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变风量空调系统的优缺点

变风量空调系统的优缺点
变风量空调系统的优缺点

在各种空调方式中,VAV 空调系统有其自身的优点:

1、由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能

耗的降低和末端设备里的再加热器能耗的降低;

2、能实现局部区域的灵活控制;

3、利用系统多样性,可使中央系统的初始成本低;

4、同样,由于可利用系统的多样性,今后扩展的成本大大降低;

5、系统是自平衡的(Self2balancing) ,等等。

因此,国外智能大厦的空调系统多采用VAV 空调系统, 或与CAV 空调系统、FCU 空调系统相结合的方式。

虽然VAV 空调系统具有上述优点,但是它的控制却最复杂。目前,VAV 空调系统的控制方式基本上采用多个回路的PID控制。在系统模型参数变化不大的情况下,PID 控制效果良好。但是,VAV 空调系统是一个干扰大的、高度非线性的、不确定性系统,这是由于:

1、外界气候和空调区域里的人员活动的变化很大,对系统形成很大的干扰;

2、空气调节过程是高度非线性的;各执行器的运行特性也是非线性的;

3、各个控制回路之间耦合强烈,完全解耦是不可能的;

4、随着时间的推移,设备会老化和更换,从而造成系统参数的变化。

5、在许多系统里,系统的数学模型很难建立。

1. 1 VAV 系统的节能研究

20 世纪70 年代到90 年代,主要集中研究它的能耗情况,即与定风量(CAV) 空调系统和风机盘管系统比较节能效果。与CAV 空调系统相比,VAV 系统可以不需或减少再热量,降低送风量,从而减小风机能耗,降低制冷负荷等。此外,VAV系统还可以通过消除过冷、回收灯光的热量而节能[1 - 3 ] 。Wallace 等人提出在高层建筑的VAV系统中引入建筑能耗监控系统和计算机控制,可以优化节能效果。风机能耗在VAV 系统中占很大的比重,因此对风机采取有效的调节措施,降低风机能耗是增强VAV 系统节能效果的重要途径。

目前,风机调节主要采用调节风机入口导流叶片角度和变风机转速两种方法, Englander 和Norford 比较了二者的节能效果,并用动态模拟软件HVACSIM + 进行了模拟计算,结果表明,采用变转速调节要比采用调节风机进口导流叶片角度节能30 % ,而且变转速调节与DDC 结合效果会更好。加州能源委员会总结多年的VAV 设计经验,认为风机的调节方式对能耗的影响比风机类型的影响大,而且指出变转速调节与变静压控制方式结合节能效果显著。

1. 2 VAV 系统送风量的控制研究

VAV 系统是通过改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的空调系统,因此风量控制是VAV 系统控制的关键环节,它关系着整个系统的能耗情况和系统的稳定性和可靠性。目前总送风量的控制方法主要有两种:静压控制法和风量控制

法。

1. 2. 1 静压控制法

静压控制法又分为定静压法和变静压法。定静压控制由于简单、运行可靠,目前仍作为一种主要的控制方法在变风量系统中得到普遍采用,但不利于风机节能。变静压法可以最大限度地降低能耗,节能效果显著。Tung 和Wang 等人介绍

了变静压控制策略,并分别用实验研究和计算机模拟的方法对两种控制策略的节能情况进行了比较,结果都表明变静压控制方式比定静压控制方式节能效果好。

1. 2. 2 风量控制法

为了全面提高系统的稳定性,最大限度地节约能量,Hartman 提出了一个新的概念,即基于末端装置的风量调节( terminal regulated air volume ,TRAV)。TRAV 基于末端装置实时的风量要求,采用先进的控制软件,实施风机控制。其基本原理是,将末端装置送风温度、温控器读数、风量及阀位信号都送入一个中央控制器,由它计算后再调节送风状态点(不仅变送风量而且要变送风温度)。Hartman 用计算机对一幢典型办公楼内的VAV系统进行了模拟,结果表明,采用TRAV 控制,风机能耗可以降低50 %。但这种控制方法需要解决两个关键的问题,即送风状态点的预测和所需送风状态的实现。如果能比较好地解决这两个问题,就可以避免多个环路之间的相互作用,从而提高系的稳定性。此外TRAV 要求从建筑到VAV box都应采用先进的DDC 控制。

1. 2. 3 其他控制法

随着研究的深入,人们开始研究更先进可靠的控制方法,Byer s 提出了风机压力优化的概念,指出它是部分负荷工况下控制静压的节能措施,也是控制VAV box 的可靠手段。Wei 等人提出了将阀门控制和变静压控制相结合的控制方法(integrated damper and pressure reset , IDPR) ,并用实验的方法对比研究了几种不同控制方法的节能效果。实验结果表明,当系统运行良好时, IDPR法与TRAV 法对风机转速的调节基本一致,当系统出现故障时, IDPR 法控制的风机能耗较低。Feder spiel 等人发展了传统的变静压控制法,提出了带InCTeTM 的SAV ( static pressure adjustment from volume flow) 静压控制,指出该控制方式节能性很好,而且不会影响房间的热舒适性和室内空气质量。加拿大的Nassif 等人利用双目标遗传算法对HVAC 系统的控制方式进行了优化。这些控制方式能否成功执行取决于VAV 末端装置内流量传感器能否对流量进行精确测量。因此,提高流量测量的精度是改善VAV box 性能的关键技术。

1. 3 新风量控制研究

尽管VAV 系统节能效果显著,但是在实际应用的过程中,人们也发现变风量系统中负荷的变化会导致风量变化,这使得室内气流组织发生改变,从而影响室内的热舒适性。在1984 年的ASHRAE 会议上,大家一致认为设VAV 空调系统的很多建筑运行效果并不好,问题在于送风量不足。Tamblyn 指出,VAV 系统室内空气循环不好,无法满足人们对空气质量的要求,为此,他提出了温度补偿和内部分区的方法,以在能耗不升高的情况下保证必要的空气循环。Meckler 指出,VAV 空调系统风量分配不均容易导致室内空气质量很差,从而使病态建筑综合症出现的概率大大增加。为保证室内空气质量,各国学者一直在探索最小新风量的控制方法,现主要有表1 列举的几类方法。

3 变风量空调系统的优势分析

3.1 节能

由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行, 而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的, 因此可以大幅度地减少送风风机的动力耗能。根据模拟测算, 当风量减少到80% 时, 风机耗能将减少到51% ;当风量减少到50% 时, 风机耗能将减少到15% ; 全年空调负荷率为60% 时, 变风量空调系统( 变静压控制) 可节约风机动力耗能78% 。

3.2 新风做冷源

因变风量空调系统是全空气系统, 在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源, 相对于风机盘管系统, 能大幅度减少制冷机的耗能, 亦可改善室内空气质量。

3.3 无冷凝水烦恼

变风量空调系统是全空气系统, 冷水管路不经过吊顶空间, 避免了风机盘管系统中冷凝水滴漏和污染吊顶的问题。

3.4 系统灵活性好

现在建筑工程中常常需要二次装修, 若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统, 其送风管与风口软管连接,送风口的位置可以根据房间的分隔的变化而任意改变, 也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中, 任何小的局部改造都显得很困难。

3.5 系统噪音低

风机盘管系统存在每个用户末端, 而变风量空调系统噪音主要集中在机房, 当采用空气动力型变风量末端时, VAVBOX可设置在走廊且一个VAVBOX可连接多个末端用户, 末端噪音相对较小。

3.6 不会发生过冷或过热的现象, 空调舒适性好

带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比, 能更有效地调节局部区域的温度, 实现温度的独立控制, 避免在局部区域产生过冷或过热现象。

3.7 楼宇自动化程度高

采用DDC数字控制的变风量空调系统, 可以实现计算机联网运行, 接到楼

宇自控系统中, 从而提高楼宇智能化程度。

3.8 减少综合性初投资

由于增加了系统静压控制以及VAV空调箱等环节,设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布, 使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移, 从而使系统的设计总送风量减少, 因此可以减少空调系统设备的容量, 系统综合性初投资不一定会增加, 甚至可以降低。

3.9 结构简单, 维修工作量小, 使用寿命长

4 变风量空调系统主要末端设备的种类

4.1 末端装置的分类

末端装置是改变房间送风量以维持室内温度的重要设备。末端装置有如下几种分类方法:

按照改变风量的方式, 有节流型和旁通型。前者采用节流机构( 如风阀) 调节风量, 后者则是通过调节风阀把多余的风量旁通到回风道。按照是否补偿压力变化, 有压力有关型( pressure dependent) 和压力无关型( pressure independent) 。从控制角度看, 前者由温控器直接控制风阀; 后者除了温控器外, 还有一个风量传感器和一个风量控制器, 温控器为主控器, 风量控制器为副控器, 构成串级控制环路, 温控器根据温度偏差设定风量控制器设定值, 风量控制器根据风量偏差调节末端装置内的风阀。当末端入口压力变化时, 通过末端的风量会发生变化, 维持原有的风量; 而压力无关型末端可以较快地补偿这种压力变化, 维持原有的风量;而压力有关型末端则要等到风量变化改变了室内温度才动作, 在时间上要滞后一些。价格上, 压力无关型要比压力有关型高一些。按照有无末端混风机来分, 有带风机和不带风机两种末端。带风机的末端可以在小风量或低温送风系统中保证室内一定的气流组织。按照风机和一次风的关系, 带风机的末端又可分为带并联风机的末端装置( parallel fan powered terminal) 和带串联风机的末端装置( series fan powered terminal) 。按照控制方式分, 有电动、气动和自力型。电动的末端还有模拟型和直接数字控制型两种。另外, 末端装置还可以附设消声和再热水功能。

4.2 末端设备的常用类型

下面介绍在工程应用中常用的三种类型: 单风道变风量末端、风机动力型变风量末端以及变风量末端风口等类型。

4 .2.1 单( 双) 风道变风量末端

主要是指利用风阀的节流作用来改变通过该末端的送风量以适应该区域室内负荷变化来维持区域内空调参数恒定的末端形式。

4.2.1 风机动力型变风量末端: 串联型变风量末端以及风机并联型变风量末端串联型和并联型变风量末端主要在末端风机与一次风的相对位置, 如果末端风机与来自送风管的一次风相对串联, 则为风机串联型; 风机与一次风相对并联, 则为风机并联型。

风机串联型变风量末端: 是利用风阀的节流作用调节来自送风管的一次风量, 一次风与来自吊顶的二次风混合后由末端送风机送入该空调区域, 实现一次风变风量运行, 末端定风量运行的特点, 最大限度地保证室内的气流分布和舒适性。见图1。

风机并联型变风量末端的风机只有在一次风量减少到最小风量仍无法满足区域内负荷减少的情况下才会启动并引入吊顶回风或于加热盘管一起工作来保

证区域内空调参数的恒定。见图2。

图1 串联式风机

动力型变风量末端

图2 并联式风机

动力型变风量末端

4.2.3 内置温度传感器、控制器和执行器的机械式无源变风量末端风口

带有内置温度控制器, 依靠热敏感物质的膨胀和收缩作用来驱动风阀进行风量调节的变风量末端。它主要是由温控器、调节风阀和传动机构等部分组成。其核心部分是一个内置的温控器, 由一个充有石油蜡状物的小铜柱构成, 当其受热时, 蜡状物凝固收缩, 弹簧将柱塞拉回, 通过柱塞运动成比例地调节风阀的开度。

5 变风量空调系统主要末端设备的组成

主要由箱体与控制两部分组成。箱体包括壳体、风阀、风速传感器、吊挂耳、电控箱、玻璃纤维内保温以及可选配的热水再热盘管、电再加热器、静压箱、消声器等。控制部分包括电子式控制器或数字控制器、执行器、温控器、热水阀门控制器或电热控制器, 以及用于与数字式温控器和执行器通讯的数字网络、操作员终端、通讯转接器等。

中央空调的优缺点与性能

家用中央空调 求助编辑百科名片 家用中央空调 家用中央空调(又称为家庭中央空调、户式中央空调)是一个小型化的独立空调系统。在制冷方式和基本构造上类似于大型中央空调。由一台主机通过风管或冷热水管连接多个末端出风口,将冷暖气送到不同区域,来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势,是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。 目录 简介 特点 1优势舒适度高 1清新健康 1美观典雅 1潮流趋势 1局限1、家用中央空调的设计与安装要求 12、在电源方面有要求。 1分类风管式系统 1冷/热水机组 1多联机型系统 安装 使用 选购 未来发展中央空调产品需求总量高速增长 需求的地域范围合理扩大 需求层次呈现多样化发展的趋势 展开

编辑本段简介 家用中央空调技术含量高,拥有单独计费、停电补偿等优越性能,通过巧妙的设计和安装,可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一,是国际和国内的发展潮流。 编辑本段特点 与普通分体式空调相比较,家用中央空调有着无可比拟的优势,它拥有嵌入式、卡式、吊顶落地式等十几种样式,每种样式又有许多型号相对应,送风方式可供选择的方案要多达数百种。这就给用户提供了很多选择机会。它还有许多与室内装修相配的装修方案供用户选择,能够真正满足用户的个性化需求。四季运行夏季,制冷机组运行,实现冷调节;冬季,冷机配合热源共同使用,可以实现冬季采 装有家用中央空调的居室 暖。在春秋两季可以用新风直接送风,达到节能,舒适的效果。舒适感好采用集中空调的设计方法,送风量大,送风温差小,房间温度均匀。送风方式多样化,不同于分体式空调一样只有一种送风方式,家用中央空调可以实现多种送风方式,能够根据房型的具体情况制定不同的方案,增强人体的舒适性。同一空间的温差在±1℃,不会得"空调病"。卫生要求好同中央空调一样,能够合理补充新风,配合厨房、卫生间的排风,保证室内空气的新鲜卫生,还可以四季换气,满足人体的卫生要求。这些都是分体式空调所不能实现的。外型美观可根据用户需求与喜好,实施从设计到安装的综合解决方案。系统采用暗装方式,能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。高效节能采用模块化主机,根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调,室内及分区控制,各个室内及独立运行,分别调节各个区域内的空气。根据实际负荷做自动化运行,冷暖费用直接转化为电费,开机计费,节约能源和运行费用,比家用空调省电30%。运行宁静采用主机和室内机分离的安装方式,送风回风系统设计合理,采噪音极低,保证了宁静的家居环境。灵活方便根据用户需要可以将一台设备以切换方式为两个环境提供冷气。系统主机相当于一台小型中央空调,可安装在阳台或储藏间等隐蔽处,能同时满足多个房间的冷热需求。各房间均装有智能控制器,可单独控制,随意调温和启停。制热运行因地制宜可以使用集中供热的热水,也可安装小型挂墙式燃气热水器作为能源,实用热水盘管冬季采暖。可以使用热泵式空调机采暖。在热量不足时,用燃气热水器及热水盘管加

变频空调空调的特点及优缺点

变频空调空调的特点及优缺点 变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机,增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的,它可以根据房间情况自动提供所需的冷(热)量;当室内温度达到期望值后,空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转,实现“不停机运转”,从而保证环境温度的稳定。 变频空调的特点: ①启动电流小,转速逐渐加快,启动电流是常规空调的1/7; ②没有忽冷忽热的毛病,因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速,逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转,使室内温度保持稳定; ③噪声比常规空调低,因为变频空调采用的是双转子压缩机,大大降低了回旋不平衡度,使室外机的振动非常小,约为常规空调的1/2; ④制冷、制热的速度比常规空调快1~2倍。变频空调采用电子

膨胀节流技术,微处理器可以根据设置在膨胀阀进出口、压缩机吸气管等多处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度,以达到快速制冷、制热的目的。 变频空调的优点: 高效节能省电:由于变频空调通过内装变频器,随时调节空调压缩机的运转速度,从而做到合理使用能源;由于它的压缩机不会频繁开启,会使压缩机保持稳定的工作状态,这可以使空调整体达到节能30%以上的效果。也很直接的在节能的同时节约了电费。同时,这对噪音的减少和延长空调使用寿命,有相当明显的作用。 温度的精确控制和低噪音:由于变频空调运转平衡,震动减小,噪音也随之降低。在我们的实际测试中,和定频空调相比,变频空调的静音性能确实高出一筹。变频空调可根据房间冷负荷的变化自动调整压缩机的运转频率,可智能地辨别房间大小并分配冷(热)量,使大小不同的房间保持同样的温度。达到设定温度后变频空调以较低的频率运转,这样可以更加精确的控制室内温度变化,舒适感更好。 降温速度快:空调启动后,以较高的频率和功率投入运转,在较短的时间内(一般为定频空调的1/2)达到设定温度,然后空调以较低的频率运转,维持室内设定的温度。变频空调由于长时间处于低

变风量空调系统控制方法研究

31 7期 总170期 July.2007 No.7 Total No.170 变风量空调系统控制方法研究 摘 要:简要介绍了变风量空调系统的概念及特点,对变风量末端装置和变风量系统的一些控制方法作了分析,详 细论述了变风量空调系统中的定静压控制方法、变静压控制方法和总风量控制方法的控制机理,并借助MATLAB仿真软件绘制出定静压控制的仿真曲线。 关键词:变风量空调系统;末端装置;定静压控制;变静压控制;总风量控制 中图分类号:TU831.3+5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2007)07-0031-02 (1.西安建筑科技大学,西安 710055;2.陕西省设备安装工程公司,西安 710068) 李传东1 田应丽1 李 松2 冯 璐2 1 概述 变风量空调系统(VAV)是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的,同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行,并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统[1]。 变风量空调系统具有以下的特点:①能实现局部区域的灵活控制,可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境。不用再加热方式或双风管方式就能适应各种室内舒适要求或工艺设计要求,完全消除再加热方式或双风管方式带来的冷热混合损失。②由于变风量空调系统能够自动调节送入各房间的风量,在考虑同时使用系数的情况下能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。③变风量空调系统属于全空气系统,因此具有全空气系统的特点,可以利用新风消除室内负荷,没有风机盘管凝水问题和霉变问题。 变风量空调系统比定风量空调系统多了末端装置和风量调节功能,也使其有了一整套由若干个控制回路组成的控制系统。至少有这样两个闭合的控制环路:根据室内温度偏差调节风阀以保证合适的支路流量;根据风道内静压偏差调节风机转速或入口导叶阀来保持主风道压力。其中支路流量控制可由变风量末端来实现,而送风机的控制则因为和机组内回风、混风、排风控制的相互影响及风机能耗问题,存在着不同的控制方法。 2 变风量末端装置的控制 变风量末端装置是变风量系统的一个主要设备。室 温控制就是依靠变风量末端装置对风量的控制来得以实现的。根据末端装置类型的不同,控制方式分为压力有关型和压力无关型。 若采用压力有关型末端装置,则只能实行单回路控制,根据室内温度实测值与设定值的偏差直接输出控制信号来调节末端装置的风阀,从而调节送风量,达到对室内温度的控制。 若采用压力无关型末端装置,则可进行温度的串级控制。根据室温测定值和设定值的偏差向风量控制回路给出设定风量,风量控制回路再根据设定风量和测定风量的偏差给出风阀的阀位信号,从而调节送风量,达到对室温的控制。其中温度控制器为主控制器,风量控制器为副控制器,二者构成串级控制环路。当房间温度变化时,室内温度控制器输出偏差信号不再直接调整风阀开度,而是去修正风量设定值,这样就不会产生采用压力有关型变风量末端装置时,由于控制器根据温度偏差直接对风阀进行调整所引起的VAV系统的振荡。 在部分负荷时,系统内变风量末端装置调节的结果使整个管道系统的阻力增加,系统的风量减少了,这时管道内的静压将增加,而导致系统漏风增加,还可能使风机处于不稳定状态工作,变风量末端装置还因阀门关得小而调节失灵,另外过度节流会导致噪声增加。因此在VAV末端装置调节的同时,还应对送风量与送风机进行有效的控制。 3 变风量空调系统的控制方法 3.1 定静压控制法 ·通风空调安装技术·

变风量(VAV)空调系统简介

变风量(V A V)空调系统简介 变风量(Variable Air V olume)空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Dleta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化(即集控制器、执行机构和流速传感器于一身)的V A V控制器的BA产品制造商。变风量空调系统60年代起源于美国,自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展,最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展,目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30% 的市场份额,并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来,采用V A V 技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成,其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。 一、变风量空调系统(V A V)的优势变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面: 1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的,因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算,当风量减少到80% 时,风机耗能将减少到51%;当风量减少到50%时,风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时,变风量空调系统(变静压控制)可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统,在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源,相对于风机盘管系统,能大幅度减少制冷机的能耗,亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统,冷水管路不经过吊顶空间,避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修,若采用带V A V空调箱装置的变风量空调系统,其送风管与风口以软管连接,送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变,也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中,任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声,而变风量空调系统噪声主要集中在机房,用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带V A V空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比,能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象。 7、提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统,可以实现计算机联网运行,接入到楼宇自控系统中,从而提高楼宇智能化程度。 8、减少综合性初投资由于增加了系统静压控制以及V A V空调箱等环节,设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布,使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移,从而使系统的设计总送风量减少,因此可以减小空调系统的设备容量,系统综合性初投资不一定会增加,甚至可以降低。 9、变风量空调系统结构简单,维修工作量小,使用寿命长。 二、变风量空调系统(V A V)控制原理变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制,采用室内温度为主控制量,空气流量为辅助控制量。变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度,与设定温度比较差值,以此输出所需风量的调整信号,调节变风量末端的风阀,改变送风量,使室内温度保持在设定范围。同时,风道压力传感器检测风道内的压力变化,采用PI或者PID调节,通过变频器控制变风量空调机送风机的转速,消除压力波动的影响,维持送风量。 三、变风量空调系统(V A V)常用控制方式 1、定静压控制工作原理:保证系统风道内某一点(或几点平均)静压一定的前提下,室内所需风量由V A VBOX风阀调节;系统送风量由风道内静压与该点所设定值的差值控制变

VAV变风量空调系统原理、特点、选型

VAV变风量空调系统原理、特点、选型VAV变风量集中空调系统,是相对于传统的定风量集中空调系统较先进的一种空调方式,是通过改变送入被控房间的风量(送风温度不变)来消除室内的冷、热负荷,保证房间的温度达到设定值并保持恒定,例如,夏季当室内温度高于设定值时就提高送风量,反之减小送风量;冬季当室内温度高于设定值时就减小送风量,反之提高送风量;VAV变风量集中空调系统是全空气系统的一种类别,60年代起源于美国,自80年开始在欧美、日本等国得到迅速发展,最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展,目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30%的市场份额,并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来,采用VAV变风量空调系统技术的多层建筑与高层建筑已达到95%,已被越来越多的中高端楼宇采用,并成为现代化智能化大楼的一部分,这种空调方式可以显著的降低空调系统的能耗和改善空调系统的性能,提高空调系统的舒适度。 一、VAV变风量空调系统组成:变风量空调系统有各种类型,他们均由四个基本部分构成:变风量末端装置(变风量空调箱、房间温控器)、空气处理及输送设备、风管系统(新风/排风/送风/回风管道)及自动控制系统。变风量空调系统基本构成图 二、VAV变风量空调系统原理:在空调系统中冷机风机、水泵是主要的耗电设备,要想降低空调系统的能耗,只能从这些设备中去考虑,而从根本上来说,空调系统的总能耗的多少最终是由室内达到的温湿度环境决定的,即空调系统的能耗维持着建筑物内温湿度与室外温湿度的差,要想降低空调系统能耗,必须首先从根本上,即合理的室内温湿度环境上进行分析研究,显 2 然最理想的模式就是任何情况下所需求的等于所供给的,VAV变风量空调系统的基本原理正是通过改变送入各房间的风量(改变风量调节温度)来满足室内人员对房间不同温湿度的要求,确保室内温度保持在设计范围内,从而使得空气处理机组在低负荷时的送风量下降,空气处理机组的送风机转速也随之而降低,并自动适应室外环境对建筑物内温湿度的影响,真正达到所需即所供,据国外多年成熟工程案例测算,总能耗相比FC+新风空调系统可节约30%~40%,节能效果非常显著。 三、VAV变风量空调系统的优点(详见VAV系统与FC+新风系统技术分析表)变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要表现在以下几个方面: 1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的,因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算,当风量减少到80%时,风机耗能将减少到51%;当风量减少到50%时,风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时,变风量空调系统(变静压控制)可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统,在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源,相对于风机盘管系统,能大幅度减少制冷机的能耗,亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统,冷水管路不经过吊顶空间,避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修,若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统,其送风管与风口以软管连接,送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变,也可根据需要适当增加风口,而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中,任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声,而变风量空调系统噪声主要集中在机房用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比,能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象。 7、可实现远程集中监控,提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统,可以实现计算机联网运行,接入到楼宇自控系统中,从而提高楼宇智能化程度。

空调分类及优缺点

空调分类及优缺点 按照能源方式分类 1、电制冷空调 2、溴化锂制冷空调(需要用蒸汽) 3、其他能源空调如水环热泵空调系统 电制冷空调是我们用到最多的空调形式,具体谈谈电制冷空调的分类按照冷却方式分类: 1、风冷:冷凝器采用强制空气对流的方式进行换热,家用空调基本上都是这种,风冷空调又有单冷型和热泵型两种,单冷型顾名思义只可以夏天制冷,热泵型既可以夏天制冷又可以冬天制热。如: 风冷模块热泵机组、VRV系统(多联机)。 2、水冷:从冷凝器散发的热量用水流进行冷却,为达到节水的目的,冷凝器出来的冷却水被水泵输送到冷却水塔,与空气进行热交换后在回到冷凝器。如:冷却塔形式中央空调。 下面简单介绍常用中央空调系统的优缺点 一、冷却塔形式中央空调 工作形式:室外机一般称为冷水机组,室内机一般称为风机盘管,通过水管连接。(室外机压缩冷媒,冷媒再去与水换热,产生冷水,用水泵将冷水送入每个室内机,室内空气与水换热达到温度调节的目的。);水把从室内带出的热量带到室外机,室外机通过室外机与冷却塔之间的水系统把热量送到冷却塔排到外界环境。一般适用于建筑面积为≥5000m2的场所 另外需要冬天制热的话必须有锅炉或者外热网供热水。 其优缺点: 优点:使用舒适、每个房间也可以单独控制;初投资费用相对低廉 缺点: 有漏水的隐患——一旦漏水,将严重破坏装修;

换热效率低节能性一般——随着时间推移运行成本加大,并且需要专业人员开机、维护、保养,会产生一部分费用,后期费用高。占用机房面积较大。 二、风冷模块热泵机组 工作形式:室外机称为风冷热泵机组,机组可布置在房顶或地面,室内机一般称为风机盘管,通过水管连接。(室外机压缩冷媒,冷媒再去与水换热,产生冷/热水,用水泵将冷/热水送入每个室内机,室内空气与水换热达到温度调节的目的。);水把从室内带出的冷/热量带到室外机,室外机直接通过自身的风扇把冷/热量排到外界环境,少掉了冷却塔与外机间的水系统。一般适用于建筑面积为<5000m2的场所。 优点: 1.模块不占用机房,可放置于屋顶或通风良好处; 2.控制方便,独立使用,无须专业人员操作; 3.每个模块两个压缩机,可根据末端使用情况自动开启所需压缩机数量,起到很好的节能作用; 4.机房面积较小,放置屋顶不占用宝贵的机房; 5.不需要锅炉或板式热交换器。 缺点: 1.能效比低(相对而言),COP只有 2.9左右; 2.制冷、制热实际能量与外界环境温度有较大影响; 3、当外界温度在-9℃以下时,制热效率衰减的很快。(需要辅助电加热)

VAV变风量空调系统施工方案

变风量空调系统施工方案 一、工程概况 沈阳南站市政交通工程东广场地下空间总建筑面积约12万m2,地下共二层,地下一层层高5m,主要为商业、公交换乘和机动车库等,地下二层层高4m,主要为机动车库;其中,地下商业区域总建筑面积约49689m2,机动车库区域总建筑面积约66555m2,公交夹层候车厅为半下沉式建筑,层高3.4m,面积约3761m2。 二、变风量空调系统概述 1、变风量空调系统是国际上较为先进的空调系统,其控制方式的本质就是VAV终端控制,(当前一般采用直接数字DDC控制方式),由DDC控制器执行来自现场控制器(如风量传感器、温控器、风量开关系统)及中央控制层的指令,通过调节风量,达到温度控制的目的,为用户创造一个舒适的工作环境。 2、本工程变风量空调系统是单风道逆风系统及独立的新回风系统,其工作原理为以下几点: (1)地下商业区域设置VAV.BOX,由其输送变风量空调送来的一次风到达商业区。 (2)变频机根据各VAV.BOX终端DDC控制器反馈的风量需求信号来改变风机转速,从而改变一次风风量,来满足各区域VAV.BOX的不同风量要求,创造舒适的温度环境。 (3)变频空调机各送、回风、新风口处均设置电动风量调节阀,来平衡调节各区域不同时间段的风量需求。 3、东广场地下一层商业及走道等商业区域采用低速全空气一次回风系统,上送上回的气流组织形式。空调风系统按防火分区划分,组合空调箱(AHU-)对空气集中处理后,通过空调送风系统向各空调区域送风,空调箱、排风机分别设置在相应的空调机房和排风机房内。空调箱均设置粗效(G4 级)与中效(F6 级)两级过滤。 4、为了保证商业区域等空间的空气质量,维持空调房间的正压,设计总送风量≥总排风量。 三、本工程施工执行标准 1、《通风与空调工程施工及验收规范》(GB50243-2002)。 2、设计院提供的施工蓝图。 四、变风量系统施工工艺流程 1、变风量系统施工程序 风管制作、安装→漏风量测试→系统综合调试→交工验收

VAV变风量空调系统难点解析要点

VAV变风量空调系统难点解析 第一节 VAV空调系统概述 变风量VAV 中央空调是指空调系统根据区域负荷变化和要求,自动调整送风量的一种空调系统。其最大优点是节能显著,素有“节能之王”的美称;同时还具有使用舒适灵活,可用新风作冷源等优点。 变风量空调系统60年代起源于美国,自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展,最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展,目前变风量空调系统已占据了欧、美、日集中空调系统约30%的市场份额,并在世界上越来越多的国家得到应用。 变风量空调系统由变风量空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量末端、房间温控器等组成,其中变风量末端是该系统最重要部分。 末端各区域的新风均由空气处理机组提供,为了保持室内空气清新,使用VAV的办公楼一般均禁止吸烟,也禁止随意打开窗户,以防破坏室内风平衡。 由于本项目办公区域采用吊顶回风,故在内装时需考虑回风顺畅、保证空气循环,不要将空间绝对封闭,应留出回风口。 第二节 VAV空调系统的特点及优势 变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面: 1.节能 由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的,因此可大幅度减少送风风机的动力耗能;同时在确定系统总风量时,还可以考虑一定的同时使用情况,所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。对不同的建筑物同时使用系数可取0.8 左右可以节约空调系统的总装机容量10%—30% 左右。有关文献介绍VAV 系统与定风量系统相比大约可以节能30%—70%,据实际测算当风量减少到80% 时,风机耗能将减少到约51% ;当风量减少到50% 时,风机耗能将减少到约15%;若全年空调负荷率只有60% 时,变风量空调系统可节约风机动力耗能75%。例如对于商场以空调机组每周运行100小时计,单位装机容量的节电量一年可达4000 度/Kw;对于写字楼以每周运行60小时计,单位装机容量的节电量也可达2300度/kW。节电效果相当可观,同时还延长了机组使用寿命。 2.舒适性高能实现各局部区域的灵活控制 可以根据负荷的变化或个人的要求自行设置环境温度,与一般空调系统相比能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象,并由此可以减少制冷和供热负荷15%—30%。

风管式空调的工作原理及优缺点

风管式空调的工作原理及优缺点 氟系统、水系统、风管式是中央空调常见的三大类型,氟系统、水系统中央空调在我们的生活中很常见,我们平时使用的大金中央空调多数就是氟系统,特灵的机子多数为水系统。然而对于风管式中央空调,一般用户却听说的较少,那么什么是风管式中央空调,相较于其他的空调类型,风管式中央空调又有哪些不同的特点,以下来看看本文的介绍。 风管式中央空调原理介绍 风管式小型中央空调,又称为管道式小型中央空调,由室外机和室内机组成,分为单冷型和热泵型两种类型。它是以空气为输送介质,利用冷水机组集中制冷,将新风冷却或加热,而后与回风混合后送入室内。如果没有新鲜风源,风管式系统类型的家用中央空调就只能将回风冷却或加热了。 风管式中央空调的优点 隐藏安装:一拖一风管机和中央空调一样隐藏安装,解决了挂壁式和柜式空调机主机暴露在空间里面的问题,它不仅美观,也不存在机壳时间久了发黄。 使用效果好:效果上要比小空调要好,因为主机是一根铜管托一台内机,所以效果上相对中央空调来说还要来的好些。做好以后的外观几乎和中央空调没什么区别。 投资小:风管式系统初投资较小,造价上并不比分体空调贵多少。 风管式中央空调的缺点 1、跟小空调一样,有一台内机就需要一台外机,所以外机的数量要比中央空调多。 2、风管穿梭于各个房间,要求吊顶隐蔽,有时可能要破坏过梁。受层高,家庭装演和吊顶的限制。 3、如风系统设计不当(风压过小),则易产生各房间温度达不到设计要求。回风设计有难度。如设计不当易产生噪音。整体噪声(风噪)偏大。

4、如不做电子控制部分,只要你开房间内任一个风口,整个外机则全速运行。则运行费用较高。 通过以上的介绍,可以看出风管式是一拖一的形式,一台室外机联一台室内机,室外机较多,但是其室内机隐藏安装,实现了与其他中央空调一样的安装效果。并且,相比于其他类型的中央空调系统,风管式中央空调的造价相对较低,因此,目前风管式中央空调也受到一些用户的关注。

变风量空调系统控制_杨国荣

暖通空调自动控制暖通空调HV&AC 2012年第42卷第11期15  变风量空调系统控制 华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆ 摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制原理图及最小新风量的控制要求。 关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量Control of variable air volume air conditioning system By Yang Guorong★ Abstract Briefly describes the function of VAV terminals and sensor setting.Expounds the basiccontrol requirement,control principle chart and air volume control methods of VAV air handling units.Represents the control requirement and control principle chart of outdoor air and the minimum outdoor airrate demand. Keywords VAV air conditioning system,terminal,air handling unit,control,method,principle,minimum air rate ★East China Architectural Design &Research Institute Co.,Ltd.,Beijing,China 0 引言 自20世纪90年代上海13栋高层及超高层办公建筑采用变风量空调系统[1]起,变风量空调系统逐渐在高级办公建筑中得到应用。到21世纪初,变风量空调系统已普遍应用在高级、高层办公建筑。近年来,变风量空调系统开始应用到别墅等非办公类民用建筑中。 变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行,自控技术的突破与发展引领了变风量空调技术的发展。自变风量空调系统在我国应用以来,暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的控制策略和控制方式进行了大量研究,得到了丰硕的成果,推进了变风量空调技术的发展。《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求[2]。童锡东等人在分析变风量末端装置和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点[3]。陈武等人根据变风量空调系统的热力模型,通过仿真研究建立变风量空调系统的动态模型和风机控制方法[4]。刘涛及胡益雄等人根据变风量空调系统的基本特点,研究了该系统及末端的模糊控制策略[5-6]。李超等人与钱以明等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统新风控制要求的控制策略[7-8]。 在工程实践方面,我国基本建立起从末端装置、控制系统到运行调试的整个变风量空调系统供应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。但是,就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑而言,运行和控制效果良好的建筑物不是很多,节能的建筑物很少。究其原因,主要可归纳为以下几方面。 1)设计方面:空调系统设计不合理,不能满足或难以满足空调使用和运行要求;变风量末端装置选型不合理,偏大或偏小;空气处理机组的组合方式不合理,其功能不能满足使用要求,机组的风量或机外余压偏大或偏小;控制策略和控制要求不明确,没有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。 2)业主方面:将变风量系统中的末端装置采购与控制系统采购分开进行,没有一个承包商对整个系统负责;重视末端装置与控制器等硬件设备,轻视调试等软件服务,采购合同中服务部分所占费用比例较低,难以保证系统调试质量。 *☆杨国荣,男,1957年6月生,工学硕士,教授级高级工程师,机电中心主任兼总工程师 200002上海市江西中路246号6楼 (021)63217420-6043 E-mail:guorong_yang@ecadi.com 收稿日期:2012-07-20

中央空调的分类及选择

中央空调的分类及选择 一、按照能源方式分类 1、电制冷空调 2、溴化锂制冷空调 3、其他能源空调 二、电制冷空调是我们用到最多的空调形式,具体谈谈电制冷空调的分类 按照冷却方式分类: 1、风冷:冷凝器采用强制空气对流的方式进行换热,家用空调基本上都是这种,风冷空调又有单冷型和热泵型两种,单冷型顾名思义只可以夏天制冷,热泵型既可以夏天制冷又可以冬天制热。 2、水冷:从冷凝器散发的热量用水流进行冷却,为达到节水的目的,冷凝器出来的冷却水被水泵输送到冷却水塔,与空气进行热交换后在回到冷凝器。水冷系统一般只能制冷。按照主机压缩机的形式分类: 1、活塞式压缩机:是早期空调曾普遍使用的压缩机,因为零部件过多,故障率较高,且生产成本也比较高,运行稳定性差,压缩机抗液击的能力差,现在已经很少使用。

2、涡旋式压缩机:目前使用频率很高的一种压缩机,压缩机由定盘、动盘、电机、机体四大部分组成,最大的特点是零部件少,运行稳定性高,使用寿命长,广泛的运用于小型制冷机组,如后面讲到的模块机、家用空调等。 3、螺杆式压缩机:在大型中央空调主机上使用最频繁的压缩机,其特点是零部件少、稳定性高、使用寿命长、维修方便等,还有很重要的一点是螺杆机的能效比很高,同样的制冷量,螺杆机比活塞机节能25%以上。螺杆机有单螺杆和双螺杆之分。 4、离心式压缩机:离心机的外观看起来就像是个大的离心式水泵,其结构和水泵结构也比较相似。离心式压缩机往往用在功率比较大的中央空调主机上,特点是单机制冷量大,结构简单、性能可靠、运行稳定,由于其对生产工艺的要求很高,目前只有几家国际大公司,如特灵、约克等大规模的生产销售,国产品牌美的在重庆的工厂也可以生产。 按照室内系统的不同分类 1、氟系统:VRV系统 室内机和主机之间由铜管连接,铜管里面运行的是制冷剂,制冷剂直接在室内机蒸发吸热。常用于家用空调和商用空调,因其特点,系统不可能做的很大。

中央空调的三种类型及优缺点比较

中央空调的三种类型及优缺点比较 发展至今的中央空调,已经彻底告别了传统“贵族产品”的形象,成为人人都想尝试的家居功能性设备。在美观与舒适之间,它既摆脱了大型中央空调体积庞大、价格昂贵的不足,也实现了普通空调无法实现的360度舒适送风效果,因此中央空调在近几年取得了相当迅速的发展,颇有取代传统空调之势。在实际选购中央空调过程中,中央空调有几种形式是多数消费者关心的话题,湖南华成的专家表示,目前中央空调主要有三种系统,分别是冷媒系统、水系统、风管系统。 各种中央空调的基本定义 冷媒系统: 室外机通过冷媒管(一般是铜管)与多台室内机连接,每个房间的内机均为冷媒与空气直接换热。(室外机对冷媒进行压缩,然后冷媒通过铜管被输送到室内机,在室内机处冷媒与室内空气进行换热) 水系统: 室外机一般称为冷热水机组,室内机一般称为风机盘管,通过水管连接。(室外机压缩冷媒,冷媒再去与水换热,产生冷/热水,用水泵将水送入每个室内机,室内空气与水换热达到温度调节的目的。) 风管系统: 室外机通过冷媒管与一台风管式室内机连接,风管式内机统一处理室内空气,然后通过风管把处理过的空气送入每个房间。 冷媒系统的优缺点 优点: 1、使用舒适,温度波动小,特别是变频式的不易生空调病 2、因采用变频压缩机,每个房间可以单独控制,相比其它机组能省电30%左右 3、换热效率高节能性好,只有冷媒和空调换热,更直接 4、无漏水隐患,全部铜管连接,无水的存在

5、运转噪音低,系统维护方便,基本无需维护 缺点: 初投资较高-->一般高出其他系统20%-30% 点评:冷媒系统起源于日本,日本的能源基本都依赖进口,产品开发的原则之一就是节能,当然也离不开舒适,故冷媒系统产品是以节能、舒适为基本特征的。目前,冷媒系统中央空调主要以日系品牌为主,大金、三菱电机、日立、东芝等皆是氟系统中央空调的代表,其中,大金是多年蝉联世界销量第一的中央空调品牌。 水系统的优缺点 优点: 1、温控精度高、温度恒定,无忽冷忽热现象,舒适性好 2、运转噪音低,还您安逸静谧的环境 3、易与室内装潢协调、配合,体现出高雅格调 4、本机运行费用低,即使只有一个房间使用,因有水温控制开关,停机时间长,不会浪费电能 缺点: 1、对水系统安装、保温要求较高,须专业队伍操作,以防发生漏水问题 2、选用水管材质要求高,建议采用PP-R管 3、后期维护麻烦,辅助部件多,系统故障率提升。如不及时维护,换热效率降低,运行费用大大上升 点评:中央空调水系统又称为小型风冷热泵冷水机组,与氟系统和风系统相比,中央空调水系统最大的优点就是舒适度好,老少皆宜。 风管系统的优缺点 优点:

变风量空调机组介绍

变风量空调机组介绍 变风量空调机组设计特点: 变风量/新风空调机组本身不带冷、热源,由冷(热)源通过管道供给一定的冷(热)源在换热器内循环流动,同时由风机导流的空气,横向掠过换热器,空气与冷(热)媒体通过换热器实现热湿交换。经过处理的空气通过风管送到所需空调的房间,使房间空气得到调节。 浙江联峰空调设备有限公司生产的柜式空调机组包含了立式、卧式、顶装式三种型式,25个风量规格(风量范围1000~60000m3/h),共一百多种不同规格的产品。 公司可为客户提供非标产品的设计(指超出样本的产品),但要通过合同评审。机组配置特点: 变风量/新风空调机组无论何种形式与规格,其标准型的机组主要由送风机、表冷器、空气过滤器、箱体等零部件组成。若用户需要,可以选择增加消声、加湿功能(箱体比标准型略大)。也可以按用户要求另配温度、湿度、风量调节等自控调速装置。 送风机: 主要由机壳、叶轮、电机组成。 a.机壳:采用优质热镀钢板制造(有的表面喷塑),侧板设计符合空气动力的外形,并使风机体积达到最小,侧板进风口处设有过风圈,使空气无损失地进入叶轮。在机壳的出风口设有特定形状的蜗舌板,以阻止出风口气流中形成漩涡。在机壳侧板上预设有一系列的铆螺母孔,以便按用户要求的出风口方向进行安装。 叶轮:采用优质热镀锌钢板制造,叶片设计成符合空气动力的特定形状,使得风机效率高、噪声低。叶片采用铆爪固定在中盘板及端板上,最大功率连续运转保持足够的强度与刚度。 电机:选用国内著名公司产品,属于外转子式低噪声三相异步电动机,它具有轴固式、外壳旋转的特点。叶轮安装在电机外壳直接驱动,尤其当配上调压调速器后可以实现风机无级变速,达到机组实现变风量控制以匹配空调系统的节能运行。送风机安装在减振垫上,确保风机振动小,运行噪声低(风机经动平衡试验)。

变风量系统及控制原理

提要:本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念,提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南,同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知,变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量,并相应调节空调机(AHU)的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变,自动调节空调送风量(达到最小送风量时调节送风温度),以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速,最大限度地减少风机动力,节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适 性空调的主导地位,因此,变风量系统出现以后并没有立刻得到推广,直到1973年西方石油危机之后,能源危机推动了变风量系统的研究和应用,此后20年中不断发展,如今已经成为美国空调系统的主流。

变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大 多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静 压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型V AV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是 变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。 由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系 统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采 用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用,并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中,也曾采用过VAV系统,但由于建设过程和使用过程中的种种问题,有些工程两三年后使用单位便取消了变风量系统的运行方式,相应的自控设备也拆除了,这使得变风量系统的优点没有发挥出来,变风量系统附加的投资难以得到回报。在此期间,变风量空调技术(包括控制技术和设备),也在不断地发展和完善。目前,在国内智能建筑的高速发展过程中,急需全面深刻地分析变风量空调系统的发展趋势和技术关键,总结工程实例,促进这一重要技术的平稳发展。

变风量系统基本原理与控制策略

变风量系统基本原理与控制策略 [日期:2006-07-19] 来源:千家网作者:霍小平贾捷燕叶大法 杨国荣 [字体:大中 小] 提要:本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念,提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南,同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知,变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量,并相应调节空调机(AHU)的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变,自动调节空调送风量(达到最小送风量时调节送风温度),以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速,最大限度地减少风机动力,节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适性空调的主导地位,因此,变风量系统出现以后并没有立刻得到推广,直到1973年西方石油危机之后,能源危机推动了变风量系统的研究和应用,此后20年中不断发展,如今已经成为美国空调系统的主流。 变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用,并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中,也曾采用过VAV系统,但由于建设过程和使用过程中的种种问题,有些工程

空调方案的优缺点总结

家用中央空调(风冷冷水机)的优缺点 其主要优点是: 1. 可根据室内空间来进行末端的合理布局,细化,使温度场均匀; 2. 所有制冷剂充注在一套系统,其充注量即便有少量变化,对系统制冷量影响也不大; 3. 可以安装新风装置; 4. 主机为全封闭制冷系统,不会因安装因素的影响而产生制冷剂泄漏现象; 5. 如果在水系统添加蓄能储水罐,其节能优势大于变频空调,因为压缩机始终在额定转速下高效运转,不会偏离额定转速作低效运行; 6. 负荷选配的合理; 7. 只需安装一台室外主机,主机与室内末端的连接是冷冻水管,只要增加足够的水泵扬程,就可以增加水管的长度,实现远距离供冷; 8. 在北方地区可以与城市热网共用一套室内末端装置,在冬季提供暖气服务。 缺点: 1.每个房间需要局部吊顶。 2.价格高 1.1. 电动冷水机组供冷、锅炉供热 这是传统的冷热源组合方式,夏季用电动冷水机组供冷、冬季用锅炉供热.电动冷水机组,建筑物内热量通过配套设备冷却塔向空气中散热,达到制冷目的.锅炉冬季通过燃烧天然气、油、煤等对建筑物供热.特点为: 1) 电动冷水机组能效比高,制冷量大.水冷螺杆冷水机组为:4~5.5;水冷离心冷水机为4~5.7. 2) 冷源、热源一般集中设置,需要占据一定的有效建筑面积. 3) 对于环境有一定影响.制冷系统的氟利昂(CFC)问题,破坏臭氧层.热源锅炉排除大量CO2、SO2和粉尘等有害物质. 4) 冷水机组制冷量不好调节,低负荷运转时效率低,离心机还会发生"喘振"现象. 5) 系统设备较多,包括冷水机、锅炉、冷却塔、泵等.不利于维修管理及设备的可靠运转. 1.1. 2直燃溴化锂吸收式冷热水机组 通过溴化锂水溶液为工质工作,一机二用,可以供冷、供热,特点为: 1) 供热对大气污染小,可省去热源机房,设备占地小. 2) 运动部件少,噪音低. 3) 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组初始投资费用较大,设备的工艺要求极严,维护保养要求较高. 4) 系统需要加热源:天然气、人工煤气、液化石油气等.工质腐蚀性高,影响机组寿命.机组气密性要求高. 5) 效率较低,能耗较大. 1.1. 3空气源热泵 是一种具有节能效益和环保效益的空调冷热源方式.冬季机组直接从空气中吸取热量来供暖,夏季向空气中散热来制冷.比较新兴的产品,在日本、欧美发展较早.近年来在中国应用越来越广,特点为: 1) 省去水冷冷水机组的冷却水系统投资(冷却塔、冷却水泵、冷却水管路等). 2) 不用建锅炉房,设备利用律高,一机冬夏两用. 3) 机组可置于屋顶,不占用建筑有效面积.设备安装使用方便. 4) 采用变频技术,设备出力无级调节,在部分负荷时能效比较高. 5) 冬季设备结霜,影响正常供热.

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