變風量系統(tǒng)二變風量系統(tǒng)的位置一變風量系統(tǒng)的概念三變風量控制系統(tǒng)的

二、變風量系統(tǒng)的位置一、變風量系統(tǒng)的概念三、變風量控制系統(tǒng)的組成四、變風量空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹五、變風量系統(tǒng)的分類六、變風量系統(tǒng)的應用范圍變風量系統(tǒng)一、變風量系統(tǒng)的概念按處理空調負荷所采用的輸送介質分類,變風量VAV(Variable-Air-Volume)空調系統(tǒng)是屬于全空氣式的一種空調方式,即全空氣系統(tǒng)的一種。該系統(tǒng)是通過變風量箱調節(jié)送入房間的風量或新回風混合比,并相應調節(jié)空調機的風量或新回風混合比來控制某一空調區(qū)域溫度的一種空調系統(tǒng)。1、系統(tǒng)定義簡單地說，通過改變送入房間的風量來滿足室內變化的負荷

系統(tǒng)必須是利用變風量箱來分配流量；

保持送入房間的風量不變而改變一次風與回風的混合比例；

保持一次風恒定而改變一次風與回風的混合比例；

區(qū)域溫度的控制由變風量箱來實現(xiàn)；

空調機組的送風量應根據(jù)送風管內的靜壓值進行相應調節(jié),與變風量箱減少或者增加送風量以控制房間溫度相呼應。2、定義解釋一、變風量系統(tǒng)的概念回風變風量箱新風排風送風VAVVAV空調機組VAV系統(tǒng)原理圖（1）新風、排風管上設量個VAV裝置,通過自動控制保持新風量與排風量一致而實現(xiàn)房間的風量平衡；（2）送入每個房間或空調區(qū)域的風量由VAV控制,空調器的風量由變頻器調節(jié)風機轉速來實現(xiàn)控制。3、系統(tǒng)原理一、變風量系統(tǒng)的概念變風量系統(tǒng)的三大要素變風量箱周邊供熱方式自動控制4、系統(tǒng)組成這三者缺一不可,相互依存。對于具體的變風量系統(tǒng)而言,必然存在這三大要素的不同組合。冬季,對于有內外區(qū)的建筑,內區(qū)繼續(xù)供冷,外區(qū)末端裝置只提供最小風量以保證新風和氣流組織,由末端再熱裝置或其他供暖系統(tǒng)供熱。一、變風量系統(tǒng)的概念

節(jié)約風機運行能耗和減少風機裝機容量：由于變風量系統(tǒng)通過調節(jié)送入房間的風量來適應負荷的變化,同時在確定系統(tǒng)總風量時還可以考慮一定的同時使用情況。

系統(tǒng)的靈活性較好,易于改、擴建,尤其適用于格局多變的建筑。

變風量系統(tǒng)屬于全空氣系統(tǒng),它具有全空氣系統(tǒng)的一些優(yōu)點,可以利用新風消除室內負荷,沒有風機盤管凝水問題和霉變問題。5、變風量系統(tǒng)優(yōu)點一、變風量系統(tǒng)的概念二、變風量系統(tǒng)的位置變風量系統(tǒng)可基本分為：

單風道系統(tǒng)再熱誘導風機動力雙導管可變散流器

雙風道系統(tǒng)

多區(qū)域系統(tǒng)三、VAV控制系統(tǒng)的組成新風C4IMIMIMT1C3NFT3C5FSPC2N靜壓傳感器排風回風機TTT末端裝置空調房間1、單風道變風量空調系統(tǒng)圖五個反饋控制環(huán)路：

室溫控制

送風靜壓控制

送回風量匹配控制

新排風量控制

送風溫度控制（1）VAV系統(tǒng)反饋環(huán)路三、VAV控制系統(tǒng)的組成室溫控制：當某個房間的溫度低于設定值時,溫控器就會調節(jié)變風量末端裝置中的風閥開度減少送入該房間的風量。送風靜壓控制：系統(tǒng)阻力增加,送風靜壓會升高。當超過設定值時,靜壓控制器通過調節(jié)送風機入口導葉角度或電機轉速減少系統(tǒng)的總送風量。送回風量匹配控制：送風量的減少導致送回風量差值的減少,送回風量匹配控制器會減少回風量以維持設定值。新排風量控制：風道壓力的變化將導致新排風量的變化,控制器將調節(jié)新風、回風和排風閥來保持新排風量。供冷季中（2）VAV系統(tǒng)的運行控制三、VAV控制系統(tǒng)的組成管道長度/m壓力Pa（3）系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性房間溫度變化風閥開度變化管道靜壓變化風閥開度變化管道靜壓又增加風機轉速降低風閥開度變化房間溫度變化新風量變化三、VAV控制系統(tǒng)的組成

當某個房間的溫度下降,末端裝置的風閥關小,導致系統(tǒng)靜壓升高,其他房間的送風量增加。

這些房間的末端裝置的風閥就會關小以恒定各自的送風量，導致系統(tǒng)靜壓進一步升高。

當達到某一程度,靜壓控制器就降低送風機的轉速減小風量,回風機風量也隨著減少。

系統(tǒng)靜壓又回落到原來的水平,那么各個末端風閥又開始開大。

系統(tǒng)壓力的變化,必須導致新風量的變化,導致送風溫度的變化,控制器調節(jié)風閥的開度。

閥位的變化將致使整個系統(tǒng)的靜壓和流量發(fā)生變化。三、VAV控制系統(tǒng)的組成就系統(tǒng)控制而言：變風量系統(tǒng)本身的強動態(tài)特性；空調系統(tǒng)中非線性環(huán)節(jié)；多個反饋控制環(huán)路之間的耦合。(4)系統(tǒng)不穩(wěn)定因素變風量系統(tǒng)能否正常運行在很大程度上要依靠控制系統(tǒng)三、VAV控制系統(tǒng)的組成基本原理：將末端裝置送風溫度、溫控器讀數(shù)、風量及閥位信號都送入一個中央控制器,由它來統(tǒng)一計算后再調節(jié)送風狀態(tài)點(送風機工況點以及表冷器后送風溫濕度)。關鍵問題：送風狀態(tài)點的預測和所需送風狀態(tài)的實現(xiàn)。問題解決可以避免多個環(huán)路之間的相互作用,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。（5）保證系統(tǒng)穩(wěn)定的控制方法

基于末端裝置的變風量系統(tǒng)三、VAV控制系統(tǒng)的組成直接根據(jù)設定風量計算出要求的風機轉速,具有某種程度上的前饋控制含義,而不同于靜壓控制中典型的反饋控制。設定風量并不是一個在房間負荷變化后立刻設定到未來能滿足該負荷的風量(即穩(wěn)定風量),而是一個由房間溫度偏差積分出的逐漸穩(wěn)定下來的中間控制量。總風量控制方式下風機轉速也不是在房間負荷變化后立刻調節(jié)到穩(wěn)定轉速就不動了,可以說是一種間接根據(jù)房間溫度偏差由PID控制器來控制轉速的風機控制方法。

總風量控制方法三、VAV控制系統(tǒng)的組成末端裝置是改變房間送風量以維持室內溫度的重要設備。

按照改變風量的方式：節(jié)流型：采用節(jié)流機構(如風閥)調節(jié)風量旁通型。通過調節(jié)風閥把多余的風量旁通到回風道（1）房間溫度控制

按照是否補償壓力變化：壓力有關型：由溫控器直接控制風閥，壓力無關型：由溫控器加一個風量傳感器和一個風量控制器,溫控器根據(jù)溫度偏差設定風量控制器設定值,風量控制器根據(jù)風量偏差調節(jié)末端裝置內的風閥。2、控制環(huán)路簡介三、VAV控制系統(tǒng)的組成

按照有無末端混風機來分：帶風機：帶風機的末端可以在小風量或低溫送風系統(tǒng)中保證室內一定的氣流組織。按照風機和一次風的關系,帶風機的末端又可分為：帶并聯(lián)風機的末端裝置帶串聯(lián)風機的末端裝置。不帶風機三、VAV控制系統(tǒng)的組成（2）送風量控制在變風量系統(tǒng)中,通常根據(jù)靜壓傳感器的信號來感知系統(tǒng)風量的變化,并通過控制器調節(jié)風機送風量。靜壓控制器通過調節(jié)風機轉速或入口導葉來恒定靜壓控制點的靜壓值,以滿足下游風道、末端裝置及送風口的壓力損失。恒定靜壓的目的是保證任何一個末端入口的設計資用壓力。三、VAV控制系統(tǒng)的組成（3）新排風風量的控制變風量系統(tǒng)中,新風主要存在三方面的問題:

總新風量控制總新風量確定新風分配將最小新風道和經(jīng)濟循環(huán)新風道分開,分設新風閥,并在最小新風道上安裝流量傳感器,以此來調節(jié)風閥的開度,維持最小新風量。三、VAV控制系統(tǒng)的組成（4）送回風風量匹配控制送風量隨負荷變化,回風量也要隨之變化,這樣才能保證房間的正常壓力。由于房間向外滲風和廁所排風,回風量要比送風量小。

送風機和回風機都由一個送風靜壓控制器來調節(jié)。當負荷減少時,送回風量按同一比例減少，是一種最簡單的控制方法

回風機由放在新回風混合箱里或房間內的靜壓控制器控制。

在送風和回風風道上安裝風量計,并用一個控制器控制二者的差值來解決這個問題。三、VAV控制系統(tǒng)的組成四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹第一階段:定靜壓定溫度法。80年代開發(fā)。第二階段:定靜壓變溫度法,(CPT定靜壓法)。90年代前開發(fā)。第三階段:變靜壓變溫度法,(VPT變靜壓法)。90年代后期開發(fā)。李克欣：暖通空調1999年第29卷第3期1、定靜壓定溫度法原理TE溫控器TED插入型溫度傳感器dpE靜壓傳感器PIC靜壓調節(jié)器INV變頻器TIC溫度調節(jié)器MV二通閥四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹定靜壓定溫度控制法的全部控制均為模擬式。優(yōu)點:是控制簡單缺點:是節(jié)能效率差控制精度低噪聲偏高機械式VAV難于與空調機側聯(lián)合控制.四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹2、定靜壓變溫度(CPT)法原理FEVAV內風速傳感器DDC直接數(shù)字控制器dps微差壓開關四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹在保證系統(tǒng)風管上某一點(或幾點平均)靜壓一定的前提下,室內要求風量由VAV所帶風閥調節(jié);系統(tǒng)送風量由風管上某一點(或幾點平均)靜壓與該點所設定靜壓的偏差控制變頻器的開啟以調節(jié)風機轉速來確定;同時還可以改變送風溫度來滿足室內環(huán)境舒適性的要求。

系統(tǒng)的主要控制機理：系統(tǒng)送風量由某點靜壓值來控制,不可避免地會使得風機轉速過高,達不到最佳節(jié)能效果;在一定的系統(tǒng)靜壓下室內的要求風量只能由VAV所帶風閥調節(jié),當閥門開度較小時氣流通過噪聲加大,影響室內環(huán)境；存在系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題；系統(tǒng)中靜壓點的位置很難確定。

系統(tǒng)特點：四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹3、變靜壓變溫度(VPT)法原理IVCVAV控制器FEVAV風速傳感器DDC直接控制器四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹采用改變系統(tǒng)送風靜壓以及改變系統(tǒng)送風溫度的手段,在舒適性、節(jié)能性、低噪聲控制、保證新風量、降低成本等方面有充分優(yōu)勢盡量使ＶＡＶ風閥處于全開(85%～100%)狀態(tài),把系統(tǒng)靜壓降至最低。因而能最大限度地降低風機轉速以達到節(jié)能目的。

系統(tǒng)控制思想：

系統(tǒng)特點：但控制算法復雜,實現(xiàn)較為困難,尤其是控制公司的產(chǎn)品基本上都不提供變靜壓的控制算法,需要控制人員現(xiàn)場編程、調試,工作量太大。存在系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題。四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹Dps微差壓開關BV電動加濕閥ICC智能型空調箱控制器SCMVAV區(qū)域控制器CO2

二氧化碳濃度傳感器HED插入型濕度傳感器IVCVAV控制器4、VPT法控制系統(tǒng)的一般構成四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹4.1風機變頻器控制—變風量控制TE(室內溫度設定/傳感器),IVC(VAV末端智能控制器),SCM(系統(tǒng)管理器),ICC(系統(tǒng)控制器),INV(變頻器)等部件及系統(tǒng)構成。（1）系統(tǒng)構成：（2）控制目的:是使系統(tǒng)在最小送風靜壓(變靜壓法)下滿足室內要求風量.四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹（3）控制循環(huán)構成:

室內送風量的控制根據(jù)室內溫度與設定溫度的差值計算出要求風量(送風溫度一定時),控制風閥開度以及系統(tǒng)靜壓以使實際送風量滿足要求風量.

系統(tǒng)總送風量控制根據(jù)各VAV風閥的開度來決定風機電機的供電頻率增加或減小,使得系統(tǒng)靜壓在滿足要求風量的前提下變至最小,達到節(jié)能的目的。四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹設定送暖風設定送冷風要求風量室內溫度最大風量最小風量最大風量系統(tǒng)要求風量風機轉速40100系統(tǒng)要求風量前饋控制VAV開度過高恰好不足實際風量＜要求風量實際風量＝要求風量實際風量＞要求風量85％100％途中開度各VAV靜壓過高或不足判斷至少一個VAV靜壓不足不足全部VAV靜壓過高過高上述以外恰好各風道系統(tǒng)靜壓過高或不足判斷風機電機頻率變化（若不足則增加過高則減?。┓答伩刂疲?）控制原理四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹4.2空調箱冷量熱量及加濕量控制—變溫度控制HED(插入式濕度傳感器),TED(插入式溫度傳感器),ICC(系統(tǒng)控制器),MV(兩通閥),BV(加濕閥)等部件及系統(tǒng)構成。(2)控制目的:滿足室內溫濕度以及舒適度要求提高控制性能,擴大控制范圍。進一步節(jié)約送風動力改變送風溫度,提高舒適性（1）系統(tǒng)構成：四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹4.3新風量控制新風閥+風速傳感器(或采用ＣＡＶ),排風閥回風閥(或采用ＶＡＶ)CO2傳感器,ICC(系統(tǒng)控制器),（1）系統(tǒng)構成：確保系統(tǒng)新風量;過渡季節(jié)的全新風空調。(2)控制目的:四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹（3）控制原理CO2

二氧化碳濃度傳感器Gas煙霧傳感器UT用戶終端操作器ICC智能型空調箱控制器F風速傳感器采用CO2傳感器,當室內人員減少時減低新風量以達到節(jié)能;采用煙霧傳感器(Gas),當室內抽煙人數(shù)增加時,可增加新風量以滿足舒適;可使用用戶終端操作器(ＵＴ)進行強制通風四、VAV空調控制系統(tǒng)的發(fā)展與介紹五、變風量系統(tǒng)的分類1、按照周邊供熱方式的分類(內部區(qū)域單冷)

內部區(qū)域單冷系統(tǒng)：在空調內區(qū)采用的變風量空調形式,一般不帶供熱功能。

散熱器周邊系統(tǒng)：散熱器設置在周邊地板上,不用冷、熱空氣的混合來控制空氣溫度,一般采用熱水或電熱散熱器,具有防止氣流下降、運行成本低、控制簡單等優(yōu)點。

風機盤管周邊系統(tǒng)：風機盤管可以是四管式,也可采用冷熱切換二管式,或單供熱二管制。風機盤管采用暗吊時不占用地板面積,同樣具有運行成本低、控制簡單的優(yōu)點。周邊熱損失較大的情況,即單位長度外墻熱損失超過450Ｗ/ｍ,應考慮將加熱器設置在窗臺下或外墻底部,以免氣流下沉,這時可以考慮選擇散熱器周邊系統(tǒng)或落地式風機盤管周邊系統(tǒng)選擇依據(jù)：五、變風量系統(tǒng)的分類

變風量再熱周邊系統(tǒng)：在變風量末端裝置中加再熱盤管,一般采用熱水、蒸汽或電加熱盤管。該系統(tǒng)比雙風管系統(tǒng)初投資為低,比定風量再熱系統(tǒng)節(jié)約能源,盡管同樣不占用地板面積,但控制程序復雜。

變溫度定風量周邊系統(tǒng)：該系統(tǒng)的特點是送風量恒定,通過改變一次風與回風的混合比例來調節(jié)房間溫度?；仫L全部吸收燈光熱量再送出,因而節(jié)能。初投資較雙風管系統(tǒng)低,控制也較復雜。

雙風管變風量周邊系統(tǒng)：該系統(tǒng)的優(yōu)點是能量效率高,當采用兩個風機時,可利用燈光發(fā)熱,在所有時間內,由于冷卻和加熱的交替功能,可以獲得最小的送風量。但初投資較高,控制較復雜。五、變風量系統(tǒng)的分類

轉換變風量系統(tǒng)：加熱和冷卻均由一套風管系統(tǒng)通過冬夏轉換承擔。其缺點是溫度控制不靈活,當建筑物有若干個區(qū)時,不能由一套系統(tǒng)來控制,例如不能同時滿足一個區(qū)域需要加熱而另一個區(qū)域需要供冷的要求,這時就需要劃分若干個轉換系統(tǒng)。五、變風量系統(tǒng)的分類周邊熱損失中等的情況,即單位長度外墻熱損失250～450Ｗ/ｍ,可以采用吊頂暗裝式送風,送風直接吹向外墻和窗戶,這時可以選擇暗吊式風機盤管周邊系統(tǒng);也可以采用上述④～⑦各個系統(tǒng),但條縫型散流器宜設計成單向的。周邊熱損失小的情況,即單位長度外墻熱損失小于250Ｗ/ｍ,可以采用上述④～⑦各個系統(tǒng),這時條縫型散流器宜布置在房間中間,且兩向送風。選擇依據(jù)：五、變風量系統(tǒng)的分類2、按變風量箱的結構分類

節(jié)流型：節(jié)流型變風量箱是最基本的變風量箱,其它如風機動力型、雙風道型、旁通型等都是在節(jié)流型的基礎上變化發(fā)展起來的