概述變風量空調系統(tǒng)的末端及控制

1、概述變風量空調系統(tǒng)的末端及控制概述變風量空調系統(tǒng)的末端及控制摘要：本文介紹了變風量空調系統(tǒng)的基本概念、組成、分類及 其控 制系統(tǒng)，重點介紹了變風量空調系統(tǒng)末端的結構，最后指出研究變風量系 統(tǒng)的末端設計和控制裝置具有重要的理論意義和實用價值。尖鍵詞：變風量空調系統(tǒng)VAVBOX智能控制中圖分類號：TP212.6文獻標識碼：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，這極大地促進了 樓宇自動化系統(tǒng)，隨之對建筑內設備的科學化、經(jīng)濟化、合理化的控制和 管理也有了更高的要求。空調系統(tǒng)是樓宇自動化系統(tǒng)的核心，目前，在智 能建筑中普遍采用中央空調系統(tǒng)。中央空調系統(tǒng)可以分為定風量系統(tǒng)和變 風量空調系

2、統(tǒng)。由于建筑物內空調系統(tǒng)耗電很大，節(jié)能運行在建筑物自動 化系統(tǒng)中就顯得格外必要。而變風量空調 系統(tǒng)(Variable Air Volume air conditioning system)以其節(jié)能性、靈活性而優(yōu)于其它空調系統(tǒng)，逐漸成為建筑內部空調系統(tǒng)設計的 主 流。特別是近幾年國內一些超高層建筑物中很多采用變風量空調系 統(tǒng)。變風量系統(tǒng)是一個供熱通風與空氣調節(jié)的機械系統(tǒng)，它使用空氣 處理機組(AHU)中的變速驅動器以及變風量末端裝置中的風量調節(jié)裝置， 以滿足建筑內各區(qū)域獨立溫度控制的需求。2、變風量空調系統(tǒng)介紹變風量空調系統(tǒng)是以節(jié)能為目的發(fā)展起來的一種空調系統(tǒng)形式，通過 變風量末端調節(jié)末端風量來

3、保證房間溫度，同時變頻調節(jié)送風機和回風機 來維持系統(tǒng)的有效、穩(wěn)定運行，并動態(tài)調整新風量保證室內空氣品質及有 效利用新風能源的一種高效的全空氣系統(tǒng)。變風量空調系統(tǒng)于60年代在 美國謹生，70年代在美國開始廣泛使用?？梢詫崿F(xiàn)功能：自動調節(jié)送風 量；能同時滿足不同房間對不同溫度要求；自動調節(jié)送風機的轉速以降低 空調系統(tǒng)運行能耗。變風量空調系統(tǒng)并不僅僅是在定風量系統(tǒng)上安裝末端裝置和變速風機，而且還有一整套由 若干個控制回路組成的控制系統(tǒng)。變風量空調系統(tǒng)由空氣處理機組、送風系統(tǒng)（新風/排風/送風/回風管 道）、自控系統(tǒng)、變風量末端裝置（VAVBO）房間溫控系統(tǒng)等組成，其中 變風量末端裝置是該系統(tǒng)的重要部

4、分。典型的變風量空調系統(tǒng)結構圖如圖 2-1所示。圖2-1典型的變風量空調系統(tǒng)結構圖變風量空調系統(tǒng)屬于全空氣空調方式，其特點是送風溫度不變，用改 變送風量來滿足房間對冷熱負荷的需要。與其他定風量空調系統(tǒng)相比，變 風量空調系統(tǒng)可顯著減少系統(tǒng)總送風量和裝機容量，達到節(jié)能和減少投資的目的。2.1節(jié)能效果明顯與定風量空調系統(tǒng)相比較，變風量空調系統(tǒng)可以節(jié)約再熱量及與之相 當?shù)睦淞俊Ｓ捎诟鞣块g內設置的變風量末端裝置可以獨立的控制房間內風 量，因此在計算空調系統(tǒng)總負荷時，可以適當考慮各房間負荷發(fā)生的同時 性；而不是像定風量空調系統(tǒng)那樣，系統(tǒng)總負荷是各房間最大冷量或熱量 的總和。空調系統(tǒng)的這種控制設計，可以適當

5、減少風機裝機容量，降低能源耗 量。當各房間的負荷總和減少時，系統(tǒng)響應末端的風量就可以自動減少， 系統(tǒng)對總風量的需求也就隨之下降；然后通過適當?shù)目刂剖侄危梢越档?風機的轉速，降低其能量消耗。2.2控制靈活系統(tǒng)的靈活性較好，易于改建和擴建，特別適用于格局多變或者未完 全定型的建筑。定風量空調系統(tǒng)只能控制某一特定區(qū)域的溫度，對分管區(qū) 域內各個房間的風系統(tǒng)，送風溫度和風量也是相同的。而當各房間的負荷 發(fā)生變化時，對每個房間溫度都進行控制是不可能的，只能控制某個房間 的溫度，或者控制一個綜合的回風溫度。這樣勢必會造成部分房間的風量 不同，溫度也會過冷或過熱，既不能滿足客戶的需求，也不利于節(jié)能。而 采用

6、變風量系統(tǒng)，由于各個房間的VAVBOX可隨該區(qū)域溫度的變化自動控 制送風量，因此能夠確保各區(qū)域內各房間的溫度可以按用戶需求進行獨立的溫度控制。變風量系統(tǒng)的這一特 點，為建筑內房間的靈活分隔，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、變風量空調系統(tǒng)末端簡介3.1變風量空調末端裝置基本概念變風量空調系統(tǒng)末端(VAVBO)是實現(xiàn)變風量空調系統(tǒng)控制功能的重 要設備。變風量空調系統(tǒng)的風量調節(jié)主要是通過改變空調機組風機的送風 量及變風量系統(tǒng)末端裝置來進行。變風量空調系統(tǒng)可以分為 多種類型：按 設備的結構分，變風量空調系統(tǒng)末端有單風道型、雙風道型、風機動力 型、誘導型、旁通型等不同

7、的類型；根據(jù)調節(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)動力來源，可以分為節(jié)流型、旁通式、誘 導式和風機動力型末端裝置；根據(jù)風機動力類型還可以分為風機串聯(lián)型和 風機并聯(lián)型末端。3.2變風量空調系統(tǒng)末端的控制末端裝置控制回路(風量控制回路)保持所需的房間溫度需要以下參數(shù) 的設定：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 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 的實際送風量；控制VAVH閥執(zhí)行器以向該區(qū)域送入所需的送風量。當 前，變風量空調系統(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、變風量空調系統(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，通過末端控制器設定送風溫度值；(2) 測量風機送風量，通過末端控制器設定送風量值；(3) 控制末端送風閥開啟；(4) 控制末端風機啟停(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)到中央管理計算機系統(tǒng)，并下載控制設定參數(shù)。4、結語本文重點介紹了變風量(VAV)空調系統(tǒng)和變風量空調系統(tǒng)末端裝置。 在實際應用中采用變風量空調控制系統(tǒng)，不僅可以根據(jù)空調自身負荷的變 化自動調節(jié)空調送風量，來進行獨立的溫度控制，以滿足 不同房間(或區(qū) 域)對負荷變化的需求；還可以解決由于房間并不都是處于最大負荷值而造 成的能源浪費。作為變風量空調系統(tǒng)的尖鍵部件，變風量末端(VAVBOX的運行狀況 將直接影響整個空調系統(tǒng)的運行效果。因此不僅要掌握VAV系統(tǒng)及VAVBOX的基本規(guī)律，還要掌握自動控制等理論，以設計出合理的 控制系統(tǒng)。5、參考文獻1 祝軍,方忠福變風量空調系統(tǒng)應用問題分析J智能建筑與城市信 息.2009(04).2 尹桂娟變風量空調系統(tǒng)及其優(yōu)勢探討J中國科技財富.2009(04).3 何建平變風量空調系統(tǒng)控制方法對比研究J.制冷與空調(四J) .2009(02).4 劉杰變風量空調系統(tǒng)的設計J.裝備制造