變風(fēng)量系統(tǒng)基本原理與控制策略

1、變風(fēng)量系統(tǒng)基本原理與控制策略變風(fēng)量系統(tǒng)基本原理與控制策略[日期：20060719]來源：千家網(wǎng)作者：霍小平賈捷燕葉大法楊國榮[字體：大中小]提要：本文主旨指導(dǎo)初學(xué)者了解一些變風(fēng)量系統(tǒng)的基本概念，提供變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)方案選擇指南，同時著重介紹Onyx2000變風(fēng)量系統(tǒng)基本控制策略。一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本概念1.1變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)定義眾所周知，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過改變送風(fēng)量也可調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度來控制某一空調(diào)區(qū)域溫度的一種空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是

2、通過變風(fēng)量末端裝置調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量，并相應(yīng)調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)（AHU）的風(fēng)量來適應(yīng)該系統(tǒng)的風(fēng)量需求。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量（達(dá)到最小送風(fēng)量時調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度），以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或其他工藝要求。同時根據(jù)實(shí)際送風(fēng)量自動調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，最大限度地減少風(fēng)機(jī)動力，節(jié)約能量。1.2國內(nèi)外發(fā)展概況變風(fēng)量(VariableAirVolume)空調(diào)系統(tǒng)于20世紀(jì)60年代起源于美國。在當(dāng)時定風(fēng)量系統(tǒng)加末端

3、再熱和雙風(fēng)道系統(tǒng)在很長一段時間內(nèi)占據(jù)舒適性空調(diào)的主導(dǎo)地位，因此，變風(fēng)量系統(tǒng)出現(xiàn)以后并沒有立刻得到推廣，直到1973年西方石油危機(jī)之后，能源危機(jī)推動了變風(fēng)量系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，此后20年中不斷發(fā)展，如今已經(jīng)成為美國空調(diào)系統(tǒng)的主流。變風(fēng)量系統(tǒng)在發(fā)展初期因支管風(fēng)量平衡的需要和控制設(shè)備的局限大多要求采用高速送風(fēng)系統(tǒng)主要送風(fēng)速度在12.5ms以上并且推薦采用靜壓復(fù)得法設(shè)計(jì)風(fēng)管系統(tǒng)。盡可能地采用圓形或橢圓形風(fēng)管以減小摩擦阻力。但是高速送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)耗

4、能大且管路系統(tǒng)噪音增加。隨著壓力無關(guān)型VAVbox基本上全面取代壓力相關(guān)型VAVbox及DDC控制器的發(fā)展于是變風(fēng)量空調(diào)方式在低速送風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍。在日本將變風(fēng)量空調(diào)方式用于低速送風(fēng)系統(tǒng)的研究與開發(fā)值得關(guān)注。由于傳統(tǒng)的皮托管流量傳感器在5ms的風(fēng)速下難以測定因此日本人開發(fā)研究了超聲波流量傳感器和電磁式流量傳感器等多種適用于低速送風(fēng)系統(tǒng)的前端設(shè)備一方面節(jié)能另一方面降低了風(fēng)管噪音因此進(jìn)入90年代以后無論是新建還是70年代以前建造的

5、空調(diào)系統(tǒng)的翻新改造基本上都采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。我國在70年代即有人研究VAV系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，并在地下廠房、紡織廠、體育館等建筑中就采用過VAV系統(tǒng)。在80年代末期我國出現(xiàn)的首批智能化建圖11VAV裝置原理圖如圖12所示的VAV裝置常常被稱為FPB（FanPoweredBox），即風(fēng)機(jī)動力型末端。其特點(diǎn)是根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷由VAV裝置調(diào)節(jié)一次送風(fēng)量，同時與室內(nèi)空氣混合后經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓（或一次風(fēng)不經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓與加壓室內(nèi)空氣并聯(lián)）送入室內(nèi)，以保持室內(nèi)換

6、氣次數(shù)不變。該方式加設(shè)了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，成本提高，可靠性、噪聲等性能指標(biāo)有所下降。2DDC控制器DDC控制器的主要功能是根據(jù)系統(tǒng)中各VAV裝置的動作狀態(tài)或風(fēng)管的靜壓值（設(shè)定點(diǎn)），分析計(jì)算系統(tǒng)的最佳控制量，指示變頻器動作。在各種VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制方法中，除DDC式外，其他方法均設(shè)置獨(dú)立式系統(tǒng)控制器。3變頻風(fēng)機(jī)（空調(diào)機(jī)）VAV空調(diào)系統(tǒng)常采用在送風(fēng)機(jī)的輸入電源線路上加裝變頻器的方法，根據(jù)DDC控制器的指示改變送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足空調(diào)系統(tǒng)的需求風(fēng)量。