变风量空调系统设计浅谈

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1、变风量空调系统设计浅谈Someissuesindesignofvariableairvolumesystems提要　　讨论了变风量空调系统设计中的新风、噪声、气流组织、房间正压、末端装置的选择以及系统控制方法等问题，并提出一些参考建议。关键词　　变风量空调系统设计讨论Abstract　　DiscussessomeproblemsencounteredinthedesignofVAVsystems,includingoutsideair,noisecontrol,airdistribution,spacepositivepressure,terminaldevicesselectionandsy

2、stemcontrolstrategies.Keye,airconditioningsystem,design,discussion　　1变风量系统简介[1]、[2]　　　　变风量系统（variableairvolumesystem）本世纪60年代诞生在美国。变风量技术的基本原理很简单，就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。变风量系统出现后并没有得到迅速推广，当时美国占主导地们的仍是定风量系统加末端再热和双风道系统。西方70年代爆发的石油危机促使变风量系统在美国得到广泛应用，并在其后20年中不断发展，已经成

3、为美国空调系统的主流，并在其他国家也得到应用。　　变风量系统有如下优点：　　·由于变风量系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化，同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况，所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。　　·系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适用于格局多变的建筑。　　·变风量系统属于全空气系统，它具有全空气系统的一些优点，可以利用新风消除室内负荷，没有风机盘管凝水问题和霉变问题。　　图1是一个典型的单风道变风量空调系统。在这个系统中，除了送回风机、末端装置（VAVterminal）、阀门及风道组成的风路外，还有五个反馈控制环路--室温控制、送风静压控制、送回风量匹配

4、控制、新排风量控制及送风温度控制。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1　单风道变风量空调系统　　　　在供冷季中，当某个房间的温度低于设定值时，温控器就会调节变风量末端装置中的风阀开度减少送入该房间的风量。由于系统阻力增加，送风静压会升高。当超过设定值时，静压控制器通过调节送风机入口导叶角度或电机转速减少系统的总送风量。送风量的减少导致送回风量差值的减少，送回风量匹配控制器会减少回风量以维持设定值。风道压力的变化将导致新排风量的变化，控制器将调节新风、回风和排风阀来保持新排风量。　　在冬季，对于有内外区的建筑，内区继续供冷，外区末端装置只提供最小风量以保证新风气流组织，由末端再热

5、装置或其他供暖系统供热。　　变风量系统不仅限于图1所示的单风道节流型这一种形式，还有旁通型、双风道等形式。广义地讲，只要是风量变化的全空气系统都可以称作变风量系统。　　我国在80年代初曾经引进过变风量系统，但由于对系统性能不够了解，致使系统不能按设计要求运行。一时间变风量系统的应用和研究停顿了下来。近来，工程师又把目光转向了变风量系统。笔者认为，这其中有两大原因。一是国内目前的定风量系统和风机盘管系统暴露出一些缺点。由于我国目前舒适性空调系统都是没有末端再热的定风量系统，所以，一个送风参数不能满足不同房间的要求。风机盘管系统可以避免这个问题，但是凝水污染吊风机盘管系统可以避免这个问题，但是凝水

6、污染吊顶以及霉菌问题同样令人不能容忍。随着室内办公设备的增加、房间使用功能的变化、房间格局的变化，空调系统也应当做相应改动，可是定风量系统和风机盘管系统改扩建较麻烦。二是受变风量系统节能的诱惑。空调历来是个能耗大户，而其中风机能耗占较大一部分。因此，业主也希望采用变风量系统以节约运行费用。　　虽然变风量系统有很多优点，但是据国外4设计中几个值得注意的问题　　　　4．1变风量比　　空调系统全年大部分时间运行在部分负荷工况下，也就是说，变风量系统的风机、风道以及末端的风量大部分时间都处于最大风量和最小风量两种极限状态之间。根据经验，如果在这两种极限状态下不发生问题，那么基本上可以保证系统大部分时间

7、运行正常。最小设计风量与最大设计风量之比定义为变风量比（Kv）。一般地，房间的Kv值最好不要小于0.4～0.5，否则容易导致房间气流组织恶化、噪声和通风问题；系统的Kv值最好也不要小于0.4～0.5，否则会导致系统新风严重不足以及控制不稳定等问题。　　一般来说，房间的最大设计风量比较容易确定，面对于像会议室、影剧院、餐厅这类负荷变化不确定的地方，确定最小设计风量相对要困难一些。其实，在确定最小风量