变风量空调系统设计

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1、《空气调节》补充教材变风量空调系统设计1．变风量系统的概念按处理空调负荷所采用的输送介质分类，变风量(VAVSystem)空调系统是属于全空气式的一种空调方式，即全空气系统的一种。该系统是通过变风量箱调节送入房间的风量或新回风混合比，并相应调节空调机(AHU)的风量或新回风混合比来控制某一空调区域温度的一种空调系统。在这里，有以下几个方面值得注意:①系统必须是利用变风量箱来分配流量的。也就是说，系统中必须有变风量箱使用。②在工程实例中，有的变风量系统是保持送入房间的风量不变而改变一次风与回风的混合比例的；

2、而有的变风量系统却是保持一次风恒定而改变一次风与回风的混合比例的。因此，用“改变风量或新回风混合比”的概念代替单纯的“改变风量”的概念，似乎更能概括目前存在的各种各样的变风量系统的总体特征。③区域温度的控制由变风量箱(VAVbox)来实现。即通过气动或电动或DDC(直接数字控制)来控制变风量阀的开度调节风量，或通过调节变风量箱中的风机转速来调节送风量或调节旁通风阀来实现。④空调机组(AHU)的送风量应根据送风管内的静压值进行相应调节，与变风量箱减少或者增加送风量以控制房间温度相呼应。一般地，空调机组送风机

3、的性能曲线应相当平缓，从而使得风量的减少不至于使送风静压过快升高。按照控制方法分，空调机组的送风量控制又可分为定静压、变静压、总风量控制三种基本形式。2．变风量系统分类一般地，可以把变风量系统按周边供热方式和变风量箱结构两方面进行分类。2．1按照周边供热方式的分类(内部区域单冷)按周边供热方式，变风量系统可以分为如下几类:①内部区域单冷系统。即是指在空调内区采用的变风量空调形式，一般地不带供热功能，下面几种形式均是以采用内部区域单冷为前提的。②散热器周边系统。散热器设置在周边地板下，不用冷、热空气的混合来

4、控制空气温度，一般采用热水或电热散热器，具有防止气流下降、运行成本低、控制简单等优点。但需要精确计算冷却和加热负荷，以避免冷热同时作用。在国外一些豪华考究的设计中，采用顶棚辐射散热器提供更舒适的空调环境。27《空气调节》补充教材①风机盘管周边系统。风机盘管可以是四管式，也可采用冷热切换二管式，或单供热二管制。风机盘管采用暗吊时不占用地板面积，同样具有运行成本低、控制简单的优点。夏天由于吊顶内仍保留冷水管及凝水盘，对天花板仍有发生水患的可能。②变风量再热周边系统。在变风量末端装置中加再热盘管，一般采用热水、

5、蒸汽或电加热盘管。该系统比双风管系统初投资为低，比定风量再热系统节约能源，尽管同样不占用地板面积，但控制程序复杂。③变温度定风量周边系统。该系统的特点是送风量恒定，通过改变一次风与回风的混合比例来调节房间温度。回风全部吸收灯光热量再送出，因而节能。初投资较双风管系统低，控制也较复杂。④双风管变风量周边系统。该系统的优点是能量效率高，当采用两个风机时，可利用灯光发热，在所有时间内，由于冷却和加热的交替功能，可以获得最小的送风量。但初投资较高，控制较复杂。⑤转换变风量系统。加热和冷却均由一套风管系统通过冬夏转

6、换承担。其缺点是温度控制不灵活，当建筑物有若十个区时，不能由一套系统来控制，例如不能同时满足一个区域需要加热而另一个区域需要供冷的要求，这时就需要划分若十个转换系统。以上7种系统，各有优缺点。一般应综合建筑功能、初投资、地域特征、产品来源、装潢等多方面进行优选。一般地:对于周边热损失较大的情况，即单位长度外墙热损失超过450W/m，应考虑将加热器设置在窗台下或外墙底部，以免气流下沉，这时可以考虑选择散热器周边系统或落地式风机盘管周边系统。对于周边热损失中等的情况，即单位长度外墙热损失250~450W/m,

7、可以采用吊顶暗装式送风，送风直接吹向外墙和窗户，这时可以选择暗吊式风机盘管周边系统;也可以采用上述④~⑦各个系统，但条缝型散流器宜设计成单向的。对于周边热损失小的情况，即单位长度外墙热损失小于250W/m,可以采用上述④一⑦各个系统，这时条缝型散流器宜布置在房间中间，且两向送风。2.2按变风量箱的结构分类按调节原理分，变风量箱可以分成四种基本类型，即节流型、风机动力型(fanPowered)、双风道型和旁通型四种。27《空气调节》补充教材①节流型节流型变风量箱是最基本的变风量箱，其它如风机动力型、双风道型

8、、旁通型等都是在节流型的基础上变化发展起来的，所有变风量箱的“心脏”就是一个节流阀，加上对该阀的控制和调节元件以及必要的面板框架就构成了一个节流型变风量箱。一般地，节流阀有三种基本类型，即百叶型、文丘里型和气囊型。百叶型的调节原理和百叶风阀的调节原理一样，在小风量的情况下，一般做成单叶风阀，通过调节风阀的开度来调节风量，如约克产品；文丘里型的调节原理是在一个文丘里式的套管内装上一个可以沿轴线方向滑动的滑块，通过滑块的位移改变气