室内温度设定值与实测值的偏差，比例积分或双位调节热水再热盘管供热量；对于电加热器，ＤＤＣ控制器则以单级或多级调节电加热器的加热量。
３）末端装置内置风机控制。对于串联式或并联式风机动力型末端装置，ＤＤＣ控制器根据末端类型及运行工况，联锁启停末端装置内置风机。一般情况下，串联式风机动力型末端装置内置风机连续运行；并联式风机动力型末端装置内置风机可间歇运行，也可连续运行。若间歇运行，小风量供冷或供热时风机运行，大风量供冷时风机不运行；若连续运行，小风量供冷或供热时风机运行，大风量供冷时定速或变速运行。
４）与中央监控系统通讯。末端装置ＤＤＣ控制器根据需要可与中央监控系统实现以下通讯联系：室内空气温度检测值与设定值输出；风量检测值与设定值输出；末端装置运行状态输出；末端装置调节风阀阀位输出；室内温度再设定输入；末端装置运行状态变更输入等。
１．２ 变风量末端装置室温传感器设置
变风量末端装置室温传感器主要有墙置式温感器和吊平顶式温感器两种类型。对于小空间办公室与会议室一般采用墙置式室温传感器，而对于大空间办公室，可采用吊平顶式温感器。室温传感器必须设置在温度控制区内通风、背阳处，切忌为图室内装修美观随意设置在不通风的角落或将多台末端装置的室温传感器设置在一起；防止内区室温传感器设置在外区热风侵入处，外区室温传感器设置在内区冷风侵入处或窗边冷气流下降处；设计时应根据空调系统要求，将室温传感器位置标在施工图上，以免被室内装修设计师随意设置。
２ 变风量空调系统风量控制
变风量空调系统主要由机电一体化的变风量末端装置、可实现变风量运行的空气处理机组及风道系统组成。
２．１ 空气处理机组基本要求及其控制
变风量空调系统的另外一个主要部件是空气处理机组。该空调机组一般采用组合机组，它可以是四管制或两管制机组，可以是单风机或双风机机组，也可以设置或不设置热回收装置。该空调机组的循环风机采用变频装置驱动，具有宽广的工作特性，在频率变化范围内及空调系统循环风量变化范
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围内能稳定、高效运行，远离喘振线。
图２～５分别为单风机两管制空气处理机组控制原理图、单风机四管制空气处理机组控制原理图、双风机两管制空气处理机组控制原理图及双风机四管制空气处理机组控制原理图
。
图２
单风机两管制空气处理机组控制原理图
图３
单风机四管制空气处理机组控制原理图
图４ 双风机两管制空气处理机组控制原理图
单风机两管制空气处理机组主要设备是空气过滤器、冷热水盘管、加湿器与风机。该控制系统应检测回风温度、回风湿度、空气过滤器压差、Ｙ型过滤器压差、送风温度、送风湿度、送风管静压等信号；反馈风机状态与故障信号和变频器频率信号；控制风机启停、变频器、新风与回风调节风阀、电动调节水阀、加湿器控制阀。系统根据送风温度检测数据控制冷热水盘管电动调节阀开度；供热工
况
图５ 双风机四管制空气处理机组控制原理图
下，根据回风湿度控制加湿器调节阀；根据变风量系统风量控制方法（定静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等）调节变频器频率，实现风机变风量运行。
对于单风机四管制空气处理机组，冷热水盘管分成冷水盘管与热水盘管，系统增加冷水盘管与热水盘管电动调节阀的控制。
双风机两管制空气处理机组主要设备是空气过滤器、冷热水盘管、全热或显热热回收装置、加湿器与风机。该控制系统应检测回风温度、回风湿度、空气过滤器压差、Ｙ型过滤器压差、送风温度、送风湿度、送风管静压、混风箱压力等信号；反馈风机状态与故障信号和变频器频率信号；控制风机启停、变频器、热回收装置旁通调节风阀、电动调节水阀、加湿器控制阀。系统根据送风温度检测数据控制冷热水盘管电动调节阀开度；供热工况下，根据回风湿度控制加湿器调节阀；根据变风量系统风量控制方法（定静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等）调节变频器频率，实现风机变风量运行。２．２ 变风量空调系统风量控制方法
末端装置与空气处理机组风量控制是变风量空调系统最主要的控制内容之一。当空调区域负荷减小、变风量末端装置一次风量减少时，控制器应依照某种系统风量控制方法减小系统循环风量；反之，当空调区域负荷增加、变风量末端装置一次风量增加时，控制器应增大系统循环风量。这种变风量运行是依据某种系统风量控制方法对变风量末端装置和可实现变风量运行的空气处理机组的系统风量控制实现的。
目前成熟的变风量空调系统的风量控制方法主要有定静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等。变风量空调系统风量控制方法根据各温度
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控制区实测温度值与设定温度值的偏差，调节一次风调节风阀的开度，检测并控制送入该温度控制区的一次风风量，实现温度控制区温度控制要求；系统根据送风管内静压检测值与设定值之间的偏差，或末端装置调节风阀的开度，或末端装置检测风量之和与设定风量之间的偏差，调节空气处理机组风机变频装置的频率，实现风量调节与冷热水盘管送风温度的调节。
定静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等各系统风量控制法均有其时代特色，在此本文不展开叙述。一般说来，定静压法历史最悠久，节能效果较差，适用于大型、末端装置数量较多且负荷变化规律不一致或空气处理机组就位，环状送风主管安装完毕，但变风量末端装置未定的空调系统；变静压法和变定静压法比较节能，该风量控制方法适用于系统较小、变风量末端装置数量不多且负荷变化规律较一致的空调系统；总风量法的节能效果界于上述两者之间，适用于枝状管道为主的变风量空调系统。设计人员应根据系统特点和控制原理合理确定系统风量控制方法。从近１０年变风量系统风量控制方法的发展来看，定静压法的应用将逐渐减少，总风量法和变静压加总风量法的应用将越来越多。表１为上述几种常用的变风量系统风量控制方法的基本原理和特点。
表１ 变风量系统控制方法基本原理及特点
基本原理特点
定静压法在送风管最低静压处设置静压传感器，将实测静压值与设定静压值进行比较，控制空气处理机组变频驱动风机转速，
确保风管内静压值恒定控制简单，操作容易；但该控制方法静压传感器的设置位置影响静压测量，产生静压值波动；风管内静压值较高，风机能耗较大。该控制方法早期运用较多，现在逐渐减少
变定静压法克服定静压法中静压值不能重新设定的缺点，变定静压法根据各独立分区变风量末端装置信息按各分区最大静压需
求值重新设定静压设定值该方法比定静压控制法复杂；其核心是增加了变风量末端装置阀位反馈信息，控制信息处理量较大。由于风管内静压值可根据需求重设，风机运行能耗比定静压法小
变静压法变静压法也称变静压变送风温度控制法。系统读取每个末端装置需求风量和阀位开度，根据末端需求风量累计值及
空调机组风量与风机转速对照表初步确定转速，再根据末
端装置调节风阀开度微调风机转速，风机转速微调步长可
调整充分利用ＤＤＣ数据通信优势，累计各末端需求风量，确定风机初始转速，再根据末端阀位对风机转速进行微调。当末端装置风阀开度较小时，可降低风机转速，实现风机节能运行。该方法是一种比较节能的系统风量控制方法
总风量法总风量法是在建立系统设定风量与风机设定转速的函数关系的基础上，用各变风量末端装置需求风量的求和值作为
系统设定总风量直接求得风机设定转速。该方法无需设
置静压传感器利用ＤＤＣ数据通信优势，直接从末端需求风量求取风机设定转速，反应速度快，比较实用，避免静压检测与控制中的诸多问题。无需静压传感器。该控制方法较粗糙
３ 系统新风控制
３．１ 新风系统控制要求
定风量空调系统新风量控制比较简单，一般采用手动调节新风阀与回风阀的开度，使系统满足新风量需求。变风量空调系统因系统送、回风量在变化，空气处理机组新、回风混合处的静压值也随着变化，从而引起系统新风量的变化。因此，变风量系统必须进行新风量自动控制。
图６～９为变风量空调系统常用的新风控制原理图。
图６为单独配置热回收装置控制的单风机空调系统新风控制原理图。在供冷与供热设计工况下，系统按最小新风量运行，新风通过热回收装置回收排风能量后进入空气处理机组；在过渡季节，热回收装置电动调节阀关闭，开启热回收装置旁通电动调节风阀，加大系统新风量和排风量，实现风侧经济器节能运行。
图７
为内置热回收装置的双风机空调系统新
图６ 单独配置热回收装置控制的单风机
空调系统新风控制原理图
风控制原理图。在供冷与供热设计工况下，系统以最小新风量运行，新风经热回收装置回收排风能量后通过空气处理机组内的冷热水盘管，经处理后送入空调房间；在过渡季节，热回收装置上下的旁通风阀打开，加大系统新风量和排风量，实现风侧经济器节能运行。
图８为单独配置排风机的单风机空调系统新
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图７
内置热回收装置的双风机空调系统新风控制原理图图８
单独配置排风机的单风机空调系统新风控制原理图
图９ 新、排风管设置定风量末端装置的单风机
空调系统新风控制原理图
风控制原理图。该系统由可变新风量摄入的单风机空调机组与可实现变排风量运行的排风机组成。排风机可以是单台变频调速风机，也可以是多台定速风机。变频驱动风机必须保证风量变化范围内风机的安全运行。在供冷与供热设计工况下，系统以最小新风量运行，变频排风机以最小风量运行，多台定速风机开启１台风机；在过渡季节，系统开大新风调节风阀开度，关小回风调节风阀的开度，变频驱动风机提高风机转速，多台定速风机开启２台或全开，加大系统新风量和排风量，实现风侧经济器节能运行。
图９为新、排风管设置定风量末端装置的单风机空调系统新风控制原理图。该系统方式在高层或超高层办公建筑的核心筒内设置空调机房比较合适。一般来说，空调机房内设置一大一小两根新风管和排风管，较小的新风管与排风管上设置定风量末端装置，较大的新风管与排风管上设置电动调节风阀。在供冷与供热设计工况下，系统以最小新风量运行，打开新风与排风定风量末端装置，关闭新风与排风管电动调节风阀；在过渡季节，系统打开新风与排风电动调节风阀，根据实际情况打开或关闭新风和排风定风量装置，加大系统新风量和排风量，实现风侧经济器节能运行。
３．２ 最小新风量控制要求
１）定风量末端装置控制
定风量装置是一种压力无关型单风道变风量末端装置，其风量设定值固定（也可再设定）。当装置前后因压差变化而引起风量变化时，装置便通过调节风阀的开度进行补偿，使流经装置的风量保持恒定。变风量空调系统常利用定风量装置的这种特性来控制并保证系统最小新风量。有时还将定风量装置设置在排风系统上，以控制系统最小排风量。
定风量装置的额定风量有限，因此它一般用于中、小型变风量空调系统，其作用也仅限于最小新风量控制，不适合用于全新风或风侧经济器运行。２）新回风混合箱压差控制
在图１０中，当系统处于最小新风量运行时，新风调节风阀关闭，新、排风阀开启并作适当调节。在新、回风混合静压箱内设置静压差传感器，传感器以室外空气的静压值为零点。系统变风量运行时，当风量增加或减少引起混合静压箱内的负压值减小（或增加）、系统新风量减小（或增加）时，系统控制器将自动关小回风阀，以维持混合静压箱内一定的负压值（如－７５Ｐａ）。反之，则开大回风阀。新、回风混合箱压差控制法比较适合大、中型变风量空调系统
。
图１０ 新回风混合箱压差控制
（下转第６６页）
６６
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表３ 空调机组运行费用比较
空调机组形式工艺性空调
冷负荷／ｋＷ空调机组
能效比
电功率／
ｋＷ
年耗电量／
（ｋＷ·ｈ）
年耗电费用／
（万元／ａ）
年耗电费用差额／
（万元／ａ）
运行费用减少
比例／％
风冷型恒温恒湿机组５００ ２．７ １８５ ４７３ ６００ ４９．４ ０ ０
双冷源风冷型恒温恒湿机组（含水泵等设备）５００ ５．６ １１６ ２９６ ９６０ ３１－１８．４ ３７
注：表中双冷源风冷型恒温恒湿机组采用厂区集中冷源，离心式冷水机组制冷量７ ５００ｋＷ＞１ １６３ｋＷ，离心式冷水机组能效比按５．６计算。
表中水泵耗电功率是制冷站的水泵的总功率按冷负荷折合的电量。电价按上海夏季的单一电价１．０４４元／（ｋＷ·ｈ）。空调机制冷时间按一年１６０ｄ，一天两班１６ｈ计算。
双冷源风冷型恒温恒湿机组与普通风冷型恒温恒湿机组相比，初投资一定会增加的原因：其一是空调机组的初投资增加；其二是空调水系统的初投资也相应增加，由于工艺性空调负荷仅占空调总负荷的１／４，空调水系统总干管的管径增大不多，增加的费用主要是空调支水管及附件费用；其三是冷源及水泵的初投资增加，空调冷源的总冷量为１５ ０００ｋＷ，工艺性空调冷量为５００ｋＷ，仅占空调冷源冷量的３．３％，因此，冷源及水泵的初投资增加有限；其四是空调自动控制系统的费用增加，由于控制室内温度的要求，空调水系统的电动控制阀的自动控制费用增加。
３．２ 空调机组运行费用比较
从表２，３可以看出，双冷源比普通恒温恒湿机组初投资增加１９．３万元，增加比例２０％；运行年耗电费用减少了１８．４万元，减少比例３７％；初投资增加额的回收期为１２．６月，仅一年多的时间就能回收，节能效果非常显著。
４ 结语
工业厂房工艺性空调在有集中冷源可提供冷水的前提下，采用单元式恒温恒湿机时，建议优先选用双冷源恒温恒湿机，其节能优势显著。当采用组合式空调机组时，建议采用双表冷器的方式，冷水表面冷却器采用集中冷源，作为第一冷源，风（水）冷直接蒸发式空气冷却器作为备用冷源。使用时优先使用集中冷源，在集中冷源停止供应时，自控切换为自带冷源。
另外，笔者还有一个设想，目前的单元式双冷源恒温恒湿机组的冷水表面冷却器与直接蒸发式空气冷却器的连接方式为串联式，建议增加另一种形式———并联式，或者在串联式的形式上设置旁通阀，以减少机组运行内部阻力，进一步节省电能。但增加旁通阀会使空调机组的体积增大，机组设计制造方面的难度会加大，能否实现还有待于空调设备制造商和暖通设计师的共同努力。
参考文献：
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社，
檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨
２００４
（上接第１９页）
４ 结语
变风量空调系统运行的经济性和可靠性关系到设计、安装、调试和运行管理各个环节。其中设计是一个重要环节。设计人员不但应保证系统能满足使用要求，末端装置及空调机组选型正确，还应明确变风量空调系统的控制要求，将控制要求文件化，使自控承包商也明确系统的控制要求，并努力实现设计意图，才能建成满足使用要求的、经济的、节能的变风量空调系统。
参考文献：
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［８］ 钱以明，杨书明．ＶＡＶ系统中新风量控制［Ｊ］．暖通空调，１９９９，２９（３）：３９－４１
变风量空调系统控制方法研究
31 7期 总170期 July.2007 No.7 Total No.170 变风量空调系统控制方法研究 摘 要:简要介绍了变风量空调系统的概念及特点，对变风量末端装置和变风量系统的一些控制方法作了分析，详 细论述了变风量空调系统中的定静压控制方法、变静压控制方法和总风量控制方法的控制机理，并借助MATLAB仿真软件绘制出定静压控制的仿真曲线。 关键词:变风量空调系统；末端装置；定静压控制；变静压控制；总风量控制 中图分类号:TU831.3+5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607（2007）07-0031-02 （1.西安建筑科技大学，西安 710055；2.陕西省设备安装工程公司，西安 710068） 李传东1 田应丽1 李 松2 冯 璐2 1 概述 变风量空调系统（VAV）是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的，同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统[1]。 变风量空调系统具有以下的特点：①能实现局部区域的灵活控制，可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境。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。②由于变风量空调系统能够自动调节送入各房间的风量，在考虑同时使用系数的情况下能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。③变风量空调系统属于全空气系统，因此具有全空气系统的特点，可以利用新风消除室内负荷，没有风机盘管凝水问题和霉变问题。 变风量空调系统比定风量空调系统多了末端装置和风量调节功能，也使其有了一整套由若干个控制回路组成的控制系统。至少有这样两个闭合的控制环路：根据室内温度偏差调节风阀以保证合适的支路流量；根据风道内静压偏差调节风机转速或入口导叶阀来保持主风道压力。其中支路流量控制可由变风量末端来实现，而送风机的控制则因为和机组内回风、混风、排风控制的相互影响及风机能耗问题，存在着不同的控制方法。 2 变风量末端装置的控制 变风量末端装置是变风量系统的一个主要设备。室 温控制就是依靠变风量末端装置对风量的控制来得以实现的。根据末端装置类型的不同，控制方式分为压力有关型和压力无关型。 若采用压力有关型末端装置，则只能实行单回路控制，根据室内温度实测值与设定值的偏差直接输出控制信号来调节末端装置的风阀，从而调节送风量，达到对室内温度的控制。 若采用压力无关型末端装置，则可进行温度的串级控制。根据室温测定值和设定值的偏差向风量控制回路给出设定风量，风量控制回路再根据设定风量和测定风量的偏差给出风阀的阀位信号，从而调节送风量，达到对室温的控制。其中温度控制器为主控制器，风量控制器为副控制器，二者构成串级控制环路。当房间温度变化时，室内温度控制器输出偏差信号不再直接调整风阀开度，而是去修正风量设定值，这样就不会产生采用压力有关型变风量末端装置时，由于控制器根据温度偏差直接对风阀进行调整所引起的VAV系统的振荡。 在部分负荷时，系统内变风量末端装置调节的结果使整个管道系统的阻力增加，系统的风量减少了，这时管道内的静压将增加，而导致系统漏风增加，还可能使风机处于不稳定状态工作，变风量末端装置还因阀门关得小而调节失灵，另外过度节流会导致噪声增加。因此在VAV末端装置调节的同时，还应对送风量与送风机进行有效的控制。 3 变风量空调系统的控制方法 3.1 定静压控制法 ·通风空调安装技术·
变风量(VAV)空调系统简介
变风量（V A V）空调系统简介 变风量（Variable Air V olume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Dleta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的V A V控制器的BA产品制造商。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己占据了欧、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。进入90年代以来，采用V A V 技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。 一、变风量空调系统（V A V）的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，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带V A V空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带V A V空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，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。 7、提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。 8、减少综合性初投资由于增加了系统静压控制以及V A V空调箱等环节，设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布，使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移，从而使系统的设计总送风量减少，因此可以减小空调系统的设备容量，系统综合性初投资不一定会增加，甚至可以降低。 9、变风量空调系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长。 二、变风量空调系统（V A V）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。 三、变风量空调系统（V A V）常用控制方式 1、定静压控制工作原理：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V A VBOX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
变风量空调系统控制_杨国荣
暖通空调自动控制暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１２年第４２卷第１１期１５ 变风量空调系统控制 华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆ 摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制原理图及最小新风量的控制要求。 关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖａｒｉａｂｌｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｂｙ Ｙａｎｇ Ｇｕｏｒｏｎｇ★ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＶＡＶ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｓｅｔｔｉｎｇ．Ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ａｎｄ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＶＡＶ ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒｒａｔｅ ｄｅｍａｎｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＶＡＶ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ，ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍｉｎｉｍｕｍ ａｉｒ ｒａｔｅ ★Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ ０ 引言 自２０世纪９０年代上海１３栋高层及超高层办公建筑采用变风量空调系统［１］起，变风量空调系统逐渐在高级办公建筑中得到应用。到２１世纪初，变风量空调系统已普遍应用在高级、高层办公建筑。近年来，变风量空调系统开始应用到别墅等非办公类民用建筑中。 变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行，自控技术的突破与发展引领了变风量空调技术的发展。自变风量空调系统在我国应用以来，暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的控制策略和控制方式进行了大量研究，得到了丰硕的成果，推进了变风量空调技术的发展。《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求［２］。童锡东等人在分析变风量末端装置和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点［３］。陈武等人根据变风量空调系统的热力模型，通过仿真研究建立变风量空调系统的动态模型和风机控制方法［４］。刘涛及胡益雄等人根据变风量空调系统的基本特点，研究了该系统及末端的模糊控制策略［５－６］。李超等人与钱以明等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统新风控制要求的控制策略［７－８］。 在工程实践方面，我国基本建立起从末端装置、控制系统到运行调试的整个变风量空调系统供应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。但是，就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑而言，运行和控制效果良好的建筑物不是很多，节能的建筑物很少。究其原因，主要可归纳为以下几方面。 １）设计方面：空调系统设计不合理，不能满足或难以满足空调使用和运行要求；变风量末端装置选型不合理，偏大或偏小；空气处理机组的组合方式不合理，其功能不能满足使用要求，机组的风量或机外余压偏大或偏小；控制策略和控制要求不明确，没有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。 ２）业主方面：将变风量系统中的末端装置采购与控制系统采购分开进行，没有一个承包商对整个系统负责；重视末端装置与控制器等硬件设备，轻视调试等软件服务，采购合同中服务部分所占费用比例较低，难以保证系统调试质量。 ＊☆杨国荣，男，１９５７年６月生，工学硕士，教授级高级工程师，机电中心主任兼总工程师 ２００００２上海市江西中路２４６号６楼 （０２１）６３２１７４２０－６０４３ Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｒｏｎｇ＿ｙａｎｇ＠ｅｃａｄｉ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１２－０７－２０
VAV变风量空调系统原理、特点、选型
VAV变风量空调系统原理、特点、选型VAV变风量集中空调系统，是相对于传统的定风量集中空调系统较先进的一种空调方式，是通过改变送入被控房间的风量（送风温度不变）来消除室内的冷、热负荷，保证房间的温度达到设定值并保持恒定，例如，夏季当室内温度高于设定值时就提高送风量，反之减小送风量；冬季当室内温度高于设定值时就减小送风量，反之提高送风量；VAV变风量集中空调系统是全空气系统的一种类别，60年代起源于美国，自80年开始在欧美、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己占据了欧、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。进入90年代以来，采用VAV变风量空调系统技术的多层建筑与高层建筑已达到95%，已被越来越多的中高端楼宇采用，并成为现代化智能化大楼的一部分，这种空调方式可以显著的降低空调系统的能耗和改善空调系统的性能，提高空调系统的舒适度。 一、VAV变风量空调系统组成：变风量空调系统有各种类型，他们均由四个基本部分构成：变风量末端装置（变风量空调箱、房间温控器）、空气处理及输送设备、风管系统（新风/排风/送风/回风管道）及自动控制系统。变风量空调系统基本构成图 二、VAV变风量空调系统原理：在空调系统中冷机风机、水泵是主要的耗电设备，要想降低空调系统的能耗，只能从这些设备中去考虑，而从根本上来说，空调系统的总能耗的多少最终是由室内达到的温湿度环境决定的，即空调系统的能耗维持着建筑物内温湿度与室外温湿度的差，要想降低空调系统能耗，必须首先从根本上，即合理的室内温湿度环境上进行分析研究，显 2 然最理想的模式就是任何情况下所需求的等于所供给的，VAV变风量空调系统的基本原理正是通过改变送入各房间的风量（改变风量调节温度）来满足室内人员对房间不同温湿度的要求，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，并自动适应室外环境对建筑物内温湿度的影响，真正达到所需即所供，据国外多年成熟工程案例测算，总能耗相比FC+新风空调系统可节约30%～40%，节能效果非常显著。 三、VAV变风量空调系统的优点（详见VAV系统与FC+新风系统技术分析表）变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要表现在以下几个方面: 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，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80%时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口，而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，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。 7、可实现远程集中监控，提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。
VAV变风量空调系统施工方案
变风量空调系统施工方案 一、工程概况 沈阳南站市政交通工程东广场地下空间总建筑面积约12万m2，地下共二层，地下一层层高5m，主要为商业、公交换乘和机动车库等，地下二层层高4m，主要为机动车库；其中，地下商业区域总建筑面积约49689m2，机动车库区域总建筑面积约66555m2，公交夹层候车厅为半下沉式建筑，层高3.4m，面积约3761m2。 二、变风量空调系统概述 1、变风量空调系统是国际上较为先进的空调系统，其控制方式的本质就是VAV终端控制，（当前一般采用直接数字DDC控制方式），由DDC控制器执行来自现场控制器（如风量传感器、温控器、风量开关系统）及中央控制层的指令，通过调节风量，达到温度控制的目的，为用户创造一个舒适的工作环境。 2、本工程变风量空调系统是单风道逆风系统及独立的新回风系统，其工作原理为以下几点： (1)地下商业区域设置VAV.BOX，由其输送变风量空调送来的一次风到达商业区。 (2)变频机根据各VAV.BOX终端DDC控制器反馈的风量需求信号来改变风机转速，从而改变一次风风量，来满足各区域VAV.BOX的不同风量要求，创造舒适的温度环境。 (3)变频空调机各送、回风、新风口处均设置电动风量调节阀，来平衡调节各区域不同时间段的风量需求。 3、东广场地下一层商业及走道等商业区域采用低速全空气一次回风系统，上送上回的气流组织形式。空调风系统按防火分区划分，组合空调箱（AHU-）对空气集中处理后，通过空调送风系统向各空调区域送风，空调箱、排风机分别设置在相应的空调机房和排风机房内。空调箱均设置粗效（G4 级）与中效（F6 级）两级过滤。 4、为了保证商业区域等空间的空气质量，维持空调房间的正压，设计总送风量≥总排风量。 三、本工程施工执行标准 1、《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）。 2、设计院提供的施工蓝图。 四、变风量系统施工工艺流程 1、变风量系统施工程序 风管制作、安装→漏风量测试→系统综合调试→交工验收
VAV变风量空调系统难点解析要点
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
变风量空调机组介绍
变风量空调机组介绍 变风量空调机组设计特点： 变风量/新风空调机组本身不带冷、热源，由冷(热)源通过管道供给一定的冷(热)源在换热器内循环流动，同时由风机导流的空气，横向掠过换热器，空气与冷(热)媒体通过换热器实现热湿交换。经过处理的空气通过风管送到所需空调的房间，使房间空气得到调节。 浙江联峰空调设备有限公司生产的柜式空调机组包含了立式、卧式、顶装式三种型式，25个风量规格(风量范围1000～60000m3/h)，共一百多种不同规格的产品。 公司可为客户提供非标产品的设计(指超出样本的产品)，但要通过合同评审。机组配置特点： 变风量/新风空调机组无论何种形式与规格，其标准型的机组主要由送风机、表冷器、空气过滤器、箱体等零部件组成。若用户需要，可以选择增加消声、加湿功能(箱体比标准型略大)。也可以按用户要求另配温度、湿度、风量调节等自控调速装置。 送风机： 主要由机壳、叶轮、电机组成。 a.机壳：采用优质热镀钢板制造(有的表面喷塑)，侧板设计符合空气动力的外形，并使风机体积达到最小，侧板进风口处设有过风圈，使空气无损失地进入叶轮。在机壳的出风口设有特定形状的蜗舌板，以阻止出风口气流中形成漩涡。在机壳侧板上预设有一系列的铆螺母孔，以便按用户要求的出风口方向进行安装。 叶轮：采用优质热镀锌钢板制造，叶片设计成符合空气动力的特定形状，使得风机效率高、噪声低。叶片采用铆爪固定在中盘板及端板上，最大功率连续运转保持足够的强度与刚度。 电机：选用国内著名公司产品，属于外转子式低噪声三相异步电动机，它具有轴固式、外壳旋转的特点。叶轮安装在电机外壳直接驱动，尤其当配上调压调速器后可以实现风机无级变速，达到机组实现变风量控制以匹配空调系统的节能运行。送风机安装在减振垫上，确保风机振动小，运行噪声低(风机经动平衡试验)。
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。
变风量空调系统的设计和工程实例模板
变风量空调系统的设计和工程实例 本站收集-07- :33:41 相关网站 变风量空调系统的设计和工程实例 、 八 、- 刖 言 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。 和提供良好的舒适性。 当今变风量空调系统已经发展到能够经过计算机网络对空调系统进行实时采样、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。 iWfl 丽 / 其最大优点在于节能 监测、分析和调控，实现全天
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，经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，经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，由自控系统经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。 系统的各个测量点能够与计算机通讯，进行实时监测、分析和调控并能够优化控制参数，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。在当前的工程实际中，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。 双风管变风量空调系统分别设有冷、热风管，能够根据室内的负荷情况精确地调节供冷量和供热量，在任何情况下均可满足房间的温度要求，具有调节方便、热稳定性好的特点。适合在一些舒适性要求高的空调场所使用。 1.3变风量末端的分类 变风量末端分为两种类型：变风量箱和变风量风口，其区别在于前者改变风量后再由某种形式的风口向空调室内送风，而后者则是直接在送风口处改变送风量。二者的工作特性和气流组织有很大的不同。
(完整版)定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别
定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别？ xjshuang520258回答的很专业，所谓的变风量空调系统也就是我们通常所称的VAV（Variable Air Volume）空调系统，该系统于60年代在美国诞生，其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。在当今特别提倡节能和舒适性的条件下，变风量空调系统正在逐渐被人们接收并得到应用。变风量空调系统主要有以下几个优点： 1、由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化，而空调系统大部分时间的部分负荷下运行，所以风量的减少带来了风机能耗的降低。 2、区别于常规的定风量或风机盘管系统，在每一个系统中的不同朝向房间，它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间，因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定，而只要按某一时间各朝向冷负荷之各的最大值来确定。这样，变风量空调器的冷却能力及风量比定风量可风机盘管系统减少10-20% 。 3、变风量空调系统属于全空气系统，与风机盘管系统相比有明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间，因而免除了盘管凝水和霉变问题。 ?变风量空调就是“变频空调”，它根据调整的环境温度自动变换出口的风量大小，从而达到在要求的温度范围左右。同时又节约了电。定风量的空调是不可以自动调节的，是用开开停停的方式来保持所调整环境温度范围左右的。 变风量与定风量空调系统之比较 （1）可以根据不同房间的使用要求来独立控制同一风系统中的各房间的温度。而不是象定风量系统中 只能控制总的回风温度。其每个VAV未端装置可自配温度控制，随着所控制区域的温度变化，自动调 节送风量。 （2）综合能效比高，这主要体现在两点： ①同一风系统中，不同房间一般是不可能同时达到最大负荷值，因此尽管每个VAV未端的最大送风量 可按房间最大负荷来选择，但空调机组总送风量应按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算而不是象 定风量机组那样送风量为各房间最大送风量之和，因此，从设计上， VAV系统空调机组的送风量的选 择就比定风量空调机组低，使机组尺寸减小，所占机房面积也有所减少；同时，其设计的用电安装容量 下降，电气报装费也将下降。 ②在运行时，随着负荷的降低，VAV未端的风量减少，其空调机组的送风量也相应减少（通常以变频 调速的方式通过出口静压来控制风机转速）。由于一幢建筑的空调负荷（尤其是冷负荷）在全年中只有 大约5％的时间内出现满负荷情况，其余时间均是在低负荷工况下运行，因此，其全年运行的能耗大大降低，这也是VAV系统的一个主要优点。 ③对房间的灵活分隔有利，目前的办公搂多采用大开间设计，而用户通常会按自己的使用要求进行二次 分隔及装修，只要VAV未端的风量与其所在的每个房间的负荷相匹配即可。 与风机盘管加新风空调系统相比，VAV系统有以下特点： （1）室内无水管。众所周知，大陆的施工比发达国家有较大的差距，一幢建筑完工交付使用后，其水 管漏水及冷水管保温不严产生凝结水的现象相当普遍，对房间的使用者极为不利，用风机盘管，水管必然要进入室内，而VAV系统属于全空气系统，这一弊病就自然消除了。 （2）检修工作量减少。数量众多的风机盘管对检修来说是极为困难的，就本工程来说，如果全部采用 风机盘管，需千台以上，而采用VAV系统，仅有几十台空调机组，且其检修都集中在空调机房内进行，
中央空调VAV空调系统优劣对比
VAV空调系统简介 变风量（Variable Air Volume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Delta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的VAV控制器的BA产品制造商。 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己占据了欧、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。进入90年代以来，采用VAV技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。一、变风量空调系统（VAV）的优势 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，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源 ---因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼 变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好 现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送
概述变风量空调系统的末端及控制
概述变风量空调系统的末端及控制 概述变风量空调系统的末端及控制 摘要：本文介绍了变风量空调系统的基本概念、组成、分类及其控制系统，重点介绍了变风量空调系统末端的结构，最后指出研究变风量系统的末端设计和控制装置具有重要的理论意义和实用价值。 关键词：变风量空调系统 VAVBOX 智能控制 中图分类号：TP212.6 文献标识码： A 1、前言 随着城市的迅速发展，高层建筑的数量也逐渐增加，这极大地促进了楼宇自动化系统，随之对建筑内设备的科学化、经济化、合理化的控制和管理也有了更高的要求。空调系统是楼宇自动化系统的核心，目前，在智能建筑中普遍采用中央空调系统。中央空调系统可以分为定风量系统和变风量空调系统。由于建筑物内空调系统耗电很大，节能运行在建筑物自动化系统中就显得格外必要。而变风量空调系统（Variable Air Volume air conditioning system）以其节能性、灵活性而优于其它空调系统,逐渐成为建筑内部空调系统设计的主流。特别是近几年国内一些超高层建筑物中很多采用变风量空调系统。 变风量系统是一个供热通风与空气调节的机械系统，它使用空气处理机组(AHU) 中的变速驱动器以及变风量末端装置中的风量调节装置，以满足建筑内各区域独立温度控制的需求。 2、变风量空调系统介绍 变风量空调系统是以节能为目的发展起来的一种空调系统形式，通过变风量末端调节末端风量来保证房间温度，同时变频调节送风机和回风机来维持系统的有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。变风量空调系统于60年代在美国诞生，70年代在美国开始广泛使用。可以实现功能：自动调节送风量；能同时满足不同房间对不同温度要求；自动调节送风机的转速以降低空调系统运行能耗。变风量空调系统并不
变风量系统VAVBOX空调调试工法
变风量(VAV)系统空调调试工法 编制： 审核： 批准： 日期：
目录 1 前言 2 工法特点 3 适用围 4 变风量末端装置调试原理 5 系统调试流程及调试操作方法 6 安全措施 7 应用实例
1 前言 变风量(VAV)空调系统是一种通过改变送风量来调节室温湿度的空调系统。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。 而在我国，随着国民经济的快速发展，人们的生活品质正在逐步提高，对室的空气环境的要求也越来越高。为了满足人们的需要，建筑物空调系统正在快速的普及和发展。与此同时，建筑物的能耗也越来起大。然而全球气候变暖，因此，在满足人们需要的同时，必须利用现代先进的自动控制系统，大力开发节能型空调系统。 应对于新型空调系统，采用新型的检测调试方法。为了不影响工程交工验收和数据的准确性，总结了个别工程的经验，为我公司的变风量(VAV)系统的检测调试提供依据。特编制本工法。 2 工法特点 变风量空调系统由空调机组和末端装置(VAV BOX)组成，末端装置(VAV BOX)箱安装于吊顶，与末端风口采用带强度的保温软管进行连接。一般VAV BOX均带2-5个风口，风量的调节全部在吊顶完成，因此检测时，需要其它专业施工到位，方能编制检测调试方案以及平衡调整。 3 适用围 本工法适用于负荷变化较大的建筑物，如：办公大楼，多区域控制的建筑物以及公用回风通道建筑物。
3.1 负荷变化较大的建筑物 由于变风量可以减少送风机和供冷、暖的能量(因为可利用灯光及人员等热量)，故负荷变化较大的建筑物可以采用变风量系统。 若建筑物的玻璃窗面积比例小，外墙传热系数小，室外气候对室影响较小，则不适合采用变风量系统。因为部分气候时的负荷能量较小。 例如办公大楼，一旦建筑物有人员聚集和灯光关闭开启，负荷就接近尖峰；人员离开和灯光关闭负荷就变小，因此负荷变化较大。 再如图书馆或公式建筑，具有较大面积的玻璃幕墙和有较大负荷变化的时间长。 3.2 多区域控制的建筑物 多区瑾控制的建筑物适合采用变风量系统，因此变风量系统在设备安装上比较灵活，因此用于多区域时，比一般传统的系统更为经济节能。 3.3 公用回风通道的建筑物 具有公用回风通道的建筑物可以成功的采用变风量系统，公用回风通道可以获得满意的效果，因为如采用多回风通道时，可能产生系统静压过低或过高的情形。 一般来说，办公林楼和学校均可采用公用回风通道，然而，也有一些建筑物不适合采用，如医院的隔离病房，实验室和厨房等，因为采用公用回风通道会互相污染空气。 4 变风量末端装置调试原理 变风量空调系统中的空调机组采用变频风机，送入每个房间的风量由变风量末端装置VAV BOX控制，每个变风量末端装置可根据房间的布局设置几个送风
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。
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