4.5 变风量空调系统在线视频

变风量系统

即VAV系统

通过改变送风量

实现对室内空气环境的控制

变风量系统的送风状态

始终不变

分为单风道变风量系统

双风道变风量系统

其风量改变的方式

还有风机动力箱式

诱导器式

普通集中式空调系统的

送风量大多是

全年固定不变的

并且按房间

最大热湿负荷确定送风量

实际上房间热湿负荷

不可能经常处于最大值

而是在全年的

大部分时间低于最大值

当空内负荷减少时

定风量系统

靠调节再热量

以提高送风温度

(即减小送风温差)的方式

来维持室温的

这样既浪费热量

又浪费冷量

变风量系统

是在热湿负荷变化时

保持送风状态不变

改变送风量

以维持室内的状态不变

运行费用经济

应当注意

单纯变风量

只能维持室内温度

和湿度当中一个参数稳定

要想两个参数都稳定

必须配合改变露点

或调节再热量

左侧图是典型的

变风量单风道空调系统

右侧图是典型的

定风量单风道空调系统

其主要区别在于将

定风量系统末端的送风口

换成了变风量末端机组

变风量系统的空气处理机组

与定风量系统是一样的

送入每个房间的送风量

由变风量末端机组控制

每个变风量末端机组

可带若干个送风口

变风量系统的工况分析

变风量系统的空气处理流程

与定风量系统类似

可表述为

室外空气和室内回风混合至M点

经冷却减湿

至送风状态点S

送入室内

吸收余热和余湿

变到室内状态点R

当室内负荷变化时

则由变风量末端机组

根据室内温度调节送风量

以维持室内温度

此时

送风状态点保持不变

改变送风量

由于室内的负荷变化

引起热湿比的变化

此时

室内的状态点可以是R

或R1

R2等等

也就是

可控制室内的温度保持不变

但湿度不一定能

维持原来的湿度

变风量系统改变送风量

而保持送风状态不变

可能导致室内状态点偏移

送风不均匀

还可能造成室内温度偏低

改善的措施有

①定位装置

当房间负荷很小时

可能使送风量过小

造成房间的新风供应不足

或室内气流分配不均匀

使得室内温度不均匀

影响人体舒适感

因此变风量末端机组

都有定位装置

当送风量减少到一定值时

就不再减少

通常变风量末端机组的风量

可减少到30％-50％

②设再加热器

在较小负荷时

变风量末端机组

已经在最小的

风量下运行了

仍有可能造成空调系统的供冷量

大于室内需要的除热量

出现室内温度过低的现象

为此

可在变风量末端机组中

增设再加热器

在最小风量时

启动再加热器

进行补充加热

抵消过多的冷量

以维持室内温度

⑵变风量末端机组的型式

①按结构形式分

有节流型

旁通型和诱导型

节流型是利用节流机构

如风门来调节风量

其节流机构有蝶形风门

文丘里管式

双套筒式

气囊式等

旁通型变风量末端机组

采用旁通的方式

将部分空气旁通至回风

旁通型变风量末端

致使部分经过处理后的空气

未进入房间利用

而直接被排除

造成能源浪费

诱导型变风量末端

利用经过处理的一次风

来诱导室内空气

图示为带有再热盘管的

节流型末端

由调节风门

风量传感器

再加热器

以及进出口构成

箱体内贴有保温吸声材料

如玻璃棉毡

该末端采用的是

蝶型风门调节风量

出口端的再加热器

是一排或两排的热水盘管

图中

PA表示的是

由变风量空调系统

送来的一次风

SA表示的是

变风量末端的送风

2）旁通型

旁通型的变化量末端

是将部分送风

旁通到回风顶棚

或回风道中

从而减少室内送风量

有部分经

热湿处理过的空气

随排风被排到室外

浪费了冷热量

系统的总风量不变

这种变风量系统

不具有节能特点

②按风量调节方式

分压力有关型

和压力无关型

1）压力有关型

是由恒温控制器

直接控制风门的角度

此种变化量末端机组

送风量将随系统的

静压的变化而波动

2）压力无关型VAV末端机组

该种机组

风门角度

根据风量给定值的上限

和下限来调节

压力无关型末端

在VAV末端机组入口处

设风量传感器

风量传感器

可以测得管道流速

即监测风量

其控制过程为

恒温控制器根据室内温度的变化

设定风量控制器的风量给定值

风量控制器根据实测风量

与风量给定值之差

来控制风门开度

因此

压力无关型的VAV末端机组的送风量

不会因系统的静压的变化而变化

在部分负荷时

节流型变风量末端机组

调节的结果

使整个管道系统阻力增加

系统的风量减少

静压增加

系统漏风增加

还可能使风机处于不稳定状态

阀门关得过小

可能调节失灵

过度节流会导致噪声增加

解决的技术措施是

在VAV末端机组调节的同时

对系统风机进行调节

使总风量适应变风量末端机组

所要求的风量

且使管道内的静压

维持在一定范围内

风机风量的调节方法

可采用改变风机转速

改变风机入口导流器叶片的角度

风机出口风门调节

风机旁通风量调节等

3、系统总风量的控制策略

①定静压控制

定静压控制是保持风道内的静压恒定

即

根据风道的静压

控制风机的转速

或入口导流叶片的角度

②变静压控制

变静压控制在调节过程中

风道内的静压值

根据变风量末端机组

风门的开度来调整系统的静压

③总风量控制

总风量控制

不通过静压控制总风量

而是根据压力无关型

VAV末端机组设定的风量

确定系统的总风量

再计算出风机的转速

从而对风机进行调节

系统回风机的控制策略

当系统有回风机时

应对回风机进行控制

系统的回风量应当与送风量相匹配

并维持一定的室内正压

①按系统静压控制

回风机和送风机

由同一个系统静压控制

使回风量与送风量

按同一比例进行变化

这样

随着负荷的减少

新风量和回风量的差值也减少

房间内正压将发生变化

因此

这种控制

宜用于

变风量调节比例不太大的场合

②按室内正压控制

这种方法

按设定的室内正压值

来控制回风机的风量

由于房间维持的静压差很小

且易受干扰

测量静压差也比较困难

这种方法

不稳定

③按送风和回风差值控制

测量送风量和回风量

控制回风机

使送、回风差值

在一定范围内

但是

风量现场测量有时很难测得准确

单风道VAV空调系统的优缺点

主要优点

①在部分负荷下运行时

节省风机能耗

②可同时实现对

多个负荷不同

温度要求不同的房间

或区域进行温度控制

③各个房间

或区域的高峰负荷不同时出现时

系统的总风量及相应的设备

和送风管路都比较小

④当某几个房间无人时

可停止对该处送风

既节省能量

又不破坏系统平衡

也不影响其他房间的送风量

⑤当VAV系统有余量时

可以很容易增加新的

空调区域或房间

且费用很低

也不会影响原系统的

风量分配

⑥容易适应建筑格局变化时

对系统的改造

VAV系统的缺点

①当房间在低负荷时

送风量减少

新风量供应不足

影响室内的气流分布

严重时会造成温度分布不均

影响房间的舒适度

②VAV末端机组会有一定噪声

特别是在全负荷时

会产生较大的噪声

③系统的初投资比较高

④控制比较复杂

它包括房间温度控制

送风量控制

新风量控制

排风量控制

送回风量匹配控制

和送风温度控制

等许多环节的控制

这些控制互相影响

有时产生控制不稳定

变风量系统设计中的几个问题

需要重视

1.应考虑系统的负荷率

变风量空调系统的最大负荷

并不是各区最大负荷的总和

应考虑系统的同时负荷比率

一般为70~80%

空调设备提供的冷量

能随负荷的变化

在建筑物内部调剂

2.系统的风量应按照系统的

总冷负荷计算

而不是将各个变风量

末端装置的

风量汇总得出

系统最小风量一般为

最大风量的0.3到0.5倍

系统最小风量

要满足气流组织的要求

并大于卫生要求的新风量

由于房间维持的静压差很小

且易受干扰

测量静压差也比较困难

这种方法不稳定