/ taohigo.com / 0浏览

空調變風量系統

一、系統概念

變風量系統是利用改變送入室內的送風量來實現對室內溫度調節的全空氣空調系統,它的送風狀態保持不變。變風量空調系統由空氣處理機組、送風系統、末端裝置及自控裝置等組成,其中末端裝置及自控裝置是變風量系統的關鍵設備,它們可以接受室溫調節器的指令,根據室溫的高低自動調節送風量,以滿足室內負荷的需求。

變風量空調系統60年代起源於美國,自80年始在歐美、日本等國得到迅速發展,最重要的原因是變風量空調系統巨大的節能優勢。經過十幾年的普及和發展,目前變風量空調系統己占據瞭歐、美、日集中空調系統約30% 的市場份額,並在世界上越來越多的國傢得到應用。進入90年代以來,采用VAV技術的多層建築與高層建築已達到95%。

二、系統基本構成

變風量空調系統由空氣處理機組、新風/排風/送風/回風管道、變風量空調箱、房間溫控器等組成(如上圖所示),其中變風量空調箱是該系統的最重要部分。

1、室內變風量溫控器

2、變風量末端(VAVBOX)——帶有控制器、傳感器、風閥、BOX箱體及其他輔助設施

3、風道靜壓測量裝置

4、變風量空調機(帶有變頻器)

三、系統發展趨勢

國外高檔寫字樓一般都是把VAV空調系統作為常規的必備系統而拒絕采用FC+新風系統,“讓FC重新回到賓館裡去”正是這種情況的最好結論。國內高檔寫字樓的發展趨勢也必將是VAV系統,因為VAV系統在技術、經濟、靈活性、維護量小幾個方面都具有無可比擬的優越性。雖然VAV系統有很多優點,但是伴隨著VAV系統的誕生,大部分系統或多或少地也暴露出來。

1、系統特點

變風量空調系統區別於其它空調形式的優勢主要在以下幾個方面:

1)、節能

在空調系統運行過程中,出現最大負荷的時間不到總運行時間的10%,全年平均負荷率僅為50%,在絕大部分時間內,空調系統處於部分負荷運行狀態。

由於空調系統在全年大部分時間裡是在部分負荷下運行,而變風量空調系統是通過改變送風量來調節室溫的,因此可以大幅度減少送風風機的動力耗能。據模擬測算,當風量減少到80%時,風機耗能將減少到51%;當風量減少到50%時,風機耗能將減少到15%,預計可節約風機動力耗能78%。

2)、新風作冷源

因為變風量空調系統是全空氣系統,在過渡季節可大量采用新風作為天然冷源,相對於風機盤管系統,能大幅度減少制冷機的能耗,亦可改善室內空氣質量。

3).無冷凝水煩惱

變風量空調系統是全空氣系統,冷水管路不經過吊頂空間,避免瞭風機盤管系統中令人煩惱的冷凝水滴漏和污染吊頂問題。

冷凍水隻保留在空調機房,如遇漏水等緊急情況,影響區域局限在空調機房,最大限度地減少瞭影響范圍及損失

4).系統靈活性好

現代建築工程中常需進行二次裝修,若采用帶VAV空調箱裝置的變風量空調系統,其送風管與風口以軟管連接,送風口的位置可以根據房間分隔的變化而任意改變,也可根據需要適當增加風口。而在采用定風量系統或風機盤管系統的建築工程中,任何小的局部改造都顯得很困難。

需要註意的是:軟管不能太長,尤其不建議超過3米以上,以免影響風口的壓頭,影響空調效果

5).系統噪音低

風機盤管系統存在現場噪聲,而變風量空調系統噪聲主要集中在機房,用戶端噪聲較小。

當然,對於存在二次回風需求的區域,末端BOX內往往含有加壓風機,在驗收時段需重點測試其運行噪聲值,確保噪聲值不超標,無噪聲影響到辦公的情況發生

6).不容易發生過冷或過熱

帶VAV空調箱的變風量空調系統與一般定風量系統相比,能更有效地調節局部區域的溫度,實現溫度的獨立控制,避免在局部區域產生過冷或過熱現象。

VAV系統可交精準及個性化地調整及控制區域溫度,相比於全空氣定風量系統,VAV變風量系統能很好地完成獨立區域尤其是個性化區域的空調調節要求

7).提高樓宇智能化程度

采用DDC數字控制的變風量空調系統,可以實現計算機聯網運行,接入到樓宇自控系統中,從而提高樓宇智能化程度。

通過互聯互通能夠極大程度的提高空調系統的運行效率,同時能夠精準的調控系統,使環境快速達到我們想要的溫度甚至濕度要求,能夠為運營公司帶來極大的技術提升效益及服務增值效益

8).減少綜合性初投資

雖然增加瞭系統靜壓控制以及VAV空調箱等環節,設備控制上的造價會有所提高。但由於變風量空調系統可以根據冷熱負荷的分佈,使送風量在建築物內各個控制區域間平衡轉移,從而使系統的設計總送風量減少,因此可以減小空調系統的設備容量。

以上末端組合系統,在此不一一描述,待有時間再詳述

9).變風量空調系統結構簡單

變風量控制器和房間溫控器一起構成室內串級控制,采用室內溫度為主控制量,空氣流量為輔助控制量。

變風量控制器按房間溫度傳感器檢測到的實際溫度,與設定溫度比較差值,以此輸出所需風量的調整信號,調節變風量末端的風閥,改變送風量,使室內溫度保持在設定范圍。

同時,風道壓力傳感器檢測風道內的壓力變化,采用PI或者PID調節,通過變頻器控制變風量空調機送風機的轉速,消除壓力波動的影響,維持送風量。

2、系統的缺點

1)、缺少新風,室內人員感到憋悶; 

相比於風機盤管+新風系統,其新風在風櫃內混風段與回風進行混合,由風櫃承當新風冷負荷,新風量攝入有限,通常為風櫃總風量10%左右,且其新風閥開度在制冷季節通常保持在10%~30%左右,易使空調區域產生憋悶的感覺

2)、房間內正壓或負壓過大導致室外空氣大量滲入,房門開啟困難;  

空調區域內往往涉及到風口較多,同步控制過程中,因缺乏對個性化適配的有效認識,導致其控制方式與定風量系統控制方式無區別,最終產生正壓太大或則室內出現負壓的後果

3)、系統運行不穩定,尤其是帶無動力二次誘導式回風的系統,空調風從風櫃輸送至末端BOX後,因無二次動力系統幾乎很難誘導其二次回風,造成送風壓力偏低,風口風量小的情況,影響空調效果

四、常用控制方式

1、變靜壓控制

工作原理:在保證VAVBOX風閥盡可能的處於全開位置(85-100%),系統送風量由風道內所需靜壓來控制變頻器工作,調節風機轉速確定。同時,可以改變送風溫度來滿足室內舒適性要求。

2、定靜壓控制

工作原理:保證系統風道內某一點(或幾點平均)靜壓一定的前提下,室內所需風量由VAVBOX風閥調節;系統送風量由風道內靜壓與該點所設定值的差值控制變頻器工作調節風機轉速確定。同時,可以改變送風溫度來滿足室內舒適性要求。

該靜壓值的讀取一般在主風管最不利末端的2/3處,通過安裝壓力探頭來讀取匯集至DDC箱內的模塊,傳入BA控制中心電腦主機

3、總風量控制

工作原理:通過改變送風量調整室內溫度,並使送風與回風的差值保持恒定,以滿足構築物排風的需求。

五、產品案例

單風道變風量末端

單風道變風量末端包括殼體、風閥、皮托管、 吊耳、電氣箱、保溫棉、4 個通風出口(僅多出 口靜壓箱型)等。包含 2 種規格的產品,分別是: 單風道標準型( C1)和單風道帶 HVB-SDBx.xA/HVB-SDBx.xA- 4 出口靜壓箱型(HVB-SDBx. xB/HVB-SDBx.xB-C1)變風量末端單風道,具 體部件見表 1。

運行

變風量末端有 2 種運行模式,制冷和制熱模式。具體的運行模式由 VAV 控制器的程序及其內部設置決定。

制冷模式

當房間溫度偏離制冷設定點時,如果向上偏離.即房間溫度持續升高時,未端冷風量逐漸加大:使房間溫度降回到制冷設定點。如果房間溫度向下偏離制冷設定點,即房間溫度持續降低時,未端冷風量逐漸減少,使房間溫度回升到制冷設定點。

為滿足最小新風量,變風量未端設定瞭最小風量。如果已經到達最小風量,但房間溫度依然小於設定溫度,變風量未端將依然以最小風量運行。

制熱模式

有某些比較特殊的項目 (沒有內區或者項目規模比較小),是可以執行制熱模式的。空調箱在此時是送熱風的,送風量隨溫度的下降而變大 (制冷模式時剛好相反) 。制熱時,風閥隨房間溫度的變化調節未端冷風量的大小,使房間溫度回升到采暖設定點,當房間溫度升高並超過采暖設定點時,未端熱風量將逐漸減少直至最小風量,如房間溫度繼續上升並超過制冷設定點時,系統進入制冷模式。

開機試運行及初步調試

1、檢查變風量未端的外觀及安裝情況,確認變風量未端的安裝符合安裝要求,而且,外觀沒有明顯的變形及損失,機組安裝已經牢靠、水平平衡;變風量未端一次風入口直管段滿足要求皮托管上的高低壓氣管連接良好,軟接平直沒有扭曲、歪斜、皺褶情況出現,送風消聲靜壓箱、熱水盤管、消聲吸音部件等等都已按照安裝要求安裝牢靠。

2、確認電源總開關處於關閉狀態。然後,打開電氣箱。按照隨機的接線圖,檢查所有電氣接線確保所有電氣接線正確、牢固。

3、確認一切接線正確後,點動閉合電源開關觀察設備是否有異常情況。

4、確認無異常後,閉合電源開關。檢查變風量未端運行情況,檢測設備各個部位,看有沒有漏風情況,等等。確認一切正常後,就可以進行初步調試。

5使一次風閥運轉,觀察一次風管閥軸和執行器的安裝情況,看一次風閥和風閥執行器在運行過程中有沒有卡死或運行不暢情況出現,看一次風閥和風閥執行器之間有沒有打滑情況;看風閥全開時,風閥閥位是否為 90°等等。

6、通過調整運行模式或調整溫度設置的方式看一次風閥的調節動作是否符合應用邏輯。

7、通過測量變風量未端送風風量或一次風風量等等措施,得到變風量未端的實測最大風量以及最小風量,和設計值對比。

8、如果風量存在偏差,應再確認管道聯接、直管段是否存在問題,如有則修復,再進行上面步驟 6,將變風量未端風量調整到符合設計值完成上述工作後,變風量未端就已經初步調試完成,設備確認已運行一切正常,可以配合變風量空調系統的進一步單機及系統調試瞭。

維護

單風道變風量未端的常規維護較為簡單,主要包括以下方面:

風閥: 查看風閥是否能夠靈活轉動(按下 PVB控制器離合器 Declutch 按鈕]。 由於風閥采用的是高可靠度長壽命的低阻力自潤滑軸承,所以,軸承不須潤滑。

查看皮托管和連接氣管,是否有松動現象

電氣部件和安全裝置的常規檢查:變壓器溫升;查看執行器的運行情況,工作狀態點是否與要求的相一致;查看接地裝置,查看所有開關。

六、安裝案例

介紹一種誘導式變風量閥產品安裝示意及誘導原理

以上安裝細節粗略整理,僅供參考

七、風平衡

所有對VAV系統的控制基礎就是風平衡。假如風量不平衡,每個VAV末端就沒有足夠的風量對室內溫度和空氣品質進行調節;風量不平衡,就會產生夏暖冬涼的尷尬場景;風量不平衡,整個VAV系統將陷入癱瘓,形同虛設。

系統風量高速平衡後,應達到下列要求:

1. 風口的風量、新風量、排風量、回風量的實測值與設計風量的允許值偏差不大於10%。

2. 新風量與回風量之和應近似等於總的送風量,或各送風量之和。

3. 考慮到系統管道漏風因素,總的送風量應略大於回風量與排風量之和。

4. 系統風量測定包括風量及風壓測定,系統總風壓以測量風機前後的全壓差為準;系統總風量以風機的總風量或總風管的風量為準。

5.系統風平衡調試前,應保證好其調試的前置條件,比如電機運行頻率的設定,風機轉速的設定,風管種風閥開度的設定,尤其是手動閥,通常情況下是全開狀態進行調試

6.初次整定測量風櫃所帶系統的風量建議采用風量罩裝置

八、設計方面的若幹問題

1、負荷、風量問題:冬、夏系統最大風量是根據系統最大冷負荷或最大熱負荷計算的。而最大冷熱負荷不是各區最大負荷的總和,應考慮系統的同時負荷率,因空調設備提供的冷量能自動的隨負荷變化而在建築物內部調劑。系統最小風量可按最大風量的40%-50%計算,該最小風量必須滿足氣流分佈方面的最低要求,同時必須大於衛生要求的新風量。

2、變風量系統的風機控制:使用節流型變風量風口後,系統的管道特性線將產生變化,風機的工作點也將移動,管內靜壓增加,這樣雖則風量是減少瞭,然而由於風壓增大使動力沒有得到很大節約,特別是在過量的節流後會引起噪聲的增加,甚至風機可能進入不穩定區工作。此外,如果管內壓力超過瞭末端裝置的容許靜壓,則調節失靈。再者,當管內靜壓的變化過高還將引起大量的漏風。為瞭防止這一系列的缺點,必須在風管內設靜壓控制器,根據風管內靜壓的變化來控制送風機的總風量,比較經濟合理的措施是調節風機的轉速或風機的進口導葉裝置或調節風機出口風閥,才能從實際上達到節約動力的效果。對於未采用專門設計制造的節流型風口的空調系統,為瞭節約動力消耗而采用變風量運行時,同樣也應從調節風機本身的風量著手。

3、氣流分佈問題:即氣流組織問題,由於風口變風量,會影響到室內氣流分佈的均勻性和穩定性,從而能影響人的舒適感。宜采用擴散性能好的風口(噴射型風口擴散性能較差),因為前者當風量減少時,仍具有誘導室內空氣的性能,二噴射型風口的射流則會改變射程而直接下降到工作區。此外,配置多個風口比用少量風口的效果為好。利用貼附平頂作用的條縫風口則被認為是一種最好的變風量送風口。采用普通風口時,一般可按80%左右的最大送風量作為選定風口風量的依據。還應指出:由於熱風的浮升作用,當變風量系統風量變小時,將使氣流分佈惡化,這是應該註意的。

九、相關工程技術規程

以下內容為技術規范原文,為便於查找,不改變技術規范內章節編號

【3 . 2 室內外設計參數

3. 2 .1 室內空 設計參數應符合現行國傢標準《民用建築供暖通風與空 節設計規范》GB 50736和 《公共建築節能設計標 準》GB 50189的有關規定。

3 . 2 . 2 室外設計計算參數的選用應符合現行國傢標準《民用供暖通風與空 節設計規范》GB 50736的有關規定。

33 . 2 . 3 空調區空 質量應符合國傢現行標準有關室內空 質量、污染物濃度控制等的衛生要求。

3 . 2 . 4 空調區采用低溫送風空調系統時,夏季室內設計溫度宜 比采用常溫送風的空調系統提高1°C; 當空調區劃分內外區 外 區需 供暖時,外區冬季室內設計溫度不宜比內區高2°C。

3 . 6 末端裝置

3 . 6 . 1 變風量末端裝置的一次風夏季送風量計算應符合下列規定:

1 大送風量 根據所服務空調區的 時顯熱冷負荷綜合大值和送風溫差確定;

2 小送風量 根據末端裝置控制區的小新風量和氣流組織要求定。

3. 6 . 2 寒及寒冷地區應用的變風量末端裝置,冬季送風溫差不宜大於8°C。

3. 6 . 3 串聯式 機動力型末端裝置的內置 機風量應符合下列

規定:

1 風量 為一次送風和二次回風風量和;

2 低溫送風空調系統,應按供冷時室內舒適 要求和送風 口特 定送風溫度,並經計算確定風機風量。

3 . 6 . 4 並聯式 機動力型末端裝置的內置 機風量,應按冬季進行計算,並根據一次送風的小風量和室內舒適要求

定。

3. 6 . 5 機動力型末端裝置的內置 機壓力應符合下列規定:

1 串聯式 機動力型末端裝置的內置 機壓力應克服風機下風管至口阻力;

2 並聯式 機動力型末端裝置的內置 機靜壓應與一次送風在小風量時相匹配,並應克服加熱器阻力。

3 . 6 . 6 變風量末端裝置的一次送風口入口處風量大小,根據末端裝置的風量傳感器類型確定。

3. 6 . 7 變風量末端裝置宜選用壓力無關型。

3 . 6 . 8 設有動力型變風量末端裝置的空調區 躁聲與 躁聲設計,

除應符合現行國傢標準《民用建築供暖通風與空氣節設計規定》GB 50736的規定外,尚應符合下列規定:

1 聲量計算應根據動力型變風量末端裝置、系統自然衰減及要求定;

2 空調區吊頂所采用的材料應滿足室內噪聲級的躁聲要求。 】

。。。。。。原文可查看《變風量空調系統工程技術規程-JGJ 343 – 2014》

十、系統操作與維護

VAV 系統的正常運行可以給用戶提供一個舒適的空調環境,並且能大量降低空調能耗。從發展的角度來看,它必將得到廣泛推廣和應用。VAV 系統從設計到交付使用是一個復雜的過程,因此,在對VAV 系統進行設計、選型、安裝調試以及系統投入運營後的維護等各個方面都要進行認真地考慮,避免給物業管理人員和空調用戶帶來不必要的麻煩。應做好以下幾個方面的工作:

1、在進行系統設計時,應對VAV 系統設計規范和設計要求進行認真的分析和研究;

2、 在系統交付使用前,應認真檢查系統的安裝並對系統進行調試,提早發現問題並予解決;

3、 對操作人員進行考核錄用以保證他們具有一定的系統操作知識;

4、 對操作人員進行系統操作和維護知識的培訓以保證系統在使用期間能正常工作。

5、對於運行中的BA系統,建議每天建立問題清單,畢竟BA系統大多數情況下是采用手拉手形式串聯DDC箱的,運行過程中難免會出現故障,比如掉線,比如報警燈問題,建立故障清單機制以後,需及時處理故障問題,保障空調系統正常穩定安全高效運行

一 個設計、安裝優良的VAV 系統,如果操作人員操作和維護不當,也會造成系統不能正常運行。因此,必須有嚴格的標準和要求來規范系統操作人員的日常工作。比如:在操作人員上崗前應對 其進行一些VAV 系統操作知識的培訓;定期對系統和設備進行維護和檢修;建立相關的獎懲制度以提高系統操作人員的工作積極性等。

選調生總結2022.6.27 褪去“書生氣”,沾滿“泥土香”
選調生總結2022.6.27 褪去“書生氣”,沾滿“泥土香”
4000字深度剖析 | “一書三證”的前世今生
4000字深度剖析 | “一書三證”的前世今生
我的傢庭史
瓢蟲
瓢蟲
谷神不死——牛匕·《老子》古典新解
長沙最低調且有實力學校之一——北雅中學
長沙最低調且有實力學校之一——北雅中學

0

  1. This post has no comment yet

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注