理论教育 智能弱电工程设计与应用-5.2.5变风量空调系统

智能弱电工程设计与应用-5.2.5变风量空调系统

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:5)可适应采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。各种VAV空调系统均设置独立式系统控制器。VAV空调系统常采用在送风机的输入电源线路上加装变频器的方法,根据DDC控制器的指令改变送风机的转速,满足空调系统需求的风量。

智能弱电工程设计与应用-5.2.5变风量空调系统

1.变风量系统的特点

(1)变风量空调系统的定义。变风量(Variable Air Volume,VAV)空调系统是通过调节送风量和送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统通过变风量末端装置调节送入房间的风量,并相应调节空调机(AHU)的风量来适应空调区域的风量需求。

变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求的参数,自动调节送风机的转速和空调送风量,以满足室内人员的舒适要求,最大限度地节省能源。

变风量空调系统与定风量空调系统和风机盘管系统相比,具有节能、舒适、安全和方便的优点,已得到越来越多的采用。

(2)变风量空调系统的特点。

1)可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节工作环境的温、湿度,实现局部区域(房间)的独立控制,完全消除再加热方式或双风道方式的冷热混合损失。

2)自动调节各个空调区域的送入能量,空调器的总装机容量可减少10%~30%左右。

3)室内无过热、过冷现象,由此可减少15%~30%左右的空调负荷。

4)部分负荷运转时可大量减少送风动力,根据理论模拟计算,全年平均空调负荷率为60%时,变风量空调系统(变静压法控制)可节约风机动力78%。

5)可适应采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。

6)可避免凝结水对吊顶等装饰的影响,并方便二次装饰分割。

2.变风量系统的分类

根据VAV调节原理,变风量末端可以分为节流型、风机动力型(Fan Powered)、双风道型、旁通型和诱导型五种基本类型。

(1)节流型。最基本的变风量末端是节流型变风量末端,所有变风量末端的“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末端。其他如风机动力型、双风道型、旁通型等都是在节流型的基础上变化发展起来的。

(2)风机动力型(Fan powered)。风机动力型是在节流型变风量末端内置加压风机。根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型(Series fan terminals)和并联风机型(Parallel fan termina1s)两种产品。所谓串联风机型是指风机和变风量阀串联,一次风既通过变风量阀,又通过风机加压;并联风机型是指风机和变风量阀并联,一次风只通过变风量阀,而不需通过风机加压。

表5-5是并联型和串联型风机特性比较。

表5-5 并联型和串联型风机特性比较(www.daowen.com)

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(3)双风道型。一般由冷热两个变风量末端组合而成,因初期投资昂贵和控制较复杂而较少使用。

(4)旁通型。这是利用旁通风阀来改变房间送风量。因为有大量送风直接旁通返回空调设备,减小风机能耗不多,所以目前使用也不多。

(5)诱导型。诱导型VAVBox的原理是一次风(可以是低温送风)通过诱导室内回风后再送入房间。节约了末端风机的能耗,但空调和风机动力增加。这种方式在北欧广泛采用,特别是医院病房等要求较高的场合。

3.变风量系统的构成

(1)VAV装置。VAV空调系统的运行根据室内要求,依靠VAV装置控制送风量来提供空调能量。经DDC分析计算后发出变频风机控制信号,改变风机转速,节约送风动力。最常用的VAV装置原理如图5-11所示,主要由室内温度传感器、电动风阀、DDC控制板、风速传感器等部件构成。

风速传感器有多种型式,如采用超声波涡旋法、叶轮转子法、皮托管法、半导体法、磁体法、热线法等专利产品。

图5-12所示的VAV装置常常被称为FPB(Fan Powered Box)风机动力型末端,其特点是根据室内负荷由VAV装置调节一次送风量,同时与室内空气混合后经风机加压送入室内,以保持室内换气次数不变。该方式加设了风机系统,成本提高,可靠性、噪声等性能指标有所下降。

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图5-11 VAV装置原理

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图5-12 串联型风机动力式末端

(2)DDC控制器

DDC控制器的主要功能是根据系统中各VAV装置的动作状态或风管的静压值(设定点),分析计算系统的最佳控制量,控制变频器动作。各种VAV空调系统均设置独立式系统控制器。

(3)变频风机(空调机)。VAV空调系统常采用在送风机的输入电源线路上加装变频器的方法,根据DDC控制器的指令改变送风机的转速,满足空调系统需求的风量。

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