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1、暖通空调课程讲座 其他类型空调设计,VAV空调系统设计 地板送风空调设计,VAV空调系统设计一、基本概念：变风量（Variable Air Volume）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， 二、变风量（VAV）系统基本构成 1、室内变风量温控器 2、变风量末端（VAVBOX）带有控制器、传感器、风阀、BOX箱体及其他辅助设施 3、风道静压测量装置 4、变风量空调机（带有变频器）,典型的单风道变风量空调系统 ：,三、系统优缺点：变风量空调系统（VAV）的优点,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
2、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
3、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、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。,变风量空调系统（VAV）的缺点1、系统的
4、初投资比较大； 2、对于室内湿负荷变化较大的场合，如果采用室温控制而又没有末端再热装置，往往很难保证室内湿度要求。 3、从表面上看，似乎变风量系统只不过比定风量系统多了一些末端装置和风量调节功能。可是，就因为变风量系统风量的变化和增加的末端设备，使得变风量系统从方案设计到设备选择、施工图设计、直到施工和调试都具有不同于定风量系统的特殊性。4、变风量系统存在的这些问题和缺陷，其原因是多方面的。有的可能需要一定的技术支持才能解决；而有的可能通过空调系统设计人员的精心设计就可以避免。,四、变风量空调系统（VAV）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
5、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。,设计实例：1、工程概况： 该工程为综合办公楼，共四层，一层为大厅、安全教育室、办公室、配电室等；二层、三层为办公室、会议室；四层为办公室、通信中心、信息中心等。总空调面积1939m2。厂区冷冻站夏季可提供7冷水，冬季可提供60热水，要求设中央空调，夏季供冷，冬季供热，为人们提供舒适的工作
6、环境。,2、设计参数（略） 3、变风量（VAV）空调系统的设计 ： 3.1、该项目变风量（VAV）空调系统采用总风量控制的方式。每个楼层一个系统，安全教育室(6.5m层高)一个系统，大厅设风机盘管系统，共分六个系统。,3.2、空调设备选择及参数表 ：,3.3 、空调设备的布置3.3.1、 变风量吊顶式空气处理机设在每层吊顶内，VAV终端箱设在每个房间靠走廊侧楼板下，空气处理机通过送、回风道与每个房间VAV终端箱连接 3.3.2 由于建筑物层高的限制送风主管道设在走廊吊顶内，回风利用吊顶作为回风道。 3.3.3 安全教育室吊顶式空气处理机，设在二层机房内，通过送风管，旋流送风口送风，通过设在一层
7、百叶风口回风。,吊顶式空气处理机,空调系统流程图,4、控制系统的设计 ： 4.1 该空调系统控制系统是运用现代计算机控制技术，通过各房间的温度控制器，采用模糊逻辑控制技术控制相应的VAV末端设备风机，调节该房间的送风量； 同时集中控制器实时采集被控房间温度、风量及其变化趋势，进行解耦计算并由它来控制空气处理机风机变频控制器，进行总风量的实时调节。 使空气处理机的总风量与房间VAV末端所需风量相匹配，使系统能耗随着环境温度及系统负荷的变化而变化，以达到最大节约电能的目的。 该系统采用末端带动力的风机箱，系统控制与压力无关。 末端数字控制器带通讯接口，可实现远程监控和集中智能化管理。,VAV空调系
8、统终端箱：采用国产F2000FTB VAV终端箱，它是带有动力的风机箱，可使末端风压提升3050Pa，它由低噪声离心风机、电容式电机、吸音风机箱体、保温吸声板等部件组成，具有大风量、低转速、低噪声、低能耗技术先进等优点。,空调系统终端箱,中央控制器,空调末端数字控制器,地板送风空调设计 一、基本概念： 地板送风系统是空气空调系统的一种型式。与传统的上送风系统不同, 地板送风系统利用结构楼板与架空地板之间所形成的敞开空间来布置送风管道或直接作为送风静压箱, 将经过空调器处理后的空气通过设置在地板静压箱内的变风量末端装置或安装在架空地板上的地板送风口送入各温度控制区, 与室内空气进行热湿交换后从房
9、间上部回风口或排风口排出。,将经过空调器处理后的空气通过设置在地板静压箱内的变风量末端装置或安装在架空地板上的地板送风口送入各温度控制区, 与室内空气进行热湿交换后从房间上部回风口或排风口排出。,1 地板送风系统基本特点与应用范围 1.1 地板送风系统基本特点 ( 1) 改善热舒适性：在当今的工作环境中, 由于人们的衣着、活动量以及个人偏爱方面的不同, 对热舒适要求有很大差别。地板送风系统的送风口设置在离室内人员很近的地板面、办公桌或者工作区的隔断上, 伸手可及。这些送风口具有调节送风量、改变送风方向甚至调节送风温度功能。室内人员可利用地板送风口的可调性对各自局部热环境进行控制, 以满足自身的
10、热舒适要求, 提高工作效率与劳动生产率。,( 2) 改善通风效率与室内空气品质地板送风系统类似于置换通风系统。系统通过设板上或靠近地板的送风口送出含有新风的空气,在吊顶处或接近吊顶的高处回风和排风。形成与置换通风相类似的室内空气与污染气流向上置换的流态,使室内人员处于相对清洁新鲜的空气环境。室内发出的热量、尘粒和污染物等随空气的热对流自然向上, 通过排风口有效地排出房间。地板送风由于受送风气流影响, 地板面温度夏季稍低、冬季稍高, 结合个人局部环境控制, 可提高室内人员的舒适性。改善室内气品质, 提高通风效率。,( 3) 减少能耗地板送风系统的送风温度比上送风系统高, 可利用外新风冷源的时间较
11、长; 由于送风温度较高, 冷水机组的蒸发温度也较高, 机组能效比较高; 地板送风系统在空调房间内形成的热力分层, 可减少工作区的空调冷负荷; 送风系统由于不设或少设送风管, 采用地板静压箱进行送风, 系统阻力较小, 空气输送能耗较低;由于送风直接与地板和混凝土楼板相接触, 可利用混凝土结构, 在晚间采用室外空气进行预冷。所有这些因素, 使地板送风系统具有节能的潜力。,( 4) 建筑物的寿命周期 在现代办公建筑中, 由于使用对象或使用功能的变化, 内部格局变动是建筑物使用期间的常见现象。地板送风空调系统具有很高的灵活性, 可适应房间功能变化和内部格局变动。地板送风采用架空活动地板, 地板块按模数
12、铺设。地板送风口组合在地板块上, 形成一个整体, 便于移动和变更。而且, 电力、语音与数据通信电缆也敷设在地板静压箱内, 其模块化接线盒可以很容易地与地面插座相连接, 这些地板插座几乎可以布置在架空地板格档的任何位置。当房间分隔变化,时, 维护人员只需采用简单工具和标准的硬件便可实施这种重新配置。另外, 随着办公自动化设备的增加, 地板送风可以比较容易地增设下送风的柜式空调器, 以适应室内空调负荷的增加。由于地板送风系统的这种高度灵活性, 可有效降低建筑物寿命周期费用。,地板送风系统应用范围 对于各建筑区域, 应在具体分析基础上, 仔细评估并考虑采用何种空调系统。最适合采用地板送风系统的空间有
13、: 1) 计算机房与其它信息技术或电子设备用房; 2) 敞开式大空间办公室; 3) 培训或会议场所; 4)展览区域;,以下区域可采用地板送风系统, 但需要谨慎处理: (1) 电梯大厅: 如采用地板送风系统, 地板边缘与电梯门槛应保持一致, 送风静压箱在电梯门槛处必须密封, 以确保地板静压箱内送风不会泄漏至电梯间中; (2) 快速反应用房如消防指挥中心、楼宇管理中心等: 这些房间的地板送风系统不仅在正常时, 而且在紧急情况时也应正常运行。,以下房间通常不宜采用地板送风系统: ( 1) 厕所、浴室等潮湿区域: 上下水管道配件不应设置在可检修架空地板内。潜在的漏水以及高湿度会造成地板片与下部结构腐蚀
14、, 引起细菌和霉菌生长。由于地板送风静压箱必须是气密的, 水从管道溢出或泄漏, 将造成地板送风系统性能恶化;,( 2) 厨房和备餐区: 出于上述同样原因, 也不宜采用地板送风系统。除漏水的风险和潮湿外, 大量设备及繁忙的物流, 会使地板送风口失效。食物的跌落与液体的溢出, 有渗进地板静压箱的风险。地板静压箱也存在产生害虫的危险;,( 3) 实验室: 与卫生间等房间一样, 也面临着协调管道、避免水泄漏进送风静压箱的同样挑战; ( 4) 消防楼梯: 楼梯平台必须与任何架空可检修地板相衔接, 延伸至楼梯区的地板送风系统, 必须密封以阻止气流进入楼梯间; ( 5) 机械设备用房: 如锅炉房和冷水机房,
15、 以及空调机房( AHU) ;,( 6) 集中库房和装卸区域、垃圾房等; ( 7) 不间断电源( UPS) , 紧急发电机房类房间; ( 8) 健身中心: 其设备、垫子等会频繁地覆盖地板送风口; ( 9) 交通流量较大的区域如大厅, 中庭及主要走廊: 在这些地方, 地板送风口经常被损坏, 有可能绊倒他人, 或有可能汇集垃圾灰尘;,( 10) 餐厅: 桌椅经常会妨碍送风口送风, 餐厅里液体和固体溅落物较多, 而且地板送风口对于进餐者来说也不舒适; ( 11) 儿童保育中心: 儿童玩具、设备、垫子等经常会覆盖地板送风口, 且送风口也会成为诱惑儿童玩耍或往内倒东西的目标。有送风口, 孩子在地板上玩会感到不舒服, 且会受到静压箱内出口气体的污染。,结 束,
