{设备管理}空调与制冷设备安装技术

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1、设备管理空调与制冷设 备安装技术 设备管理空调与制冷设 备安装技术 3.1 变风量空调系统 3.1.1 变风量空调系统工作原 1.变风量空调系统概念 变风量（variableAirVolume-VAV)一统是利用改变常内的送风量来实现对室内温 度主空空调系统，它的送风状态保持不空。由于空调系统大部分时间在部分负荷 下运行，变风量空调系统可以根据室内负荷变化目动调节送风量，而风量的减少 可以带来风机能的降低，提高了设备和系统的效能，因而变风量空调系统是一种 较先进的空调系统.适用于新建的智能化办公大楼。 2.变风量空调系统工作原理 图 3-1 是典型的变风量单风道空调系统。 变风量空调系统由空气

2、处理机组、 送(回） 风系统、变风量末端及自动控制系统组成。其中空气处理机组与定风量空调系统 一样。送人每个区或房间的送风量由变风量末端(VAVTerminalDevice)控制。每 个变风量末端机租可带若干个风口。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，以维持室内刘摩。空调机组内的送风机、回风机应是变 就风机，根据系统控制器的指令，改为学 r 土到好如风量、节约电能的目的。如 图 3-2 所示单风道变风量空调系统夏季工一语的热冷负荷和湿负福的变化并不 一定同步，即随着室内负荷的变化，室内的热湿比也在变化，那么根据温度调节 的结果，就不一定满足房间湿度调节的要求，调节后室

3、内状态点 N1,N2 的湿度偏 离了原来 N 点的湿度。当房间负荷空得覆小时，数靠可能使送风量过小，导致房 间得不到足够量的新风，或导致室内气流分配不均匀，最终使室内温度不均匀， 影响人体舒适感。因此变风量未小了。通常变风量末端机组的风量可减少到 30%50%。在最小负荷时，变风量末端机组已在最小风量下运行，有可能出现室 内温度过低。为此，可以在风量末端机组中增加再加热器，在最小风量时启动再 加热器进行补充加热，以维持室内温度。 3.变风量空调系统节能分析 变风量空调系统最主要的特点是，由于风量随负荷的变化而变化，可以有落诗节 有风能耗，运行经济。变风量空调系统实现风量减小的节能过程主吸话。的

4、设备 是变频器。变频器是把工频电流(50Hz）变换成各种变换成各种频率的交流电流， 以实现对电机变速运行的设备。 风机的运行工况点是由管路特性曲线和风机特性曲线来确定的。点随着空调系统 负荷的变化而变化，根据流体力学中的原理，其风量、风压、轴功率与转速 关系满足下列公式若空调系统的冷负荷下降，可以通过变额调速装置来调节风机 的转连，从而或小风机的运行输出风量，节省电机的耗电量，节约能源。 3.1.2 变风量空调系统特点 1.分区温度控制 全空气定风量（CAV）系统只能控制某一特定区域的温度，对于一个风系统照务 干个房间时，定风量系统不可能满足每个房间的温度要求。若采用 VAV 系统，由 于每个

5、房向内变风量末端装置可随该房间温度的变化自动控制送风量，使得空调 房间过冷或过热现象得以消除，也使能量得以合理利用。 2.设备容量减小，运行能耗节省 采用一个定风量系统担负多个房间的空调时，系统的总冷(热)量是各房间最大冷 （热）量之和，总送风量也应是各房间最大送风量之和。采用 VAV 系统时，由于 各房间变风量末端艾解独立控制，系统的冷、热量或风量应为各房间逐时冷、热 量和风量之和的最大值，而非各房间最大值之和。因此，在设计工况下，VAV 系 统的总送风量及冷(热）量少装容措高小上面新的而积也因此而减小。总装机容 量可以减少 10%30%左右。在空调系给本生运行中，只有极少时间处于设计工况，

6、 绝大多数时间均是在部分负荷下运行听各考面成负行减少时，备未端装置的风量 将自动减少，系统对总风量的需求也会下降，通过变频控制手段，降低空调机组 送风的转速，使其能耗降低，节省系统运行的能量。 3.房间分隔灵活 对于较大规模的高档写字楼来说，一般采用大间设计。带起出租或出售后，用户 通常会根据各自的使用要求对房间进行二次分隔及装修。VAV 系统由于其末端装 置的灵活。南比较方便的满足用户的要求。 4.维修工作量少 VAV 系统只有风管或者热水管而没有冷水管，空气冷凝水管进入空调房间，避免 由于水管阀门漏水和冷水管保温未做好以及空气冷凝水管的坡度为按照设置要 求，排水堵塞而使凝结水滴下损坏吊顶的

7、现象，减少日常的维修工作量。 公共建筑节能设计标准(GB50189-2005）规定，下列全空气空气两节系统宜 采用 变风量空气调节系统：同一个空气调节风系统中，各空调区的冷、热负荷差异 和受前的 低负荷运行时间较长，且需要分别控制各空调区温度。建筑内区全年需要送冷 风。 3.2VAV 末端装置类型及其选型 3.2.1 变风量末端装置的分类 变风量末端发置（VAVTermeinalDeevce)是指在空调系统中，自动调节空调管道 系统风量和(或）空气温很度，以保持室内空气所需参数的空调末端设备，简改 VAV 末端装置。 1.分词和标记 （l)按风量调节方式分 1）节流型 VAV 末端装置，代号为

8、 T、 2）旁通型 VAV 末端装置，代号为 Bp 3）诱导型 VAV 末端装置，代号为 1。 4）可调散流器 VAV 末端装置，代号为 MD (2）按风道数量分 1）单风道 VAV 末端装置，代号为 s。 2）双风道 VAV 末端装置，代号为 D。 3）按与压力相关性分 1）压力相关型 VAV 未端装置，代号为所） 2）压力无关型 VAV 末烟装置，代号为 P （4）按附属部件分 1）带风机 VAV 未端装置，代号为 P 2.风机串联 VAV 未项装置，代号为 SFP 2 风机并联 YAv 末烟装置，代号方 PFP 3.带热交换器 VAV 本编装置，代号为 HE 带水盘管 VAV 末端装置，

9、代号考 WHE 2 带电加热器 VAV 未端装置，代号为 EHHE。 （5）按进口尺寸分 整得的 VAV 进口尺寸及额定风量见表 3-1。 注：1.其他尺寸 VAV 太端校置额定风量按进口风道尺寸对应面积(m2） 乘以 10m/s 风速确定。 2.对中联风机动力 VAV 未精装置，一次风额定风量应小手风机解定风量或依据表 中数据 3.可调散流器型变风量未病疑定风量取艰部风连为 4m/s 的流量. 表 3-2 列举了变风量末端装置的分类。目前国内最常用的是事联与并联式风机动 力型 和单风管节流型末端装置。 申联式风机动力型 VAV 末端装置 串联式风机动力型 VAV 末端装置(简称 末端装置，如

10、图 3.5 所示，在生风量箱内，次 m3-5sPP 未端装置此类末端也可增 设热求或中热加热器，用于外区冬季供热和区版过一”，出于 e 时一好 风保持最小风量。未端装置运行性能随负荷变化的情况如图 3-6 所示。因生有周 热过 1、2、3.当加热量采用双位调节时(如电加热器）为水平线 1(开居时）或 2 （关闭时）出风口温度呈阶跃变。当采用比例调节时(如热水盘管）为斜线 3，出 风口混度呈连续变化。 供冷时，SFP 末端装置一，二次混合风可提高出风温度，适用于低温送风，因为 送风量稳定，即使采用普通送风口也可以防止冷风下沉，保持室内气流分布均匀 性。供热时二次回风有两个作用，一是保持足够的风量

11、，降低出风温度防止热风 分成。二是可减少一次风再起热损失。当一是冷风调到最小值区域人有过冷现象 必须在热。二次回风可以利用吊顶内部照明冷负荷产生的热量越高，于是内内 2 摄氏度，抵消一次风部份工冷量。以减少区域过了再过热量。 SFP 末端装置一般用于送风低温送风空调系统中或冰蓄冷空调房系统中，它较低 温度的一次送风系统与同温度的顶棚内空气混合所成的空气送到空调房间内。采 用大温差，低温送风系统具有集中式空气处理机组较小。可减小送风，回风管及 配件的尺寸。节省设备初投资费用和降低吊顶空间等优点。 SFP 末端装置始终以恒定的风量运行，因此该变风量箱还可以用于需要一定换气 次数的场所。如民用建筑中

12、的大堂休息室会议室商场及高大的空间场所的。 现在国内外各种 SFP 末端装置的静压值一般为 75-150pa，设计风量为 160-5000m/h,正常情况下,sfp 的增压风机每年需用行 3000-6000h。 3.并联式风机动力型 并联式风机动力型 VAV 末端装置简称（PFP，末端装置）是指回风空气通过风机 后和一次风混合的 VAV 末端装置，PFP 末端装置的增压风机与一次风风阀并排设 置，经集中式空气处理机组处理后一次风只通过一次风阀不通过增压风机。一次 风经末端装置的一次风风阀调节后，直接送入空调区域。大风量供冷末端风机不 运行，风机出口止回阀关闭。此类末端装置常带热水或加热器，用于

13、外区冬季供 热和区域过冷再热。供热时一次风保持最小风量。在最小风量供冷或供热时，启 动末端风机吸入二次回风， 与一次风混合后送入空调区域。 和 SFP 末端装置一样， 二次回风加大了送风量， 保证了供热和室内气流组织的需要。 对于区域过冷现象， 二次回风可以利用吊顶部分照明冷负荷产生的热量（约高于室内 2）抵消一次 风部份工冷量。以减少区域过了再过热量。该型末端装置性能随负荷变化情况如 图所示，图中加热过程线 1、2、3 的含义同串联风机动力型末端装置。 PFP 末端装置增压风机仅在为了保持最小循环风量或加热时运行。因此，其风机 小于 SFP 末端装置。PFP 末端装置的增压风机根据空调房间所

14、需最小循环空气量或按所 F 末端装置设计风量的 50%-80%选型。在大多数项目中，并联型 FPB 的增压风机缸年运 行在 5002500h 之间。 PFP 末端装置的风机也可在冷热工况下连续运行，用于低温送风系统。PFP 末端装置的 机也可变风量运行，与一次风量反比调节，用以保持末端送风量稳定、室内气流分布 均匀。 4.节流型 VAV 末端装置 常用的节流型 VAV 未端装置的基本构成比较简单，它主要由箱体、控制器、风速 传感器、室温控制器、电动风阀等组成(图 3-9）。系统运行时，由变风量空调箱 送出一次风，经末端内置的风阀调节后送人空调区域。 箱体由 0.7-1.0mm 的镀锌薄钢板制成

15、，内贴经特殊化学材料处理过的离 心玻璃棉或其他保温吸声材料。装置入口处设风速传感器用以检测经变风量箱的 风量。有的在人口处设一多孔均流板板以使空气能够比较均匀地流经风速传感 器，保证装置的风量控制精度。调节风量的风阀的轴伸到箱体的侧做外边，与传 动机构或执行器和连；电源电路、经窗和执行品置在箱体外侧的控制河内控制新 一般由电源、安这器、定机控制电路等组成，有的公司把执行器同控制器等在一 起，为变风量箱生产厂家组艺控制器提供了方便。变风量装置控制器须配有与微 型计文|机和楼宁控制系统相连的接口电路，便于与楼宁控制系统进行数据通信 或现场设置、修改风量装置的参数。电动风阀是 VAV 变风量箱对送风

16、进行节流 的唯一部件，风阀的流量特性的优劣直接差响到变风量装置的控制效果。大多数 生产厂家采用单片蝶阀作为变风量箱风阀，而有的生产厂家采用自己研制的专利 产品，如以两片网片的位移来调节风量的 ZEBRA 型风阀和仿文后两种风阀的流量 特性和风量控制精度要优于前者。 节流型 VAV 末端还可细分为三种形式 ： 单冷型、单冷再热型和冷热型。前两型运行性能如图 3-10 所示，供冷时送风量随室温降低（冷负荷减小)而减小，直至最小风量。单 冷再热型加热器有电热、热水之分，供热时末端保持最小风量。图中加热过程线 1、2、3 的含义同串联式风机动力型末端。受送风温度和一次风量限制，单冷再 热型 VAV 供热量有限仅适合于部分内热负荷小且人员密集的房间（如会议室)的 区域过冷再热，用以调节送温度。单冷再热型 VAV 也可用于冬季外围护结构热负 荷很小的夏热冬暖地区的外区供然此之外，一般单风管型 VAV 宜与其他空调措施 结合，分别处理冬季的冷、热负荷。冷热型单风道末端依靠系统送来的冷风或热 风实现供冷或供热。与前述供冷工况相反，供热时送风量随室温降低（热负荷增 大）而增大，运行性能如