VAV空调系统的几个控制策略
VAV控制原理和控制方式
变风量（VAV）空调系统简介变风量（Variable Air Volume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。
Dleta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的VAV控制器的BA产品制造商。
变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。
经过十几年的普及和发展，目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30% 的市场份额，并在世界上越来越多的国家得到应用。
进入90年代以来，采用VAV技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。
变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。
一、变风量空调系统（VAV）的优势变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面:1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。
据模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。
全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。
2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。
3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。
4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口。
而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。
VAV控制方式介绍
VSD最大频率
VSD频率下限
定风量变温度
定温度变风量
定风量变温度
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VAV 系统控制及设计 ——经济性优化控制 经济性优化控制
经济性优化控制
周期性再设
查询设定偏差量
T
AHU VSD
DDC
T
VMA
VAV
VAV
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VAV 系统控制及设计 ——经济性优化控制 经济性优化控制
经济性优化控制
占用/非占用模式 非占用温度偏差 非占用最大风量 变静压控制下的参与 会议室应用
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VAV 系统控制及设计 ——系统风量控制 系统风量控制
系统风量控制
变静压控制
■ 变静压控制法不必考虑静压传感器的位置，因其反应了系统的整体需求； ■ 但由于静压传感器还存在，静压波动和风管内湍流影响静压测定问题仍然存在，设计
时应选择气流稳定直管段放置静压传感器。
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VAV 系统控制及设计 ——系统风量控制 系统风量控制
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VAV 系统控制及设计 ——系统风量控制 系统风量控制
系统风量控制
定静压控制 正确选择静压设定值非常重要
如果设定值太高，系统噪音大、工作不稳定； 静压设定点高，有的VAV末端调节风阀只需打开一点就能达到所需流量，降低风阀的调节范围，可 能出现震荡； 气流从小开口流动会产生许多噪音。
静压传感器所在位置的设定静压不应大于风机总设计静压的1/3。
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VAV 系统控制及设计 ——系统风量控制 系统风量控制
系统风量控制
定静压控制 正确选择静压设定点非常重要
1. 在送风管中的最低静压处设置静压传感器； 2. 应将静压测定点设置在气流稳定的直管段上。
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VAV系统经常采用3种控制方式
关于VAV变风量系统几种调试方式的分析关于VAV系统常采用3种控制方式：定静压、变静压、总风量法，各种控制方式的原理如下：一. 定静压方式定静压控制模式的基本原理是：为了节能应尽量减少风道中的静压，但应使风道中的最小静压值能满足各个末端的能量需要。
根据V A V末端设备风量需求的大小，满足主风管最小静压值的情况下来控制风机的转速，达到节能的目的。
因此需要在风道最不利点设置压力传感器。
AHU出风口风压最大，随着风管的延伸，风压逐渐变小，但是风管末端风压上扬。
因为风道风量实际不会很均匀，根据实验数据，风压最低点约在距主风管末端1/3处（风道压力分布如图1所示）。
在实际使用中，更多的情况是多道风管并列安装（如图2所示）。
此时风机的频率将由多道风管中最小的静压值来控制。
图1单风道定静压控制原理图图2 多风道定静压控制原图定静压法的不足之处在于：静压传感器的位置和数量很难确定，而且不可避免的会使风机转速过高，达不到最佳的节能效果；同时在一定的系统静压下室内的需求风量只能由VAV所带风阀调节，当阀门开度较小时气流通过噪声加大，影响室内环境。
二、变静压法正是因为定静压法具有很多的不足之处，于是在保证系统风量要求的同时尽量降低送风静压的变静压法随之产生。
变静压系统控制与定静压系统控制的主要区别是AHU风机转速的控制依据不同，即风道静压值在运行过程中是否会发生变化。
为了要使送风管的静压满足要求，不会有饥饿的V A VBOX产生，又要使静压值尽量的低，达到最大的节能效果，我们要求静压值随负荷的变化而变化，在此要求下，产生了变静压控制模式。
在变静压模式中，系统只要在风道的任意位置设置一个静压检测点即可，如图3所示，在运行过程中将不断地去巡检V A VBOX的阀位，看当前的风道静压是否满足需求。
图3 变静压系统控制原理图其控制原理是通过变频来调节送风机的输出风量大小，在保持VAV末端最大的阀门开度在70%-90%之间，即：使阀门尽可能全开和使风管中静压尽可能减小的前提下，通过调节AHU风机频率以改变空调系统的送风量，达到节能的目的。
VAV 控制方案xin
VAV控制方案V A V控制方案优化算法VAV系统中服务区间的控制依靠VAV末端，而整体的空调环境、节能目标则是通过供应这些末端的空调机组实现的。
因此在VAV变风量系统中，对空调机组的控制尤为重要。
VAV变风量系统具有三个控制回路：⏹温度控制回路–调节冷冻水阀开度使送风温度达到设定值；⏹风量控制回路–调节空调风机变频器使送风量达到设定值；⏹末端控制回路–调节VAV末端风阀使送风达到室内温度所要求的风量；如图一所示，VAV空调机组的优化控制涉及到了上面的三个控制回路。
这个控制算法的输入包括风量的实时监测、送风机变频器的输出频率以及每台VAV末端的风阀开度。
经过优化控制的计算后，得到三个输出：温度控制回路的温度设定值、风量控制回路以及末端控制回路的偏差值。
图一空调机优化控制算法逻辑图温度控制回路：调节冷冻水阀开度使送风温度达到设定值变风量热回收机组为四管制方式，带加湿。
该类型机组主要用于供应办公层的VAV系统。
■ 通过水盘管表面的低温保护装置，当温度低于设定值（可调整）时触发报警并联动一系列的防冻保护动作，如关闭新风阀并打开或开大热水电动阀等；■ 初/中效过滤网淤塞报警，监察过滤网两端的压差，当过滤网淤塞时，两端的压差有变化，超过设定值就以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做检修工作；■ 监测内/外区机组的送、回风温度，将其温差与设定值相比较，从而控制启动或停止热转轮，平衡电能与热能的消耗，达到节能的目的。
■ 监测回风CO2浓度，计算出新风量需求。
监测新风量，将其与设定值相比较，通过对新风阀进行自动调节，从而实现新风量和舒适性的需求。
■ 在风道压力的最不利点设置静压传感器，从而感知所供应VAV末端的风阀开度状况。
■ 温度控制：通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整，实现对被控温度的控制。
由于每个V A V的独立空间，其温度是由V A V来维持的，因此空调机必须保证一个恒定的送风温度，即送风温度是该控制回路中的被控对象。
VAV控制方式
变风量（VAV）系统控制方案一、概述在过去三十多年中，VAV系统在亚洲的发展及其迅速。
由七十件年代的气动控制（Pneumatic Control）VAV，至八十年代早期的电子控制（Electronic Control）VAV，VAV系统在控制及使用方面均作出了巨大的改进。
随着直接数字式控制（Direct Digital Control，简称DDC）技术的开发及改进，DDC已取代了气动控制和电子控制，而被广泛地使用在VAV的控制及设计概念上。
比较起风机盘管及分体冷气组合，VAV系统提供了高级工商业建筑所需的，更宁静及准确的温度调节。
透过主风道之风压监察及控制，VAV系统可以实现智能建筑所必备的能源监察，管理及节约。
为了提供灵活的在线监察及控制，避免对楼宇用户不必要的打扰，及实行能源节约，监察及管理，一般的DDC VAV系统均联网到智能楼宇控制系统（Building Management System，简称BMS）。
可联网上BMS的DDC控制器多由BMS供应商提供，而VAV单元则由VAV制造商提供，而这样的配合常发生问题。
每当VAV系统出现故障时，无论在安装，测试期间，或是在使用中，承包商，设计员及业主，均分不清责任所在，而不知道应联络BMS或VAV制造商，而控制器及VAV单元亦未必能100%兼容。
二、变风量（VAV）理论1.VAV系统说明在一个变风量（VAV）系统中，空调负荷增大时供风量增加；而空调负荷减小时供风量则减少。
VAV系统是提供舒适空调的最现代化高效能系统。
和定风量系统相比，VAV 系统需要较小的风机容量，因为VAV系统是因应负荷的改变来调整供风量的。
VAV系统中空气分配的控制是由VAV单元（又称“变风量风箱”或VAV Box）负责，经由房间或区域内的温度传感器探测到的温度来控制进入房间的供风量。
2.VAV末端单元(VAV Terminal Units)与压力无关VAV单元可以是“与压力有关”，也可以是与“与压力无关”。
VAV_空调系统控制策略
图4 最小静压法管道阻力和风机性能曲线变化图
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C: 总风量控制法：
总风量控制法是基于压力无关型变风量末端的控制方法。总风量控制法是以各VAV末 端的风量设定值作为参数，该参数为室内温度传感器的测量值与室内温度设定值偏差的 PID控制输出，反映了末端所带房间所需的送风量，然后对所有末端的风量设定值求和， 得到系统当前要求的总风量，按一定的控制算法调节风机的转速。 流体力学中在风管系统阻力系数不变的情况下，根据流量和风机转速成正比原理，得 到一个风机转速与各个VAV末端风量设定值的控制关系算法，由各末端的风量设定值直接 计算出房间负荷变化后风机所需的转速，对风机转速进行实时调节；而末端根据各自的风 量设定值单独进行调节。从控制原理来看，总风量控制法也具有前馈控制性质，并可按照 实际负荷动态设定风机的转速，一般也被认为是一种变静压控制策略。图7为总风量控制 法的控制原理。
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B: 变静压控制法（最小静压法） :
最小静压法是变静压控制方法的一种，其基本原理是：系统风管上的某一点（或几点的平 均）的静压值在满足最不利末端所需静压值的前提下始终为最小，尽量保持各VAV末端风阀 的开度处于全开（85%～100%）的状态。在变风量末端装置中设置电动风门开度反馈，风 机控制器根据各阀门的开度判断系统静压是否满足，不足则增加风机电机频率/转速，过高则 减少电机频率/转速，判断流程如图3所示。
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4.随着时间的推移，设备会老化 和更换，从而造成系统参数的变化；
VAV空调控制逻辑
V A V空调控制逻辑空调系统控制逻辑如下：根据本建筑的实际情况及我公司的调试经验为期货大厦的标准层空调系统控制设置以下逻辑：一、加湿控制：当回风湿度低于40%时，加湿阀启动；当回风湿度高于60%时，加湿关闭。
二、低温报警：当表冷器被风测低于5度时，表冷器报警。
表冷器报警后，新风阀全关、排风阀全关，热回收风阀全开，机组关闭，水阀全开。
三、温度控制：温度控制中包括以下几个部分:1、水阀（冷热水管）根据送风温度及送风温度设定值之间的差值进行调节。
冬季温度高于设定值时水阀关小，低于设定值时水阀开大。
夏季温度高于设定值时水阀开大，低于设定值时水阀关小。
2、送风温度根据室外温度变化进行调节。
具体调节规律如下：外区室外温度和送风温度设定值关系表格室外温度送风温度设定值-5以下28度-5～0度26度0～5度25度5～10度24度10～20度22度20～24度20度24度以上18度内区室外温度与内区温度设定值关系室外温度内区温度设定值16度以下18度16度以上16度3、外区空调机组在冬季和过度季时根据温度设定值和温度差值调节新风阀开度，使用室外新风作为冬季和过度季降温手段。
内区空调机组在过度季时根据温度及温度设定值调节新风阀开度，使用室外新风作为调温手段。
四、机组频率控制：在定静压模式下机组频率根据送风静压及静压设定值之间的差值尽行调节。
在总风量模式下机组频率根据空调机组所带V A V需要风量情况按照机组特性曲线调节空调机组频率到V A V总风量对应的频率上。
定静压模式下机组根据送风静压及送风静压设定值之间的差值调节频率，如果送风静压高于送风静压设定值减小频率，如果送风静压低于送风静压设定值增大频率。
五、二氧化碳控制新风阀开度逻辑：当二氧化碳浓度高于设定值时新风阀全部打开，回风阀全部关闭，排风法全部打开，采用全新风模式运行。
六、机组值班模式：当正常情况机组处在停机情况下，如果北侧中间房间温度低于13度时，外区空调启动。
变风量(VAV)系统
4、5、变风量（ VAV ） 系统变风量（ VAV ） 系统控制原理 变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制， 采用室内温度为主控制量， 空气流量为辅助 控制量。
变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度， 与设定温度比较差值， 以此输出所 需风量的调整信号，调节变风量末端的风阀，改变送风量，使室内温度保持在设定范围。
同时， 风道压力传感器检测风道内的压力变化，采用 PI 或者 PID 调节，通过变频器控制变风量空调机 送风机的转速，消除压力波动的影响，维持送风量 .从表面上看，似乎 VAV 系统只不过比 CAV 系统多了一些末端装置和风量调节功能。
可是，就 因为 VAV 系统风量的变化和增加的末端设备， 使得 VAV 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 （VAV ） 空调系统常用控制方式1、 定静压控制 :保证系统风道内某一点（或几点平均）静压一定的前提下，室内所需风量由VAVBOX 风阀调节； 系统送风量由风道内静压与该点所设定值的差值控制变频器工作调节风 机转速确定。
同时，可以改变送风温度来满足室内舒适性要求。
2、变静压控制 :在保证 VAVBOX 风阀尽可能的处于全开位置（ 85-100% ），系统送风量由风 道内所需静压来控制变频器工作，调节风机转速确定。
同时，可以改变送风温度来满足室内 舒适性要求。
3、总风量控制 :通过改变送风量调整室内温度，并使送风与回风的差值保持恒定，以满足构 筑物排风的需求。
2、 VAV 空调系统末端3、 1、变风量末端控制：由房间温度传感器测量室内温度并与设定值比较。
当房间温度低于供热设定值时，热水阀（V4 ）将打开；如果温度高于供冷设定值则关闭热水阀（ V4 ），并根据温度的偏差和送风量的大小自动调节风阀的开度，使房间温度保持恒定。
6、 2、空调机组控制：7、8、空调系统使用变频驱动器（VFD ）控制风机的转速来控制风量。
常见VAV系统控制策略分析
常见VAV系统控制策略分析常见VAV系统控制策略分析Variable Air Volume (VAV)系统是一种常见的暖通空调系统，它通过控制风量和温度来实现建筑物内的舒适度需求。
VAV系统的有效运行离不开科学的控制策略，本文将对一些常见的控制策略进行分析。
一、恒风量控制策略恒风量控制策略是VAV系统最基础的控制方式。
在该控制策略下，由新风机传送到末端空调盘管的风量是恒定的，而空调盘管的供风温度则动态调整以满足空间温度需求。
该策略简单易懂，但是由于风量和温度的独立调节，建筑物内的空气混合均匀度可能不高，存在一定的能源浪费。
二、基于CO2浓度的控制策略基于CO2浓度的控制策略是一种智能化的控制方式。
这种方式感应建筑物内CO2浓度的变化，从而动态调节空调盘管的风量和温度。
当CO2浓度升高时，空调系统会自动增加风量并降低温度，增加室内新风量，降低CO2浓度。
该策略的好处在于有效提高了室内空气质量，但是由于CO2传感器的精度和维护成本高，使用起来可能稍微有些不便。
三、基于室内空气温度的控制策略基于室内空气温度的控制策略是一种常见的控制方式。
该策略通过感应室内空气温度的变化来动态调节空调盘管的风量和温度。
当室内温度升高时，空调系统会自动增加风量并降低温度，以满足空间内的舒适需求。
该策略简单实用，但是由于采用了一种相对粗略的控制方式，可能不太适用于一些要求比较苛刻的场合。
四、基于人流量的控制策略基于人流量的控制策略是一种先进的VAV系统控制方式。
该策略通过感应室内人流量的变化，来动态调节空调盘管的风量和温度。
当房间内有更多的人员时，空调系统会自动增加风量并降低温度，以满足人员密度大时的舒适度要求。
该策略在人流量较大的场合具有明显的优势，但是由于人流量传感器的装置和维护成本较高，使用起来需要仔细斟酌。
总之，VAV系统控制策略的选择应该根据实际情况进行调整。
不同的策略适用于不同的场合，合理选择和优化控制策略可以有效地提升空调系统的性能水平，提高建筑物能源利用效率。
VAV空调系统的几个控制策略
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－பைடு நூலகம்
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摘要：变风量空调 系统正常、 有效的运行是 由其 空调 系统的正确设计、 施工和可靠、 先进的控
制 所决 定 。本文 主要探 讨 ｖ ｖ 系统 的 几个 主要控 制 策略 ，分 别讨论 其 控制 原 理及 作 用 ，凸现 了 Ａ
］（ １ ）
制 方面 的几 个 主要控 制策 略作 一说 明 。
１ Ｖ Ｖ末 端 温 度 控 制 Ａ
Ｖ Ｖ末端 （ Ａ ｅｍｎ１控制 由室 内温度传感 Ａ Ｖ ＶＴｒ ｉ ） ａ
器 （ 般 设置 在室 内温控 面 板 中 ）Ｖ Ｖ末 端 箱 （ Ｖ 一 、Ａ ＶＡ
Ｂ ｘ 和 Ｖ Ｖ末 端控制 器组 成 。 ｏ） Ａ １１ 控制 原理 （ 力无关 型 Ｖ Ｖ末端 ） ． 压 Ａ
总第－ 第卷 １Ｉ ６ｌ 期工 ９
㈣ １
赭２ ８
维普资讯
VAV变风量空调系统控制策略
VAV空调自控系统自控编程逻辑控制说明编制单位编制日期： 2016 年 06 月 5 日工程简介：工程名称：上海科汇大厦VAV空调自控系统工程建设单位：上海市漕河泾新兴技术开发区发展总公司建设地点：漕河泾开发区钦州北路1188号--科汇大厦质量目标：合格工期：主体工程共90日历天（以开工令之日起计）漕河泾科汇大厦位于上海漕河泾地区，地上20层，地下2层，总建筑面积约56900m，地上部分建筑面积为38500m，地下部分建筑面积为18346m。
地上部分主要为工业研发用房，地下部分包括工业研发用房、设备房、停车库、冷冻站房及锅炉房等。
本建筑为丙类厂房。
空调系统概况空调冷热源系统概况本项目为高层办公建筑，一层物业用房、地下一层研发区域采用4套变制冷剂流量多联空调机组；其他区域均采用高效水冷电制冷机组的方式, 冷冻站房设在大楼地下一层，站房内设置3台螺杆式冷水机组，单台机组制冷量1550kW。
空调冷冻水用量为540t/h。
热源由动力专业提供60/45℃热水。
热水用量为165t/h。
空调水系统为四管制系统。
冷冻水系统选用4台变频水泵（3用1备）。
冷热水系统采用1只开式膨胀水箱定压，水箱安装在屋面。
热水系统由动力专业配置变频水泵。
空调方式概况1层研发区域及2~20层采用单风道（无动力型）变风量空调方式，在每层空调机房设置两台组合式空调机组，分别处理内、外区冷（热）负荷，空调送风量分别为14000m3/h、25000m3/h，空调机组设有初、中效过滤等功能（并设有变频控制）。
变风量系统采用带有反馈控制的总风量控制。
空调区域的气流组织为上送上回，各个房间的回风通过消声风管回至空调机组内。
空调区域的排风通过排风管排至排风井内。
在VAV空调区域内设置CO^2传感器,检测室内CO^2量,控制空调机组入口的新风阀开度,满足室内新风需求。
一层门厅采用全空气定风量空调系统，室内气流组织采用吊顶风口送风，吊顶空腔回风的形式。
变风量(VAV)空调系统的节能控制
变风量(V A V)空调系统的节能控制摘要：V A V系统以其节能特性在建筑节能中得到了更广泛的应用，但只有对其进行良好的控制才能充分发挥它的节能潜力。
本文分析了V A V系统节能控制的主要环节：末端控制，送风机转速控制，回风机控制和经济循环与新风控制；介绍了各个环节的控制策略及其优缺点；强调了V A V系统各个设备协调控制的重要性；可为V A V系统更好的发挥节能潜力提供帮助。
关键词：建筑节能；V A V系统；控制策略；协调控制Abstract: the characteristics of energy saving in V A V system in building energy saving got more widely used, but only the good control to bring into full play the potential of energy saving it. This paper analyzes the V A V system energy saving the main control links: at the end of a control, blowers speed control, back to fan control and economic cycle and fresh air control; Introduces each link control strategy and its advantages and disadvantages; V A V system emphasizes the importance of each equipment coordinated control; For the full play of the V A V system better energy saving potential of help.Keywords: building energy efficiency; V A V system; Control strategies; Coordination control引言随着国民经济的快速发展，人民的生活水平的提高，对室内空气环境的要求也越来越高。
VAV 变风量空调系统的控制-江森自控
江森自控VAV末端装置(国产)
•单风道带再热末端装置
江森自控VAV末端装置(国产)
• 并联式风机动力型末端装置
Low AHU Load
Normal AHU Load
High AHU Load
送风温度设定值减至正常负荷 送风设定值，并持续 15 分钟
VAV 末端区域温度设定值减 至正常负荷设定值，并持续
15 分钟
变风量空调系统控制 1.3 系统送风量控制-变静压设定值控制
AHU 低负荷状态
• 固定变频器速度在最 小值
室内温度传感器 T
VAV末端控制器
送风
风阀驱动器
温度传感器 压差传感器
静压 传感器
水阀驱动器
变频控制
变风量空调系统控制
1.2 定静压控制
变风量空调系统控制 1.2 系统送风量控制-定静压控制
定静压法:
变频调节风机转速， 维持风道内静压稳定。
变风量空调系统控制
1.2 系统送风量控制-定静压控制
压力控制回路的意义在于保持风管中最佳 的静压
变风量空调系统控制 1.2 系统送风量控制-定静压控制
正确选择设定点对系统的性能非常重要
– 如果设定点过高，风机的能源就被浪费掉了
• 静压的设定点越高，风机就越难于保持设定点
变风量空调系统控制
1.2 系统送风量控制-定静压控制
正确选择设定点对系统的性能非常重要
– 如果设定点太高，系统的噪音就会增大
变风量空调系统分成三个状态:
VAV空调系统在办公建筑内的使用及控制策略分析
VAV空调系统在办公建筑内的使用及控制策略分析摘要：本文从系统形式介绍及能源策略控制角度，从甲级写字楼A楼的空调系统的方案确定，VAV变风量空调系统组成，内外区空调方式，系统布置形式，VAV空调系统控制，VAV末端装置选用及控制进行设计介绍，VAV空调系统融合了风机盘管系统与定风量空调系统的优点，在高档写字楼项目中，越来越受开发业主青睐。
VAV空调系统控制系统设计是变风量空调设计的重点和难点，也是系统成功与否的关键，文中详细论述了甲级写字楼A楼外区，内区VAV空调系统及其控制系统，为同类项目提供了参考借鉴。
一、变风量VAV系统的简单介绍变风量系统其工作原理是当房间负荷发生变化时，系统末端装置自动调节送入房间的风量，确保房间温度保持在设计要求的范围内，同时，空调机组根据各末端装置的风量变化，通过自动控制调节送风机的风量，达到节能的目的。
甲级写字楼空调系统的确定，不仅要从空调系统本身技术成熟性，稳定性，先进性考虑，还需要结合建筑层高和室内装修后的净化要求，考虑空调系统安装空间。
写字楼常使用的空调系统有风机盘管加新风和全空气系统。
风机盘管系统中四管制风机盘管加新风系统使用功能灵活，冷暖适用范围宽广，当前写字楼应用的较多；全空气系统中VAV变风量空调系统使用功能灵活，冷暖适用范围宽广，当前写字楼应用的较多；全空气系统中VAV变风量空调系统使用功能灵活，冷暖适用范围宽广，当前写字楼应用的较多；全空气系统中VAV变风量系统相对定风量系统节能性明显二、系统设计2.1 VAV变风量空调系统设计2.1.1系统选择分析VAV变风量空调系统复杂，设计难点多，控制系统的设计是变风量空调系统设计的重点和难点之一，也是系统成功与否的关键。
故在设计时尽可能选择系统简单，控制形式便于实现的形式。
VAV变风量空调系统有多种类型，但空调系统组成有四个基本部分构成，空气处理及输送设备，风管系统，变风量末端装置和自动控制系统。
写字楼A楼的空调区进行了内外分区，VAV空调处理系统采用了单风机的系统；空调系统采用单风机系统，空调机组采用单风机（只设变频送风机）设置独立的变频排风机系统，每层设置空调机房。
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托管上也开有一系列小孔， 其目的是为了测取静压。
Ｐ
＝ Ｐ１ ＋
１ ２
ρＶ１２
（ ３）
静压设定值 ＋ 静压修正设定值＋
－
主－
风
控制风机转速
ＰＩＤ
主
风
! Ｖ１ ＝
… …
＋ Ｔｎ ｃｓ · Ｖｎ ｎｃｆｍ ＋ Ｖｎ ｎｃｆｍ
（ ７）
由 式（ ６） 、式（ ７） 计 算 出 Ａｏｚｔ、Ａｏｃｓ 。 当 加 权 温 度 Ａｏｚｔ 小于加权制冷温度设置值 Ａｏｃｓ 时， 可以改变机组的送 风温度设定值， 提升送风温度。其作用： １） 由于 Ａｏｚｔ 小 于 Ａｏｃｓ 说明大多数房间的温度偏低， 故此时可以适当 提高送风温度； ２） 由于送风温度的提高， 也就是减小
２．２ 变静压控制
当绝大多数 ＶＡＶ 末端的需求送风量很小时， 即每 个 ＶＡＶ Ｂｏｘ 中的风门开度较小时， 可以改变（ Ｒｅｓｅｔ） 主风管的静压设定值（ 即需求静压值） ， 使 ＶＡＶ 空调风 机的转速降低， 以利节能。此时由于主风管中的静压 值下降， 会使每个 ＶＡＶ Ｂｏｘ 中的风门开大以满足需求 风量， 但风门开度变化并不会消耗额外的能源。
２（ Ｐ － Ｐ１） ρ
/ 式中 Ｐ —风管全压，Ｐａ；
Ｐ１ —风管静压， Ｐａ； ρ—气流密度， ｋｇ／ｍ３；
Ｖ１ —风速， ｍ／ｓ。 测出风速后， 乘以该测速点的风道截面积即可得
到风量。由于全压测孔和静压测孔不可能在绝对同一
位置， 探头对流场不可避免有干扰， 流体也是粘性的，
ＶＡＶ 空调系统使用的成败， 关键看三个方面： １）
$ % ＶＡＶ 空调系统设计（ 包括负荷、风量计算） ； ２） 空调系
统施工； ３） ＶＡＶ 空调系统的自动控制。以下就自动控 制方面的几个主要控制策略作一说明。
风量值。测量 ＶＡＶ Ｂｏｘ 的目前送风量， 与需求风量值 比较， 经又一 ＰＩＤ 算法后得出一输出值， 去调节 ＶＡＶ Ｂｏｘ 中的风门开度。控制原理见图 １。
图 １ ＶＡＶ 末端温度控制原理图
当 前 值 与 上 次 值 之 间 的 时 间 间 隔 由 数 据 采 集 、运
算周期 Ｔ 决定， 当 然 越 短 越 好（ 可 近 似 逼 近 连 续 的 积 信号、计算输出实现。能保持主风管中的静压恒定， 使
分和微分） 。
ＶＡＶ 末端有足够的送风量， 简单可靠。
设定 温度 ＋
室－ 内 温 度
ＰＩＤ 需求风量 ＋ 送－ 风 风 量
ＰＩＤ 控制风门开度 室 内
Ｄ ＝ Ｋｄ ［ｅ（ ｋＴ） － ｅ（ ｋＴ － Ｔ） ］ 式中 ｕ（ ｋＴ） —控制器第 ｋ 次运算周期后的输出；
ｕ（ ０） —控制器初值； ｅ（ ｋＴ） —控制器第 ｋ 次运算周期时， 测量值与设
定值之间的偏差。
了水阀的开度， 冷水需求流量减少也间接地减少了能
量的消耗。 控制原理参见图 ５。
下， ＶＡＶ 空调风机转速也不是在房间负荷变化后立刻
送风温度
温度修正
调节到稳定转速就不动了， 它可以说是一种间接根据
设定值 ＋
设定值 ＋
控制水阀开度 ＰＩＤ
房 间 温 度 偏 差 由 ＰＩＤ 控 制 器 来 控 制 转 速 的 风 机 控 制
以上控制原理图中的设定温度值应分使用时段值 和非使用时段值， 针对不同的时段有不同的要求控制 值， 这将有利于节能。图中的需求风量被限制在最大风 量和最小风量值之间， 而这两个值是由 ＶＡＶ 空调系统 设计单位计算后提供。
送风风量的测量是依据毕托（ Ｐｉｔｏｔ） 管的测风速原 理： 同时测出某点的全压和静压， 即可得出该点的风 速。该风速测量点（ 即毕托管） 是在 ＶＡＶ Ｂｏｘ 中， ＶＡＶ Ｂｏｘ 不同的生产厂家配有不同形式的毕托管， 有的是 一字形， 有的是十字形或圆形。在迎风面的毕托管上开 有一系列小孔， 其目的是为了测取全压； 在背风面的毕
静压设定值 ＋
主－ 风 管 静 压
控制风机转速 ＰＩＤ
主 风 管
图 ２ 定静压控制原理图
个设计送风量和设计风机转速， 那么在运行过程中有
一需求的运行风量， 自然可能对应一要求的风机转速。
虽然设计工况和实际运行工况下系统阻力有所变化，
但可将其近似表示为：
Ｇｒ ＝ Ｇｄ
（ ５）
Ｎｒ Ｎｄ
Ｎｒ ＝
Ｎｄ Ｇｄ
（ ２） 有 共 同 的 温 度 设 定 值 ： 把 其 中 １ 个 Ｔｅｒｍｉｎａｌ
设为温度设定值 主 站 （ Ｓｅｔｐｏｉｎｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｓｔｅｒ） ， ６ ＶＡＶ 空调系统的联动控制
＋
送－
主
风
风
方法。控制原理参见图 ４。
温 度
管
（Ｋ Ａｏｃｓ － Ａｏｚｔ）
/ 运行需求总风量Ｇｒ
Ｋ＝
Ｎｄ Ｇｄ
控制风机转速 Ｎｒ
图 ４ 总风量控制原理图
这种控制策略中如何准确的设计、整定 Ｎｄ 与 Ｇｄ 参数是关键， 同时还牵涉到每个 ＶＡＶ 末端的最大、最 小风量是否设计正确。总风量控制方法在控制系统形 式上比静压控制简单。它可以避免使用压力测量装 置， 也不需要变静压控制时的末端阀位信号。
１．２ Ｐ ＩＤ 计算方法
控制策略由 ＶＡＶ末端控制器采集信号、计算输出
来实现。其中 ＰＩＤ 算法如下：
ｕ（
ｔ） ＝
Ｋｐ
ｅ !ｔ "＋ １ Ｔｉ
∫ｅ（ ｔ） ｄｔ
＋
Ｔｄ
ｄｅ（ ｔ） ｄｔ
（ １）
式中 ｕ（ ｔ） —控制器信号输出；
Ｋｐ —比例系数；
１ ＶＡＶ 末端温度控制
Ｔｉ —积分系数； Ｔｄ —微分系数；
１．１ 控制原理（ 压力无关型 ＶＡＶ 末端）
抽象成数值信号， 而不能进行完全连续的积分和微分：
ｕ（ ｋＴ） ＝ ｕ（ ０） ＋ Ｐ ＋ Ｉ ＋ Ｄ
（ ２）
测量室内温度， 与设定的舒适温度值比较， 经 ＰＩＤ 算法后得出一输出值， 该值被认为是目前室内的需求
Ｐ ＝ Ｋｐ ｅ（ ｋＴ） Ｉ ＝ Ｋｉ ｅ（ ｋＴ） ＋ Ｉ（ ｋＴ － Ｔ）
Ｇｒ
式中 Ｇｒ —每个 ＶＡＶ 末端需求送风量计算所得的累
加值， ｍ３／ｈ；
Ｎｒ —计算得出的风机应达到的转速， ｒ／ｍｉｎ； Ｇｄ —设计最大送风量， ｍ３／ｈ； Ｎｄ —设计最大风机转速， ｒ／ｍｉｎ。 总风量控制方式在控制特点上是直接根据需求
风量计算出要求的风机转速。但需求风量并不是一个
在房间负荷变化后立刻设定到未来能满足该负荷的
组冷热盘管上调节阀的开度， 使送风温度保持恒定。 温度可能大大低于设定值。
控制原理图类似于定静压控制原理（ 略画） 。
该控制策略能避免室内过冷， 且节能。
此控制策略由控制 ＶＡＶ 空调机组的控制器采集
信号、计算再输出而实现， 控制简易。ＶＡＶ 末端的送风 温度保持不变， 对 ＶＡＶ 末端的调节没有扰动。
３．２ 变送风温度控制
４ 多个 ＶＡＶ 末端的关联控制
在一大空间内， 如： 大会议室、教室、餐厅等， 可能 有多个 ＶＡＶ 末端， 如何协调这些 ＶＡＶ 末端工作， ＶＡＶ
在说明该控制原理前， 需先定义以下几个参数： Ａｏｚｔ（ Ａｖｅｒａｇｅ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｚｏｎｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ） ： 处 于 使 用时段的房间的加权温度； Ａｏｃｓ（ Ａｖｅｒａｇｅ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｃｏｏｌ ｓｅｔｐｏｉｎｔ） ： 处 于 使 用 时 段的房间的加权制冷温度设置值； Ｔｉ： 某一房间温度，℃； Ｔｉｃｓ： 某一房间制冷温度设置值， ℃；
故必须对每个毕托管风速传感器做标定（ 标定系数） 。
该控制策略能保证室内温度的舒适并节能。从控
制原理图可知， 它实则是一双回路串级 ＰＩＤ， 故具有这
类 ＰＩＤ 算法的各种优点， 如： 调节的稳定性和速度（ 指
管
管
静
压
根据每个 ＶＡＶ 末端风门的开度而给出的一个增量
图 ３ 变静压控制原理图
需要注意的是， 由于该控制策略是多变量输入， 即 变静压的结果还要被每个 ＶＡＶ 末端风门的动作所影 响， 所以该控制策略的运算周期不能太短， 否则多变量 的耦合将会引起控制回路的振荡。
变静压控制策略最大的优点是： ＶＡＶ 空调风机因 在部分负荷时降低转速而节能， 并因 ＶＡＶ 末端风门保 持较大开度而降低末端噪声。
２．３ 总风量控制
迅速平衡负荷突变） 等。
ＶＡＶ 空调机组中的风机根据相似律， 在空调系统
２ ＶＡＶ 空调机组的风量控制
２．１ 定静压控制
先测量主风管中的静压， 该值与设定值进行比较， 经 ＰＩＤ 算法后得出一输出值， 去控制 ＶＡＶ 空调风机 的转速， 使主风管中静压保持恒定。控制原理参见图２。
关键词： 变风量空调系统； 变静压控制； 变温度控制； 设备联动； 控制策略
中图分类号： ＴＵ８３， ＴＰ ２７３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００６－ ８４４９（ ２００７） ０４－ ００１９－ ０４
/ ０ 引言 变 风 量 空 调 系 统 （ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ） 简而言之就是通过改变送入房间 的风量来满足室内变化的负荷。变风量空调系统有节 能 、无 凝 结 水 害 、系 统 灵 活 性 好 、能 实 现 分 区 控 制 等 优 点。伴随着我国各类商业办公建筑的大批建设， ＶＡＶ 空调系统逐渐得到了越来越多的应用。
ＶＡＶ 空调系统的几个控制策略
荣剑文 １， ２
（ １．上海交通大学， 上海 ２０００６２； ２．开利空调冷冻销售（ 上海） 有限公司， 上海 ２００００１）