变风量空调系统设计浅谈.docx

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AbstractDiscussessomeproblemsencounteredinthedesignofVAVsystems,includingoutsideair,noisecontrol,airdistribution,spacepositivepressure,terminaldevicesselectionandsystemcontrolstrategies.Keywordsvariableairvolume,airconditioningsystem,design,discussion1变风量系统简介[1]、变风量系统本世纪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、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，但是据国外文献介绍，大部分变风量系统或多或少地也暴露出一些问题。从用户的角度看，主要有：·缺少新风，室内人员感到憋闷；·房间内正压或负压过大导致房门开启困难；·室内噪声偏大。从运行管理方面看，主要有：·系统运行不稳定，尤其是带"经济循环"的系统；·节能效果有时不明显；此外，目前变风量系统还存在一些固有的缺点：·节能效果有时不明显；系统的初投资比较大；·对于室内湿负荷变化较大的场合，如果采用室温控制而又没有末端再热装置，往往很难保证室内湿度要求。对一个系统来说，问题并不一定时时刻刻都存在，可能在某个工况发生在另一个工况又消失了。从表面上看，似乎变风量系统只不过比定风量系统多了一些末端装置和风量调节功能。可是，就因为变风量系统风量的变化和增加的末端设备，使得变风量系统从方案设计到设备选择、施工图设计、直到施工和调试都具有不同于定风量系统的特殊性。变风量系统存在的这些问题和缺陷，其原因是多方面的。有的可能需要一定的技术支持才能解决；