变风量空调系统

变风量空调系统,即VAV系统(Variable Air Volume System),也是全空气空调系统的一种形式,其工作原理是当空调房间负荷发生变化时,系统末端装置自动调节送人房间的风量,确保房间温度保持在设计要求范围内。同时,空调机组将根据各末端装置风量的变化,通过自动控制调节送风机的风量,达到节能的目的。

VAV空调系统运行示意图

图:VAV空调系统运行示意图[3]

1、VAV系统的特点

(1)分区温度控制

由于每个房间内的变风量末端装置可随该房间温度的变化自动控制送风量,使空调房间过冷或过热现象得以消除,能量得以合理利用。

(2)设备容量减小,运行能耗节省

采用VAV系统时,由于各房间变风量末端装置独立控制,系统的冷、热量或风量应为各房间逐时冷、热量或风量之和的最大值,而非各房间最大值之和。因此,在设计工况下VAV系统的总送风星及冷(热)量少于定风量系统的总送风量和冷(热)量,于是使系统的空调机组规格减小,占用机房面积也因此减小。

当各房间负荷减少时,VAV系统通过变频等控制手段,降低空调器送风机的转速,可节省系统运行能耗。

(3)房间分隔灵活

较大规模的写字楼一般采用大空间平面,待其出租或出售后,用户通常会根据各自的使用要求对房间进行二次分隔及装修。VAV系统由于其末端装置布置灵活,能较方便地满足用户的要求。

(4)维护工作量少

与风机盘管加新风系统相比,VAV系统只有风管,不需要冷水管、空气冷凝水管进人空调房间,消除了由于冷水管保温未做好、空气冷凝水管坡度未按要求设置,以及排水堵塞而使凝结水滴下损坏吊顶的现象,减少了日常维修工作量。

2、VAV末端装置

VAV末端装置是变风量空调系统的关键设备之一,是一个依靠调节一次风量.补偿空调区域内冷热负荷变化,维持室温的装置。

变风量空调系统末端装置

图:变风量空调系统末端装置[3]

VAV末端装置具有以下特点:

(1)接受末端控制器的指令,根据室温高低,调节一次风送风量。

(2)当室内负荷发生较大变化时,能自动维持末端风量不超过设计最大风量,也不小于最小送风量,以满足最小新风量和气流组织的要求。

(3)必要时(房间不使用时)可以完全关闭一次风风阀。

(4)VAV末端装置品种繁多,可以分为单风道型VAV装置(简称VAV Box);风机动力型VAV装置(Fan Powered Box)(简称FPB)和旁通型三种类型。目前,在我国民用建筑中最常用的是单风道型(VAV Box)和风机动力型(FPB)末端装置。
1)单风道型(VAV Box)末端装置主要由室温传感器、风速传感器、末端控制器、一次风风阀以及金属箱体等组成。
2)风机动力型(FPB)VAV末端装置是在单风道型VAV末端装置中内置一台增压风机。

参考资料:
[1] 赵荣义, 范存养, 薛殿华, 钱以明. 空气调节(第四版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009.03.
[2] 陆亚俊, 马最良, 邹平华. 暖通空调(第2版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2007.11.
[3] 张少军, 王亚慧, 周渡海, 阴振勇. 变风量空调系统及控制技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2015.6.

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