變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)

1、1變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)2一一. 概述概述l發(fā)展：l70年代開始l用于多房間一次回風(fēng)系統(tǒng)，克服室內(nèi)負(fù)荷變化時(shí)調(diào)節(jié)再熱量的冷熱抵銷問題l中國長(zhǎng)城飯店部分房間采用進(jìn)口VAV boxl90年代末，上海多座商用建筑采用了VAV系統(tǒng)，如金貿(mào)大廈、期貨大廈等l在美商用建筑VAV已占90l原理：根據(jù)各房間負(fù)荷變化改變送風(fēng)量3二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況l變風(fēng)量末端裝置(VAV box)l節(jié)流型：采用風(fēng)閥控制l旁通型：設(shè)旁通風(fēng)管與回風(fēng)頂棚相連，系統(tǒng)總風(fēng)量不變l誘導(dǎo)型：利用一次風(fēng)量的變化改變誘導(dǎo)比和總送風(fēng)量，類似誘導(dǎo)器lFan power box：利用風(fēng)機(jī)混風(fēng)保證一定的總送風(fēng)量4二二. 系

2、統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況l變風(fēng)量末端裝置(VAV box) l節(jié)流型：采用風(fēng)閥控制。l壓力相關(guān)型(pressure dependent)：風(fēng)閥的動(dòng)作僅由房間恒溫器控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單， 價(jià)格低， 適合低中壓系統(tǒng)。l壓力無關(guān)型(pressure independent)：系統(tǒng)壓力變化時(shí)具有壓力補(bǔ)償能力，避免系統(tǒng) 壓力變化造成送風(fēng)量波動(dòng)而影響室溫，運(yùn)行穩(wěn)定。5二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況6二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況7二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況8l旁通型變風(fēng)量系統(tǒng)T二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況9二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造

3、與運(yùn)行工況lFan power box（FPB）：用調(diào)頻末端風(fēng)機(jī)代替節(jié)流風(fēng)閥（用三通風(fēng)閥調(diào)節(jié)末端的送回風(fēng)混合比）l節(jié)省節(jié)流風(fēng)閥的能耗l保證氣流組織l可以利用低溫送風(fēng)l噪聲大l適合于中庭、大堂、休息室、會(huì)議室等10二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況變化類型1：維持二次風(fēng)量不變的Fan Power Box11二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況FanVariable Flowto RoomPrimaryAirSectionVariableFlowFromCentralSystemFan runsconstantlyBackdraftDamper12二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)

4、造與運(yùn)行工況13FanConstant Flowto RoomPrimaryAirSection VariableFlow toFanFromCentralSystemFan runsconstantlyFromCeilingSpace二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況14二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況l系統(tǒng)靜壓控制裝置：節(jié)流型系統(tǒng)必備15二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況l靜壓控制的目的是：l使節(jié)流部件壓力損失盡量小，或所有VAV風(fēng)閥盡量開大(例如6090)，節(jié)能l緩解系統(tǒng)壓力波動(dòng)， 使系統(tǒng)工況穩(wěn)定l減少噪聲l減少漏風(fēng)l維持末端調(diào)節(jié)性能l缺點(diǎn)l小風(fēng)量情況下靜

5、壓偏高l壓力波動(dòng)范圍小，壓力傳感器靈敏度不夠16l風(fēng)機(jī)變頻：干管靜壓控制器控制變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)改變轉(zhuǎn)速，從而改變系統(tǒng)靜壓，降低能耗。一次費(fèi)用高，風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍寬，降低噪聲。l50風(fēng)量時(shí)，能耗28l80風(fēng)量時(shí)，能耗65lH=v2/(2g)=SG2lG1/G2=n1/n2l H1/ H2=(n1/n2)2lN1/N2=G H/=(n1/n2)3=(G1/G2)3二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況靜壓調(diào)節(jié)方式靜壓調(diào)節(jié)方式17二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況靜壓調(diào)節(jié)方式靜壓調(diào)節(jié)方式l調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口閥：l小范圍調(diào)節(jié)風(fēng)量與壓力，對(duì)于駝峰型HQ曲線的風(fēng)機(jī)易進(jìn)入喘振區(qū)，噪聲大，節(jié)能少。l50風(fēng)量

6、時(shí)，能耗 78l80風(fēng)量時(shí)，能耗 9318二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況靜壓調(diào)節(jié)方式靜壓調(diào)節(jié)方式l風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉(入口閥)l一次費(fèi)用低(1/51/6)，風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍較寬(50%)，較節(jié)能。l50風(fēng)量時(shí)，能耗 48l80風(fēng)量時(shí)，能耗 68l風(fēng)量變化為 80100%時(shí),節(jié)能與變頻調(diào)速相近。19二二. 系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況系統(tǒng)構(gòu)造與運(yùn)行工況20三三. 特點(diǎn)特點(diǎn): 全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)l優(yōu)點(diǎn)：與CAV比總能耗節(jié)省3070%。l減少再熱，節(jié)省能耗l具有個(gè)別控制性能，類似風(fēng)機(jī)盤管l節(jié)省送風(fēng)量，節(jié)省風(fēng)機(jī)電耗。一般全空氣系統(tǒng)能耗為：l電功率：冷凍機(jī)60-70，風(fēng)機(jī)占30-40l 用電量：冷凍機(jī)30-

7、40，風(fēng)機(jī)占60-70l可自動(dòng)平衡風(fēng)量，節(jié)省初調(diào)節(jié)中平衡風(fēng)量的工作量l靈活性好，改建或重新隔斷時(shí)，增減末端方便21三三. 特點(diǎn)特點(diǎn)l缺點(diǎn)與存在的問題：lVAV box噪聲問題：風(fēng)閥關(guān)小噪聲很大，嘯聲l風(fēng)量降低時(shí)對(duì)氣流組織的影響，冷風(fēng)不貼附l風(fēng)量降低時(shí)新風(fēng)量減少影響IAQl余熱改變多而余濕改變不大時(shí)除濕能力下降，室內(nèi)濕度偏高l送風(fēng)量降低而回風(fēng)不變時(shí)房間會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓， 負(fù)壓5mmH2O則門打不開。22三三. 特點(diǎn)特點(diǎn)l缺點(diǎn)與存在的問題：l干管靜壓控制點(diǎn)選擇問題：ASHRAE手冊(cè)建議選擇送風(fēng)機(jī)至最遠(yuǎn)末端的2/3距離處，但由于最不利用戶(要求資用壓頭最高)不斷在變，不能認(rèn)為最遠(yuǎn)端就是最不利支路。l回風(fēng)機(jī)

8、控制靠測(cè)送回風(fēng)量差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或靠送風(fēng)道靜壓控制與送風(fēng)機(jī)同步動(dòng)作。但風(fēng)道 v3.5m/s則測(cè)不出來。23P三三. . 特點(diǎn)特點(diǎn): : 風(fēng)壓圖風(fēng)壓圖24三三. 特點(diǎn)特點(diǎn)l適用范圍l允許波動(dòng)范圍較大的房間，不適合恒溫恒濕空調(diào)l多房間負(fù)荷變化范圍不太大，一般50100l人員密度小(新風(fēng)問題)l余濕量較小的場(chǎng)合l噪聲要求不太嚴(yán)格，一般NC30以上l例如高層或大型商用建筑的內(nèi)區(qū)，以照明為主要熱源的辦公室等。25四四. 解決問題的辦法（解決問題的辦法（1）l新風(fēng)量問題：l控制最小送風(fēng)量l新風(fēng)道加流量計(jì)或接力風(fēng)機(jī)控制新風(fēng)量l氣流組織問題：l限制最小送風(fēng)量l用Fan power box保證總風(fēng)量l用ADPI指標(biāo)隨

9、風(fēng)量變化降低得少(Air Distribution Performance Index)的送風(fēng)口26四四. 解決問題的辦法（解決問題的辦法（2）l除濕：l低溫送風(fēng)(用fan power box或誘導(dǎo)器)l雙風(fēng)道系統(tǒng)l靜壓控制問題：l環(huán)形風(fēng)道系統(tǒng)Looping system，用于方、圓樓；l采用靜壓復(fù)得法設(shè)計(jì)風(fēng)道，使風(fēng)道遠(yuǎn)近靜壓差別小l從“定靜壓”控制變?yōu)椤白冹o壓”控制，節(jié)能，保證率高l不控制靜壓，而直接控制閥門最大開度，安全可靠l噪聲：見消聲防振l回風(fēng)負(fù)壓?jiǎn)栴}：l減少回風(fēng)道遠(yuǎn)近端靜壓差，減小系統(tǒng)規(guī)模l排風(fēng)機(jī)代替 回風(fēng)機(jī)。27五五. 與其他類型系統(tǒng)組合與其他類型系統(tǒng)組合l內(nèi)區(qū)VAV，周邊區(qū)風(fēng)機(jī)盤

10、管l內(nèi)區(qū)VAV，周邊區(qū)采用CAV(全回風(fēng))補(bǔ)償圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱l全部VAV，周邊區(qū)VAV BOX中有盤管28六六. 運(yùn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行調(diào)節(jié)l與一次回風(fēng)系統(tǒng)類似，但因最小送風(fēng)量有限制，故室內(nèi)顯熱負(fù)荷很低時(shí)可加再熱，但再熱量比CAV系統(tǒng)小得多。29工程實(shí)例：上海金茂大廈工程實(shí)例：上海金茂大廈l金茂大廈位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，大廈總建筑面積30萬平方米，總高420.5米。l裙房6層，37000平方米，為商場(chǎng)、餐飲、會(huì)議l塔樓88層，1、2層為門廳和機(jī)械設(shè)備用房，350層為標(biāo)準(zhǔn)辦公層，5387層為金茂凱悅賓館，其中5357及86、87層為賓館公用區(qū)，5885層為賓館客房；88層為觀光層l51、52、899

11、2層為機(jī)械設(shè)備層30AHUFPBAHUFPB工程實(shí)例：上海金茂大廈工程實(shí)例：上海金茂大廈l采用VAV系統(tǒng)Fan-Power Box，與二次風(fēng)混合送入室內(nèi)。外區(qū)FPB有coil冬天加熱l采用定靜壓變風(fēng)量環(huán)形風(fēng)道系統(tǒng)l新風(fēng)量獨(dú)立控制，新風(fēng)總量穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速和風(fēng)閥位根據(jù)啟用的層數(shù)決定。31工程實(shí)例：上海金茂大廈工程實(shí)例：上海金茂大廈05101520253010:0011:0011:3012:301:002:003:004:004:30時(shí)間溫度0102030405060708090風(fēng)量比例一次風(fēng)風(fēng)量比例二次回風(fēng)風(fēng)量比例設(shè)定值室內(nèi)溫度l實(shí)測(cè)FPB調(diào)節(jié)性能32金茂大廈金茂大廈( (VAV)VAV)：部分負(fù)荷時(shí)的能耗比例部分負(fù)荷時(shí)的能耗比例5%10%12%7%8%59%0%10%20%30%40%50%60%70%冷機(jī)冷卻泵冷凍泵新、排風(fēng)機(jī)一次風(fēng)機(jī)FPB比例33金茂大廈金茂大廈( (VAV)VAV)：滿負(fù)荷時(shí)的能耗比例滿負(fù)荷時(shí)的能耗比例63%9%7%6%10%4%0