变风量(VAV)空调系统,,,Company Logo,目录,,,Company Logo,1 定义,变风量（VAV）空调系统是根据室内负荷的变化或室内温度设定值的改变,自动调节空调系统的送风量，使室内温度达到设定要求的全空气空调系统 变风量空调系统一般由变风量末端装置、集中空气处理机组、送回风管路及其控制系统组成变风量系统示意图,,,Page4,,,VAV,空调内区 Interior Zone,空调外区,空调外区,2 适用条件，主要特点,一般意义上，国内市场主要应用超高层高档办公楼，部分跨国公司对办公场所空调系统的硬性要求之一 房间温度能够单独控制的全空气系统 风量自动变化(应对负荷变化)，系统风量分配自动平衡 没有冷水系统，同时也没有冷凝水产生的相关问题 对于负荷变化较大，同时使用系数较低的场所，节能效果尤为显著2 适用条件，主要特点,空气品质好，温控准确快速，舒适性提高 运行节能（比CAV或FCU系统节能20-30%） 维修成本低，便于装修重新分隔 需要的机电安装高度较多，方案及扩初阶段需要和建筑协调确定 造价较高，需要较高的安装调试水平，系统的控制调试较为复杂3 负荷计算，系统选型,3.1 收集建筑资料，确定空调分区，划分空调系统,,3 负荷计算，系统选型,3.2 冷负荷计算 计算各房间的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量 计算AHU的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量 3.3 供热方式的确定及热负荷计算 周边区的辅助供热系统（远程供热、独立供热） 再热式变风量系统的供热（就地供热） 单风道系统的供热（冷热风） 分别计算热负荷,,3 负荷计算，系统选型,3.4 VAV BOX平面布置及类型 考虑温控要求，确定BOX数量 根据空调分区，确定BOX为单冷还是冷暖型 考虑气流组织、房间的噪音要求确定送回风口位置、换气次数等，确定BOX是否带风机,,4 末端设备选型,,Page10,,入口,温控器,风阀/驱动器,风速传感器,,,,控制器,,,4.1 VAV BOX本体主要部件,,箱体及附件,,,4 末端设备选型,4.2 VAV BOX 的分类,,Page11,,与压力有关型 与压力是否有关 与压力无关型 VAV末端 单冷型 的分类 单风道 不带加热附件 不带风机 冷暖型 热水盘管 双风道 带加热 是否带风机 电加热器 定风量（串联型） 带风机 变风量（并联型）,,,,,,,,,4.3 与压力有关型 BOX,4.3 与压力有关型 BOX,,Page12,,通过房间温度与设定温度差值控制风阀开度,,,,,TE,DDC,,,,,,,,,AHU 一次风,核心部件： 温度传感器 DDC控制器 风阀驱动器,房间温控器,,4.3 与压力有关型 BOX,,,Page13,,,,,,,,,,温度设定值,房间温度,风阀最大开度100%,风阀最小开度30%,,,风阀开度,工作原理,,,风阀最大开度100%,,,,运行开度60%,4.3 与压力有关型 BOX,弊端： 当阀位不变时，BOX风量随入口静压变化而变化,,Page14,弊端： 当阀位不变时，BOX风量随入口静压变化而变化,VAV BOX相同的阀位,入口静压175 Pa,1000 cfm,1300 cfm,入口静压200 Pa,,4.4 与压力无关型 BOX,,,Page15,,,,,,TE,DDC,,,,,,,,,一次风,核心部件： 温度传感器 DDC控制器 风阀驱动器,房间温控器,通过房间温度与设定温度差值控制风阀风量,,风速传感/变送器,4.4 与压力无关型 BOX,,Page16,,airflow,,风速（压差）传感器－8×2个小孔,全压,动压=全压-静压=0.5*1.2*V2,静压,4.4 与压力无关型 BOX,,Page17,,,,,,,,,,温度设定值,房间温度,最大风量,最小风量300,,,风量,工作原理,最大风量1000,,,,运行风量600,4.5 单冷型VAV Box,,Page18,单冷型VAV BOX工作原理：,,,,,TE,DDC,,,,,,,,,一次风,,,,,,,,温度设定值,房间温度,最大风量,最小风量300,,,风量,最大风量1000,,,,运行风量600,4.6 冷暖型VAV Box,,Page19,房间温控器,1.单冷带再热型VAV BOX工作原理,,,,TE,DDC,,,,,,,,,,,,,,,温度设定值,房间温度,最大制冷风量,最小制冷风量300,,,风量,最大风量1000,,,加热风量550,,,,,4.7 串联风机型 Box,,Page20,风机串联型末端Constant Flow Fan Powered Box 风机串联型末端的风机和来自空调箱的一次风处于相对串联的位置,吊顶回风,4.7 串联风机型 Box,,Page21,温控器,,,,,TE,DDC,,,,,,,,,,,,,,,风量,最大制冷风量,,一次风,,,,,,,,,总风量＝风机风量,,,,天花回风,Constant Flow Fan Powered Box（串联式）,风机,送风量,天花回风,一次风,,,,,,,,,,,,4.8 并联风机型 Box,,Page22,风机并联型(Variable Flow Fan Powered Box） 风机并联型末端的风机和来自空调箱的一次风处于相对并联的位置,4.8 并联风机型 Box,,Variable Flow Fan Powered Box （并联式）,,,,,TE,FC,,,,,,,,,,风 机,房间温控器,,,,,,,,,,,,温度设定值,房间温度,最大制冷风量,,,风量,最大风量1000,,,风机风量650,,,,最小风量300,,,,4.9 VAV Box 选型应用,,Page24,,5 系统控制方式,5.1 VAV BOX 本体的控制 5.2与压力无关型VAV BOX-控制逻辑 5.3 AHU的控制 5.4 VAV空调系统的控制点数,,5 系统控制方式,5.1 VAV BOX 本体的控制 对各类VAV BOX控制的核心是控制其一次风阀的动作。
对并联型VAV BOX在控制一次风阀的基础上再增加风机启停的控制开关 对串联型VAV BOX其风机常开，控制的核心仍是一次风阀5.2 与压力无关型VAV BOX-控制逻辑,,5.3 AHU的控制,AHU的温、湿度控制 AHU频率控制的3种方法 AHU的新风控制,,AHU的温、湿度控制,VAV系统采用送风温度控制 设定合理的送风温度（最好采用送风温度再设定法） VAV系统采用回风湿度控制 注意温度传感器安装位置,,AHU频率控制,AHU的变频控制的目的是根据各个VAV BOX末端的风量需求情况，调整AHU的风机转速，使得总风量满足需求，并尽量节约风机能耗 系统常用的控制方法有： 定静压控制法； 变静压控制法（静压优化控制法）； 总风量控制法,,,AHU频率控制-定静压控制法,Page31,,,,VAV,,SP,,,静压传感器,DDC频率的比例积分PI控制,,,,800 CMH,AHU运行风量 10,000 CMH,400 CMH,600 CMH,,各房间运行风量,,VAV,,,VAV,,,变频器,,,AHU频率控制-定静压控制法,,Page32,定静压点位置：单环路2/3处,AHU频率控制-定静压控制法,,Page33,定静压点位置：多环路比较取小,AHU频率控制-定静压控制法,定静压值的设定 静压值设定太低，不能满足全部房间（最大风量）要求； 静压值设定太高，会增加能耗、增加噪声，对控制不利；,,AHU频率控制-定静压控制法,,Page35,定静压值的设定,,AHU频率控制-定静压控制法,定静压值的设定 定静压值的大小与风管系统的压力有关； 与压力传感器的位置有关； 具体数值应在调试时确定； 多数供应商建议定静压值为250Pa； 对于普通空调系统，静压值可能在150～300Pa之间，低压系统为100～200Pa之间。
AHU频率控制-定静压控制法,定静压控制法的优点： 控制简单－最适合国内的物业管理水平； 运行稳定－故障率低，维护费用低； 传输数据少－不必联网、不需要BOX阀位反馈； 与压力有关/无关型BOX都可应用；,,AHU频率控制-定静压控制法,定静压控制法的缺点： AHU节能效果非最佳； 定静压控制法 应用最广泛－占VAV项目90%以上；,,AHU频率控制-变静压控制法,变静压控制的两种方法： 静压值再设定法（静压优化法Static Pressure Optimization、静压重设法，需要安装静压传感器）； 阀位直接反馈法（不需要安装静压传感器）,,AHU频率控制-变静压控制法,,Page40,静压值再设定法(静压优化)控制的原理 在系统正常工作模式下，上游控制器会不断检测每个BOX末端的风阀开度，根据开度情况判断当前的静压值是否合理，并相应对静压设定值作出调整Communicating BAS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BOX阀位,,,,,,,,,,,,,,,静压点,静压点,AHU频率控制-变静压控制法,,Page41,静压值再设定法,,AHU频率控制-变静压控制法,,Page42,阀位直接反馈法,,,AHU频率控制-变静压控制法,变静压控制法的优缺点： 节能效果最佳； BOX需要联网、需要阀位反馈； 与压力有关/无关型BOX都可应用； 控制环路较多、调试工作量大。
AHU频率控制-总风量控制法,,总风量控制法： 各BOX送风量的计算值Vset反映了相应房间的需求送风量，将AHU所有BOX设定风量求和，则显然是系统当前要求的总风量，根据此计算总风量控制风机频率AHU频率控制-总风量控制法,,总风量控制法2： 在AHU送风总管上加装流量传感器测量总风量的方法可进一步消除误差AHU频率控制-总风量控制法,,总风量控制法3： 同时读取各BOX的实际风量，求和得到AHU总实际风量，可省却总风管风量传感器AHU频率控制-总风量控制法,总风量控制法优缺点： 对BOX的风量测量、计算精度有较高要求； 误差也比变静压控制大； 节能效果介于定静压和变静压法之间； 一般应用在系统规模较小的系统； 应用很少AHU频率控制-3种方式对比,,AHU新风控制,AHU的新风控制的方法 定新风量法； 变新风量法；,,AHU新风控制-定。