概述變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的末端及控制

1、概述變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的末端及控制概述變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的末端及控制摘要：本文介紹了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基本概念、組成、分類及 其控 制系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端的結(jié)構(gòu)，最后指出研究變風(fēng)量系 統(tǒng)的末端設(shè)計(jì)和控制裝置具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。尖鍵詞：變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)VAVBOX智能控制中圖分類號：TP212.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1、前言隨著城市的迅速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量也逐漸增加，這極大地促進(jìn)了 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，隨之對建筑內(nèi)設(shè)備的科學(xué)化、經(jīng)濟(jì)化、合理化的控制和 管理也有了更高的要求?？照{(diào)系統(tǒng)是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，目前，在智 能建筑中普遍采用中央空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)可以分為定風(fēng)量系統(tǒng)和變 風(fēng)量空調(diào)系

2、統(tǒng)。由于建筑物內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)耗電很大，節(jié)能運(yùn)行在建筑物自動(dòng) 化系統(tǒng)中就顯得格外必要。而變風(fēng)量空調(diào) 系統(tǒng)(Variable Air Volume air conditioning system)以其節(jié)能性、靈活性而優(yōu)于其它空調(diào)系統(tǒng)，逐漸成為建筑內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 主 流。特別是近幾年國內(nèi)一些超高層建筑物中很多采用變風(fēng)量空調(diào)系 統(tǒng)。變風(fēng)量系統(tǒng)是一個(gè)供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的機(jī)械系統(tǒng)，它使用空氣 處理機(jī)組(AHU)中的變速驅(qū)動(dòng)器以及變風(fēng)量末端裝置中的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置， 以滿足建筑內(nèi)各區(qū)域獨(dú)立溫度控制的需求。2、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)介紹變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是以節(jié)能為目的發(fā)展起來的一種空調(diào)系統(tǒng)形式，通過 變風(fēng)量末端調(diào)節(jié)末端風(fēng)量來

3、保證房間溫度，同時(shí)變頻調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī) 來維持系統(tǒng)的有效、穩(wěn)定運(yùn)行，并動(dòng)態(tài)調(diào)整新風(fēng)量保證室內(nèi)空氣品質(zhì)及有 效利用新風(fēng)能源的一種高效的全空氣系統(tǒng)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)于60年代在 美國謹(jǐn)生，70年代在美國開始廣泛使用?？梢詫?shí)現(xiàn)功能：自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng) 量；能同時(shí)滿足不同房間對不同溫度要求；自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以降低 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)并不僅僅是在定風(fēng)量系統(tǒng)上安裝末端裝置和變速風(fēng)機(jī)，而且還有一整套由 若干個(gè)控制回路組成的控制系統(tǒng)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)由空氣處理機(jī)組、送風(fēng)系統(tǒng)（新風(fēng)/排風(fēng)/送風(fēng)/回風(fēng)管 道）、自控系統(tǒng)、變風(fēng)量末端裝置（VAVBO）房間溫控系統(tǒng)等組成，其中 變風(fēng)量末端裝置是該系統(tǒng)的重要部

4、分。典型的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1所示。圖2-1典型的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)屬于全空氣空調(diào)方式，其特點(diǎn)是送風(fēng)溫度不變，用改 變送風(fēng)量來滿足房間對冷熱負(fù)荷的需要。與其他定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，變 風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可顯著減少系統(tǒng)總送風(fēng)量和裝機(jī)容量，達(dá)到節(jié)能和減少投資的目的。2.1節(jié)能效果明顯與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比較，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可以節(jié)約再熱量及與之相 當(dāng)?shù)睦淞?。由于各房間內(nèi)設(shè)置的變風(fēng)量末端裝置可以獨(dú)立的控制房間內(nèi)風(fēng) 量，因此在計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷時(shí)，可以適當(dāng)考慮各房間負(fù)荷發(fā)生的同時(shí) 性；而不是像定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)那樣，系統(tǒng)總負(fù)荷是各房間最大冷量或熱量 的總和?？照{(diào)系統(tǒng)的這種控制設(shè)計(jì)，可以適當(dāng)

5、減少風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量，降低能源耗 量。當(dāng)各房間的負(fù)荷總和減少時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)末端的風(fēng)量就可以自動(dòng)減少， 系統(tǒng)對總風(fēng)量的需求也就隨之下降；然后通過適當(dāng)?shù)目刂剖侄?，可以降?風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低其能量消耗。2.2控制靈活系統(tǒng)的靈活性較好，易于改建和擴(kuò)建，特別適用于格局多變或者未完 全定型的建筑。定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)只能控制某一特定區(qū)域的溫度，對分管區(qū) 域內(nèi)各個(gè)房間的風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)溫度和風(fēng)量也是相同的。而當(dāng)各房間的負(fù)荷 發(fā)生變化時(shí)，對每個(gè)房間溫度都進(jìn)行控制是不可能的，只能控制某個(gè)房間 的溫度，或者控制一個(gè)綜合的回風(fēng)溫度。這樣勢必會(huì)造成部分房間的風(fēng)量 不同，溫度也會(huì)過冷或過熱，既不能滿足客戶的需求，也不利于節(jié)能。而 采用

6、變風(fēng)量系統(tǒng)，由于各個(gè)房間的VAVBOX可隨該區(qū)域溫度的變化自動(dòng)控 制送風(fēng)量，因此能夠確保各區(qū)域內(nèi)各房間的溫度可以按用戶需求進(jìn)行獨(dú)立的溫度控制。變風(fēng)量系統(tǒng)的這一特 點(diǎn)，為建筑內(nèi)房間的靈活分隔，提供了方便，特別是對于大規(guī)模建造的高 檔寫字樓來說是更為有益的。3、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端簡介3.1變風(fēng)量空調(diào)末端裝置基本概念變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端(VAVBO)是實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制功能的重 要設(shè)備。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)主要是通過改變空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)的送風(fēng) 量及變風(fēng)量系統(tǒng)末端裝置來進(jìn)行。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可以分為 多種類型：按 設(shè)備的結(jié)構(gòu)分，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端有單風(fēng)道型、雙風(fēng)道型、風(fēng)機(jī)動(dòng)力 型、誘導(dǎo)型、旁通型等不同

7、的類型；根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同，還可分為壓力 有尖型和壓力無尖型末端；根據(jù)動(dòng)力來源，可以分為節(jié)流型、旁通式、誘 導(dǎo)式和風(fēng)機(jī)動(dòng)力型末端裝置；根據(jù)風(fēng)機(jī)動(dòng)力類型還可以分為風(fēng)機(jī)串聯(lián)型和 風(fēng)機(jī)并聯(lián)型末端。3.2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端的控制末端裝置控制回路(風(fēng)量控制回路)保持所需的房間溫度需要以下參數(shù) 的設(shè)定：溫度傳感器測量到的區(qū)域溫度；控制器決定的該區(qū)域所需的送風(fēng) 量；安裝在VAV末端裝置里的壓差傳感器所測量到的正在向該區(qū)域供應(yīng) 的實(shí)際送風(fēng)量；控制VAVH閥執(zhí)行器以向該區(qū)域送入所需的送風(fēng)量。當(dāng) 前，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的控制方式主要為DDC (Direct Digital Control，直接數(shù)字控制)控制。

8、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的主要控制功能包括：(1) 測量控制區(qū)域的溫度，通過末端控制器設(shè)定送風(fēng)溫度值；(2) 測量風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，通過末端控制器設(shè)定送風(fēng)量值；(3) 控制末端送風(fēng)閥開啟；(4) 控制末端風(fēng)機(jī)啟停(并聯(lián)型末端)；(5) 控制加熱裝置的三通閥或控制加熱器的加熱量；(6) 上傳數(shù)據(jù)到中央管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并下載控制設(shè)定參數(shù)。4、結(jié)語本文重點(diǎn)介紹了變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)和變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置。 在實(shí)際應(yīng)用中采用變風(fēng)量空調(diào)控制系統(tǒng)，不僅可以根據(jù)空調(diào)自身負(fù)荷的變 化自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量，來進(jìn)行獨(dú)立的溫度控制，以滿足 不同房間(或區(qū) 域)對負(fù)荷變化的需求；還可以解決由于房間并不都是處于最大負(fù)荷值而造 成的能源浪費(fèi)。作為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的尖鍵部件，變風(fēng)量末端(VAVBOX的運(yùn)行狀況 將直接影響整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此不僅要掌握VAV系統(tǒng)及VAVBOX的基本規(guī)律，還要掌握自動(dòng)控制等理論，以設(shè)計(jì)出合理的 控制系統(tǒng)。5、參考文獻(xiàn)1 祝軍,方忠福變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用問題分析J智能建筑與城市信 息.2009(04).2 尹桂娟變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)及其優(yōu)勢探討J中國科技財(cái)富.2009(04).3 何建平變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制方法對比研究J.制冷與空調(diào)(四J) .2009(02).4 劉杰變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.裝備制造