变风量空调系统的优缺点
变风量(VAV)空调系统施工工法
变风量（VAV）空调系统施工工法一、前言变风量（VAV）空调系统是一种节能、智能的空调系统，它可以根据实际需要自动调节风量和温度，以提供舒适的室内环境。
本文将介绍变风量空调系统施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 节能高效：变风量空调系统可以通过自动调节风量和温度，实现精确的能量控制，节约能源，提高能源利用效率。
2. 灵活可调：可以根据实际使用需求，自动调节风量和温度，以适应不同的室内环境需求。
3. 统一控制：通过集中控制系统，可以对整个系统进行集中监控和控制，提高整个系统的运行效率。
4. 安装方便：变风量空调系统采用集中供风和分散回风的方式，减少了管道和设备的数量，简化了安装工程。
5. 维护便捷：系统的运行和维护都可以通过集中控制系统进行，减少了维修和保养的难度和成本。
三、适应范围变风量空调系统适用于各种建筑类型，包括办公楼、商业综合体、酒店、医院、工厂和学校等。
特别适合需要经常变化的室内环境需求的场所，如会议室、餐厅和展馆等。
四、工艺原理变风量空调系统通过在风机和送风口之间设置变风量盒，实现对风量的调节。
根据室内需要和设定的温度值，集中控制系统会自动调节变风量盒的开度，从而调节风量和温度。
五、施工工艺1. 设计方案确定：根据建筑设计和室内环境需求，确定变风量空调系统的供回风位置和管道走向。
2.材料准备：采购所需的管道、管件、变风量盒和控制系统等材料。
3. 管道铺设：根据设计方案，按照规范要求进行管道的铺设和固定。
4. 安装设备：安装风机、变风量盒和其他辅助设备，连接管道和电气线路。
5. 系统调试：对整个系统进行逐一检查和调试，确保各个设备和组件的正常运行。
6. 安装控制系统：安装集中控制系统，配置各项参数和设置控制策略。
7. 系统调试和调整：根据实际情况，对系统进行再次调试和调整，确保系统在正常运行范围内。
变风量空调系统简介
作者简介 ：徐宁（１９８５一），女 ，天津人 ，助理工程师，学士学位，主要从 事暖通 空调 系统的设计研 究。
因为许 多工程项 目在装修过 程 中需 要重新 分 隔房 间 ，风 口 的位置也会 由于 装修风格 的不 同而改变 ，对 于定 风量空 调 系统和风机 盘管系统 ，要做 局部 的改变 是很 困难 的 ，而变 风量空调系统的送风 口可以 随便 改变位 置 ，也可 以根据 需 要而增加风 口数 量 ，易于改 、扩建 ，尤其 适合 格局 多变 的 建 筑 。
通过 比较我们 发现变 风量空 调系统存 在很 多优 点 ，但 也有不足 。那么 ，变风量 空调 系统 该怎样 设计 呢 ，与 其他 空调系统有什么区别 呢？
５ 设计 步骤
（１） 负荷计算 。变风量 空调系统 的冷 、热 负荷 的基本 计算方法与其他空 调系统 相 同。不 同的是 ，为 了提高 房 间 的热舒适性和新 风分布 均匀性 ，变 风量空 调系统 需对 各类 负荷作分别处 理 ；冷 、热负荷分 别处理 ；不同温 度控 制 区 域负荷分别处理 。因此 ，对 于变 风量空调 系统 的负荷 计算 来说最重要的就是根 据建筑 使用 功能 和负荷情 况恰 当地进 行空调分 区。
（２） 区域温度可控 。各 空调房 间可以独立 地选择 自己 要求 的控制温度及风 量 ，这是通 过各 房间 的末 端装置 实现 的 ，相 比于定风 量空调 系统 ，温度控 制更 为灵活 ，避 免局 部区域 出现过冷或过热现象。
（３） 系统灵活性好 。由于变风量 空调 系统 的送风 管是 与风 口软管连接 ，这就 意味着 风 口的位置是 可以随意 改变 的 ，这在许多需要二次装修的工程 中显然提供 了很大便 利。
能 ：控 制
中 图 分 类 号 ：ＴＵ８３１．７
IVAV介绍
空调末端VAV变风量空调系统变风量（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。
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。
每台空调末端VAV设备均相互联动，均与AHU空调主机联动,使每个房间区域根据人员的变化，改变空调送风量。
达到每个区域的温度环境要求。
1、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）节能环保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%。
综合能耗比常规空调节省30%以上。
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。
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。
（2）健康舒适风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端噪声较小。
带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。
(完整版)定风量与变风量空调系统
变风量空调系统的组成
变风量空调系统主要由空气处理机（即空调 箱）、消音器、送回风机、压力无关型单风 道变风量末端（VAVbox）、DDC数字控制器 等组成
变风量空调系统结构简图
常用的变风量系统末端装置
(1)节流型：节流型是一般普遍应用 于变风量系统之方式，系统结构如图 四所示。其控制非常简单，当室温升 高时，表示其需冷量增大，透过温度 控制器及风门(或其它风口节流装置) 调节机构的作用，将风门(或其它风 口节流装置)由小开大，增加送入室 内的冷风量，达到控制室温的目的。 当室温降低时，则温控器又使风门 (或其它风口节流装置)关小，减少冷 风的送风量。此种的变风量系统，通 常应用于纯需冷房之地区。
缺点：1、缺少新风，室内人员感到 憋闷； 2、房间内正压或负压过大导致 室外空气大量渗入，房门开启困难； 3、室内噪声偏大。 从运行管理方面看，主要有： 4、系统运行不稳定，尤其是带 “经济循环（Economizer Cycle）” 的系统； 5、节能效果不明显。 此外，目前VAV系统还存在一些 固有的缺点： 6、系统的初投资比较大； 7、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。 8、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。
(2)旁通型：旁通型系统结构 如图五 所示。当负荷减少时，其控制的方式 也是由温度控制器控制VAV BOX之 空气阀门的动作，以维持室内的设定 温度。此外旁通管路(可利用天花板 内空间或另设之旁通风管)亦有一空 气阀门。此一旁通空气阀门与VAV BOX空气阀门是连动的，能将房间 不需要的风量，经由旁通的方式送出， 再经回风风管回到空调箱，以维持风 机送出风量的平衡。此系统中，在各 控制房间内，由于风量会随着室内负 荷需求而改变，因而有变风量系统的 特性。但风管系统中的压力及风量均 维持不变，所以无法在风机方面减少 耗电。此种装置一般仅做为简单的控 制温度方法，使用在节能要求不高的 场所。
简析变风量（VAV）空调系统及设计指南
简析变风量（VAV）空调系统及设计指南简析变风量(VAV)空调系统及设计指南变风量（VAV）空调系统是根据室内负荷的变化或室内温度设定值的改变,自动调节空调系统的送风量，使室内温度达到设定要求的全空气空调系统。
变风量空调系统一般由变风量末端装置、集中空气处理机组、送回风管路及其控制系统组成。
变风量系统示意图：适用条件，主要特点：一般意义上，国内市场主要应用超高层高档办公楼，部分跨国公司对办公场所空调系统的硬性要求之一。
房间温度能够单独控制的全空气系统。
风量自动变化(应对负荷变化)，系统风量分配自动平衡。
空调房间没有冷水系统，同时也没有冷凝水产生的相关问题。
对于负荷变化较大，同时使用系数较低的场所，节能效果尤为显著。
空气品质好，温控准确快速，舒适性提高。
运行节能（比CAV或FCU系统节能20-30%）。
维修成本低，便于装修重新分隔。
需要的机电安装高度较多，方案及扩初阶段需要和建筑协调确定。
造价较高，需要较高的安装调试水平，系统的控制调试较为复杂。
负荷计算，系统选型：1.收集建筑资料，确定空调分区，划分空调系统：2.冷负荷计算：计算各房间的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量；计算AHU的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量。
3.供热方式的确定及热负荷计算：周边区的辅助供热系统（远程供热、独立供热）；再热式变风量系统的供热（就地供热）；单风道系统的供热（冷热风）；分别计算热负荷。
4.VAV BOX平面布置及类型：考虑温控要求，确定BOX数量；根据空调分区，确定BOX为单冷还是冷暖型；考虑气流组织、房间的噪音要求确定送回风口位置、换气次数等，确定BOX是否带风机。
末端设备选型：VAV BOX本体主要部件：VAV BOX的分类：与压力有关型BOX：通过房间温度与设定温度差值控制风阀开度：工作原理：弊端：当阀位不变时，BOX风量随入口静压变化而变化。
通过房间温度与设定温度差值控制风阀风量：风速（压差）传感器－8×2个小孔。
空气调节--变风量系统
送风量随负荷变化 ,回风量也要随之变化 ,这样才能保证 房间的正常压力。由于房间向外渗风和厕所排风 ,回风量 要比送风量小。
送风机和回风机都由一个送风静压控制器来调节。当负 荷减少时 ,送回风量按同一比例减少，是一种最简单的控 制方法
回风机由放在新回风混合箱里或房间内的静压控制器控 制。
在送风和回风风道上安装风量计 ,并用一个控制器控制二 者的差值来解决这个问题。
（1）系统构成： TE (室内温度设定 /传感器 ), IVC (VAV末端智能控制器 ), SCM (系统管理器 ), ICC (系统控制器 ), INV (变频器 )等部件及系统构成 。
（2）控制目的: 是使系统在最小送风静压(变静压法 )下满足室内要 求风量.
（3）控制循环构成:
四、VAV空调控制系统的发展与介绍
(2) 控制目的:
确保系统新风量 ; 过渡季节的全新风空调。
（3）控制原理
四、VAV空调控制系统的发展与介绍
第一阶段:定静压定温度法。 80年代开发。 第二阶段:定静压变温度法,(CPT定静压法 )。90年代前开发。 第三阶段:变静压变温度法,(VPT变静压法)。90年代后期开发。
李克欣：暖通空调 1999年第 2 9卷第 3期
1、定静压定温度法原理
四、VAV空调控制系统的发展与介绍
简单地说，通过改变送入房间的风量来满足室内 变化的负荷
一、变风量系统的概念
2、定义解释
系统必须是利用变风量箱来分配流量； 保持送入房间的风量不变而改变一次风与回风的混合比例； 保持一次风恒定而改变一次风与回风的混合比例； 区域温度的控制由变风量箱来实现； 空调机组的送风量应根据送风管内的静压值进行相应调节 , 与变风量箱减少或者增加送风量以控制房间温度相呼应。
变风量空调系统的特点和发展前景
静压 复得 法设 计风 管 系统 。尽 可能 地采 用 圆形或 椭
Ｎｏ ． ３。 ２ １， Ｓ Ｐ ． ０１ ｅ
Ｖ １３ Ｔ ｔ ｏ ． １ ｏ ．０（ ｏａ Ｎ １ ６） ｌ
圆形风 管 ，以减小摩 擦 阻力 。但 是 高速送 风 系统 的 没有 末端 加热装 置 的定风量 空 调 系统 ，因此 出现不 风机耗 能大 ，且 管路 系统 噪音增 加 。随着 压 力无关 能满 足各 个房 间不 同送风参 数 的要 求 的缺 点 。风机 型 ｖ ｖ ｂｘ 本上 全面取 代压力 相关 型 Ｖ Ｖ ｂｘ Ａ ｏ 基 Ａ ｏ 及 盘管 系统 可 以解 决这 一 问题 的出现 ，但 是 同样 具有
根据 负荷 的变化 或个人 的舒 适要 求 自动 调节 自己 的 应多种 室 内舒 适要 求或 工艺 设计要 求 ；完 全 消 除再
英 、法等 国在空 调方 面的 能耗约 占国家 总能 耗 的三 ３ １ 变 风 量 空 调 系 统 的优 点 ．
统能耗 占建 筑总 能耗 的 ７ ％左 右… ０ １，因此变 风量 空
Ｎｏ． ， ２ １ Ｓ ｐ． ３ ０１ ， ｅ Ｖｏ ． ０（ ｏａ １ ３ Ｔ ｔ Ｎｏ． １ ｌ １ ６）
文章 编 号 ：Ｉ Ｎ ０５ １０ （０ １ ３ ０４— ３ Ｓ １０ —９８ ２ １）０ —０ ８ ０ Ｓ
变 风 量 空 调 系 统 的 特 点 和 发 展 前 景
曹振 华
调 节 ，并且 能够 在考 虑 同时使 用 系数 的前 提 下 ，空 的设 定值 即可 。 ５ ）与 定 风 量 系 统 相 比 ，风 量 平 衡 方便 。节 省
了风 量平衡 中浩繁 的 测定 和调 整 的工 作 量 。 ６ ）有 与定 风量 相 同 的舒 适 感 ， 由于 成 功 地 开
VAV、VRV、FCU,写字楼空调是越高级越好？
VAV、VRV、FCU，写字楼空调是越高级越好？市面上写字楼普遍用到的空调系统分为三种，我们先说V A V （V a r ia b l e A i r Vo l u m e），即变风量调节空调系统。
这是一种通过改变送风量来调节室内湿/温度的空调系统（又称：集中式空调系统）。
实质是在保持空调送风温度的前提下，根据房间内实际温度的变化来调节空调送风量，达到控制房间温度的目的。
V A V系统的优点：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。
2、新风舒适度高：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，大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量，也可避免避免在局部区域产生过冷或过热现象。
3、噪音小：变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端能感觉到的噪声微乎其微。
4、智能化可塑性强：采用数控的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。
5、易于改造：由于它的末端装置及其所带风口用软管连接，易于装修或二次改造。
第二种是V RV（V ar i a b l e R e fr i g e r an t V o l u me），即变制冷剂流量系统。
这种空调系统通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
V R V系统的优点：1、节能：目前VR V空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
V R V先进的变频技术，可在15%-100%容量范围内进行控制，根据负荷变化进行稳定的运转控制。
压缩机在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失。
2、占用面积小：条件许可时，VR V系统外机机组可摆放在裙楼楼顶或塔楼楼顶，占用写字楼内部的面积较小，可满足自用型楼宇客户的个性需求。
3、舒适度较高：可选择带冷源的新风处理机或不带冷源的全热交换器，除湿量较大，对于很多空气湿度较大的地区项目很适用。
(完整版)定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别
定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别？xjshuang520258回答的很专业，所谓的变风量空调系统也就是我们通常所称的VAV（Variable Air Volume）空调系统，该系统于60年代在美国诞生，其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。
在当今特别提倡节能和舒适性的条件下，变风量空调系统正在逐渐被人们接收并得到应用。
变风量空调系统主要有以下几个优点：1、由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化，而空调系统大部分时间的部分负荷下运行，所以风量的减少带来了风机能耗的降低。
2、区别于常规的定风量或风机盘管系统，在每一个系统中的不同朝向房间，它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间，因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定，而只要按某一时间各朝向冷负荷之各的最大值来确定。
这样，变风量空调器的冷却能力及风量比定风量可风机盘管系统减少10-20% 。
3、变风量空调系统属于全空气系统，与风机盘管系统相比有明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间，因而免除了盘管凝水和霉变问题。
•变风量空调就是“变频空调”，它根据调整的环境温度自动变换出口的风量大小，从而达到在要求的温度范围左右。
同时又节约了电。
定风量的空调是不可以自动调节的，是用开开停停的方式来保持所调整环境温度范围左右的。
变风量与定风量空调系统之比较（1）可以根据不同房间的使用要求来独立控制同一风系统中的各房间的温度。
而不是象定风量系统中只能控制总的回风温度。
其每个VAV未端装置可自配温度控制，随着所控制区域的温度变化，自动调节送风量。
（2）综合能效比高，这主要体现在两点：①同一风系统中，不同房间一般是不可能同时达到最大负荷值，因此尽管每个VAV未端的最大送风量可按房间最大负荷来选择，但空调机组总送风量应按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算而不是象定风量机组那样送风量为各房间最大送风量之和，因此，从设计上， VAV系统空调机组的送风量的选择就比定风量空调机组低，使机组尺寸减小，所占机房面积也有所减少；同时，其设计的用电安装容量下降，电气报装费也将下降。
浅谈变风量空调系统的优缺点
公 、会 议 、展厅 等 ；对 于 大 堂公 共 空 间 、影 Ｊ 或出售后 ， 用户通常会根据 自己的使用要求 Ｊ 剧院 等 负荷 变 化较 小 的场 合 ， 采用 变 风量 空 对房 间进行二次分隔及装修 ， 变风量系统由 调 系统 的意 义 不大 ， 是 以 定风 量 为好 ， 还 如
一
一
特定区域 （ 或地点 ）的温度。对于一个风 系统 带 有多 个房 间时 ， 风量 空 调 系统 不 可 定
・
能使 每 个房 间温 度都 能进 行 控 制 （ 因为其 送 风温 度相 同 且送 入 每 个 房 间 的风 量 是 恒 定
３ 变风量空调系统与风机盘管加新 ． 风 空调系统的比较
１．引言
变风 量 空 调 系 统 是 全 空 气 系 统 的 一 种
是完全相同的 ，但是 由于各房 间内设置的 Ｖ Ｏ ＡＶ Ｂ Ｘ可以独立控制风量， 在整个风系
热）量 ， 并非每个房间都在 ｆ 形式 ， 由单风道定风量系统演变而来 。 它 在 ｊ 统达到设计冷 （ 因此 ， 风量 空 调 系统 变 发达 国家 ，从 ７ 年 代就 开 始 有 所研 究 和 应 其设 计状 态下 运 行 ， ０ 热 量或风量应为各房 间逐时冷 （ ） 热 用 ，其 工 作 原理 是 当 房 间 倚 发生 变 化 时 ， 的冷 （ ） 量或 风 量 之 和的 最 大 值 。在 此 设 计状 态 下 ， 它可 自动控制送入房间的送风量 ， 从而使空
浅 谈变风 量空调系 统的优缺 点
曹丽君 上海科进咨询有 限公 司深圳 分公 司 ５ ８ ２ １０ ３
空调定风量、变风量空调系统综述
空调定风量变风量系统特点综述摘要：本文首先介绍了定风量空调系统（CAV）与变风量空调系统（VAV）在国内外的发展状况，然后对两个系统进行了描述。
主要介绍了两个系统的特点，变风量空调系统的优缺点。
通过比较得出结论，变风量空调系统明显优于定风量空调系统，最后指出变风量空调系统未来的发展前景。
关键词：定风量空调系统；变风量空调系统；特点比较；发展前景Abstract：This paper first introduces the domestic and foreign development status of the constant air volume system (CAV)and the variable air volume(VAV), and then the two systems are described. Mainly introduced the characteristics of the two systems, the advantages and disadvantages of the VAV system. By comparing, concluded that the CAV system is obviously superior to the VAV system,and at last points out the future development of the variable air volume system.Key words：CAV; VAV; the characteristics comparison; the future development0 引言随着智能建筑业的快速发展，自动化楼宇系统也逐步建立了更多、更科学、经济、合理的控制和管理，不仅使建筑功能等级提高，而且能产生较高的节能作用。
变风量（变风量空调）空调系统的节能率、灵活性要远优于其他类型中央空调系统，已渐渐成为中央空调设计者的主流研究方向[1]。
VAV系统2
∙什么是VAV系统∙来源:转载浏览次数:1903 发布日期:2008-6-27变风量空调系统（VAV）是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。
变风量系统60年代起源于美国，由于它有巨大优势，而在世界迅速发展。
目前已占世界空调系统30％份额，并且成为空调发展的必然趋势。
目前国外高层建筑使用率已达95％。
它区别于其它空调形式的优势主要在于以下几个方面：一、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关风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。
当全年空调负荷率为60％时，它可节约风机动力耗能78％。
二、新风作冷源：因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季可大量彩新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，而且可改善室内空气质量。
三、不会产生冷凝水：因为它是全空气系统，可以避免产生冷凝水造成的滴漏污染吊顶。
四、灵活性好：在二次装修过程中，风口位置可通过软管连接任意改变。
五、系统噪声低，不存在现场噪声。
六、不会发生过冷或过热。
七、提高智能化程度。
八、减少综合性初期投资，而且维修量小，寿命长。
变风量系统的概念，分类及应用变风量系统是通过改变送风量而不是送风温度来调节和控制某一空调区域温度的一种空调系统。
变风量系统的概念按处理空调负荷所采用的输送介质的不同分类，变风量（VAV）系统是属于全空气式的一种空调方式，该系统是通过变风量阀调节送入房间的一次风量，并相应调节空调机（AHU）的处理风量来控制某一空调区域温度的一种空调系统，有以下几个方面值得注意：变风量系统改变的是进入房间的一次风量。
有的变风量量箱（VAV box）则是保持送风量不变而通过变风量阀改变一次风量与回风的混合比例。
区域温度的控制由变风量箱（VAV box）来实现。
即通过气动或电动或DDC（直接数字控制）来控制变风量阀的开度，调节一次风量，或通过调节变风量阀的开度，调节一次风量，或通过调节变风量箱中的风机转速成来调节送风量或调节旁通风阀来实现的。
VAV变风量空调系统的优点及缺点解析
VAV变风量空调系统的优点及缺点解析变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要表现在以下几个方面: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。
5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房用户端噪声较小。
6、不会发生过冷或过热带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。
7、可实现远程集中监控，提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。
8、变风量空调系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长。
变风量空调系统存在的劣势主要表现在以下几个方面:1、造价较高，初期投资大：相对于常规FCU等系统，VAV变风量空调系统进入中国市场的时间较短。
特别是进入中国市场初期，由于国内没有相应的产品，VAVBOX，控制器，专用温控器等都需要采用国外进口产品，系统造价居高不下，制约了VAV变风量空调系统在国内的应用。
对变风量空调系统的探讨
垫!Q盟Q：垫Lhi m N ew Tec lm ologi ea a n d Pro d u el a对变风量空调系统的探讨刘晓北(天津市长城建筑设计有限公司，天津300041)建筑技术摘要：变风量空调系统具有节约能耗、空调品质高、运行维护简单等突出优点，已获得了越来越广泛的应用。
空气处理机组是变风量空调系统中的关键空调设备，对它的运行控制直接影响到变风量空调系统的成败和节能的效果。
在系统设计过程中，空气处理机组控制方案与控制参数的确定。
应引起空调设计师与自控设计师的高度重视。
变风量空调系统中空气处理机组的控制功能，除应具备常规定风量空气处理机组中的各类保护与报警功能外，还必须具备送风温度控制功能、送风量控制功能、排风量控制功能、新风量控制功能等。
为充分发挥变风量空调系统的优势，自控运行方案还应分冬季、夏季、过渡季三个运行工况设定。
本文论述变风量空调系统中空气处理机组的送风温度、送风量、新风量等参数的控制方式和设定值的选择，提出了完整的变风量空调系统中空气处理机组的控制方案，并讨论变风量空调系统过渡季运行方案。
关键词：空调系统；变风量；自动控制1送风温度的控制变风量窄调系统与定风量空调系统的一个主要区别是，变风量空调系统是控制空气处理机组的送风温度，而定风量空调系统是控制代表温度或回风温度。
送风温度的控制是通过控制盘管水阀调整冷水麒水流量来实现的。
1．1夏季送风温度设定值的选择送风温度设定值的大小首先受到盘管处理能力的限制。
由于在设计t况下f一般是最大负荷T况下)空气的流量最大，盘管出口空气温度最高，因此送风温度设定值应不低于此工况下盘管出口空气干球温度。
再加上送风机电机温升。
否则在设计工况下运行时会出现实际送风温度低于设定值，水阀保持最大开度，从而造成系统失调。
根据中国建筑科学研究院空调所对不同制造厂的表冷器进行实测得出的数据，不同排数的表冷器在下述工况下的出口空气干球温度。
将送风温度设定值直接取作盘管出口干球温度加送风机电机温升是不合适的。
中央空调的末端形式的原理、优缺点和使用场合
中央空调的末端形式的原理、优缺点和使用场合中央空调的末端形式是指在空调系统中，将冷热空气通过不同的末端设备送入室内空间。
常见的中央空调末端形式包括全空气系统、变风量系统、两管制风机盘管系统和四管制风机盘管系统。
下面将分别介绍这些系统的原理、优缺点和使用场合。
1. 全空气系统：原理：全空气系统通过送风管道将冷热空气送入室内，再通过回风管道将室内空气回收，经过处理后再次送入空调系统。
全空气系统通常配备空气处理设备，如空气过滤器、加湿器、除湿器等。
优点：空气流通性好，室内温湿度易于控制，适用于需要严格控制室内空气质量的场所，如医院、实验室等。
缺点：初投资较高，能耗较大。
使用场合：对室内空气质量要求较高的场所。
2. 变风量系统：原理：变风量系统通过调节送风量来控制室内温度。
根据室内负荷的变化，系统自动调节送风量和回风量，以保持室内恒温恒湿。
优点：能耗较低，适用于负荷变化较大的场所，如办公楼、商场等。
缺点：初投资较高。
使用场合：负荷波动较大的场所。
3. 两管制风机盘管系统：原理：两管制风机盘管系统通过两根管道分别输送冷水和热水，通过风机盘管将冷热空气送入室内。
根据室内温度需求，系统自动调节冷水和热水的供水温度，以实现室内温度控制。
优点：结构简单，安装方便，适用于小型商业建筑、办公楼等。
缺点：冷却和供暖不能同时进行，不适用于需要同时进行制冷和供暖的场所。
使用场合：小型商业建筑、办公楼等。
4. 四管制风机盘管系统：原理：四管制风机盘管系统通过四根管道分别输送冷水和热水，以及冷热空气。
通过控制冷水和热水的供水温度和风机盘管的工作模式，实现室内温度控制。
优点：制冷和供暖可以同时进行，适用于需要同时进行制冷和供暖的场所。
缺点：初投资较高，维护成本较高。
使用场合：大型商业建筑、办公楼等。
总的来说，不同的中央空调末端形式适用于不同的使用场合和需求。
选择合适的末端形式应考虑到室内空气质量要求、负荷变化、初投资和运行维护等因素。
变风量空调系统的特点和发展前景
瑞典 甚 至高 达 ５ 左 右 ， Ｏ 在我 国空 调 系统 能耗 占我
国建 筑 总能 耗 的 ７ 左 右 。 ］ Ｏ 口 因此 变 风量 空 调 系 统
化 程度 ， 提高 区域 舒适 化程 度 。
在 一些 工 业 化 发达 国家 ， 由于 中央 空 调 系统 的 广泛 使用 ， 能耗损 失相 当 的大 ， 如 ， 、 英 、 等 例 美 日、 法 国在 空 调方 面 的能 耗 约 占国家 总 能 耗 的 三 分 之 一 ，
ｃ室 内无 过 热过 冷 现 象 ， 、 由此 可 减 少 空 调 负 荷
风机 盘管 系 统 ， 大 幅 度 减 少 制冷 机 的能 耗 ， 能 而且 可改善 室 内空气 质 量 。
３ 变风量空调 系统 的特点
收 稿 日期 ：０ １ ５ ６ ２ １ 一Ｏ —２
作者简 介 ： 曹振华 （９ ８ ， ， １ ７ 一）男 陕西户县人 ， 师 ， 主要从 事暖通 空调方面的教学研究工作 。 讲 现
变 风 量 空 调 系 统 的 特 点 和 发 展 前 景
曹振 华
（ 陕西 国防工业职业技 术学 院 热能工程学院 ， 陕西 西安 ７０ ０ ） １ ３ ２
摘
要： 本文主要介 绍 了变风量空调 系统的优缺 点， 并根据其特点展 望 了变风 量空调 系统在 自动化楼 宇 系统 中的发
展前 景。
关键 词 ： 变风 量 空调 系统 ； 点 ； 特 发展 中图分类号 ： ６７２ ＴＢ ５． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：４ Ｏ 一 （０ １ ０ － ０ ４ － ０ ９Ｏ７ ２１）３ ０６ ３
１ 引 言
变风量空调系统的特点和发展前景
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在 一些 工业 化发 达 国家 ，由于 中央 空调 系统 的
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广泛 使 用 ， 能 耗 损 失 相 当 的 大 ，例 如 ，美 、 日、
３ 变 风 量 空 调 系 统 的特 点
英 、法 等 国在 空 调方 面 的能耗 约 占国家 总能 耗 的 三 ３ １ 变风量 空调 系统 的优 点 ． 分 之一 ，瑞 典甚 至高 达 ５ ％左右 ，在 我 国 ，空调 系 ０ １ ）能 实 现 局 部 区 域 （ 间 ）的灵 活 控 制 ，可 房 统 能耗 占建 筑总 能耗 的 ７ ％左右 ｌ ，因此 变风 量 空 根据负荷的变化或个人 的舒适要求 自动调节 自己的 ０ １ Ｊ
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１ 引 言
第３ 卷第４ 总 １ 期） ０ 期（ １ ７
文 章 编 号 ：ＩＳ １０ ＳＮ ０５—９８ （０ １ ４—０５ —０ １０ ２ １ ）０ ０７ ３
２ １ １ 月 ０ 年 １ ２
制
冷
VAVBOX与风机盘管系统的比较
VAV BOX与风机盘管系统的比较一、变风量空调系统基本概念VAV（Variab le Air Volume）空调系统也就是我们通常所称的变风量空调系统，是通过改变送风量也可调节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）的风量来适应该系统的风量需求。
变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。
二：变风量系统的特点首先，变风量系统空调系统有其自身的优点:：1、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和末端设备里的再加热器能耗的降低；2、能够实现不同温度要求、不同房间区域的灵活控制；3、当各房间负荷要求参差不齐时，更能体现出其优势，相比定风量空调系统，其总送风量、末端设备、空调管路都相对较少；4、当某个房间无人不需要负荷时，可以完全停止对该房间的送风，而不影响其他房间，对系统的平衡不会有影响；5、当实际负荷不足或系统由余量时，可以方便增加新的空调区域房间，耗费较低，且不会破坏原系统平衡，所以容易适应由于建筑格局变化而进行的空调改造项目；同时，变风量空调系统也存在一些缺点：1、当变风量空调系统减少对房间的送风量时，可能会使房间的温度分布不均匀，从而影响房间的舒适度；2、变风量空调系统的初始投资相对较高；3、VAV 空调系统是一个干扰大的、高度非线性的、不确定性系统，因而控制最复杂，容易出现系统不稳定的现象；三、与传统的FC+新风系统进行技术比较：综上所诉，变风量空调系统具有节能舒适、控制灵活、易于改造等优点，但由于过去人们对节能认识不足和变风量系统控制、运行较复杂及该系统的初投资较大,这些都限制了变风量系统的应用。
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在各种空调方式中,VAV 空调系统有其自身的优点:1、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和末端设备里的再加热器能耗的降低;2、能实现局部区域的灵活控制;3、利用系统多样性,可使中央系统的初始成本低;4、同样,由于可利用系统的多样性,今后扩展的成本大大降低;5、系统是自平衡的(Self2balancing) ,等等。
因此,国外智能大厦的空调系统多采用VAV 空调系统, 或与CAV 空调系统、FCU 空调系统相结合的方式。
虽然VAV 空调系统具有上述优点,但是它的控制却最复杂。
目前,VAV 空调系统的控制方式基本上采用多个回路的PID控制。
在系统模型参数变化不大的情况下,PID 控制效果良好。
但是,VAV 空调系统是一个干扰大的、高度非线性的、不确定性系统,这是由于:1、外界气候和空调区域里的人员活动的变化很大,对系统形成很大的干扰;2、空气调节过程是高度非线性的;各执行器的运行特性也是非线性的;3、各个控制回路之间耦合强烈,完全解耦是不可能的;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。
5、在许多系统里,系统的数学模型很难建立。
1. 1 VAV 系统的节能研究20 世纪70 年代到90 年代,主要集中研究它的能耗情况,即与定风量(CAV) 空调系统和风机盘管系统比较节能效果。
与CAV 空调系统相比,VAV 系统可以不需或减少再热量,降低送风量,从而减小风机能耗,降低制冷负荷等。
此外,VAV系统还可以通过消除过冷、回收灯光的热量而节能[1 - 3 ] 。
Wallace 等人提出在高层建筑的VAV系统中引入建筑能耗监控系统和计算机控制,可以优化节能效果。
风机能耗在VAV 系统中占很大的比重,因此对风机采取有效的调节措施,降低风机能耗是增强VAV 系统节能效果的重要途径。
目前,风机调节主要采用调节风机入口导流叶片角度和变风机转速两种方法, Englander 和Norford 比较了二者的节能效果,并用动态模拟软件HVACSIM + 进行了模拟计算,结果表明,采用变转速调节要比采用调节风机进口导流叶片角度节能30 % ,而且变转速调节与DDC 结合效果会更好。
加州能源委员会总结多年的VAV 设计经验,认为风机的调节方式对能耗的影响比风机类型的影响大,而且指出变转速调节与变静压控制方式结合节能效果显著。
1. 2 VAV 系统送风量的控制研究VAV 系统是通过改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的空调系统,因此风量控制是VAV 系统控制的关键环节,它关系着整个系统的能耗情况和系统的稳定性和可靠性。
目前总送风量的控制方法主要有两种:静压控制法和风量控制法。
1. 2. 1 静压控制法静压控制法又分为定静压法和变静压法。
定静压控制由于简单、运行可靠,目前仍作为一种主要的控制方法在变风量系统中得到普遍采用,但不利于风机节能。
变静压法可以最大限度地降低能耗,节能效果显著。
Tung 和Wang 等人介绍了变静压控制策略,并分别用实验研究和计算机模拟的方法对两种控制策略的节能情况进行了比较,结果都表明变静压控制方式比定静压控制方式节能效果好。
1. 2. 2 风量控制法为了全面提高系统的稳定性,最大限度地节约能量,Hartman 提出了一个新的概念,即基于末端装置的风量调节( terminal regulated air volume ,TRAV)。
TRAV 基于末端装置实时的风量要求,采用先进的控制软件,实施风机控制。
其基本原理是,将末端装置送风温度、温控器读数、风量及阀位信号都送入一个中央控制器,由它计算后再调节送风状态点(不仅变送风量而且要变送风温度)。
Hartman 用计算机对一幢典型办公楼内的VAV系统进行了模拟,结果表明,采用TRAV 控制,风机能耗可以降低50 %。
但这种控制方法需要解决两个关键的问题,即送风状态点的预测和所需送风状态的实现。
如果能比较好地解决这两个问题,就可以避免多个环路之间的相互作用,从而提高系的稳定性。
此外TRAV 要求从建筑到VAV box都应采用先进的DDC 控制。
1. 2. 3 其他控制法随着研究的深入,人们开始研究更先进可靠的控制方法,Byer s 提出了风机压力优化的概念,指出它是部分负荷工况下控制静压的节能措施,也是控制VAV box 的可靠手段。
Wei 等人提出了将阀门控制和变静压控制相结合的控制方法(integrated damper and pressure reset , IDPR) ,并用实验的方法对比研究了几种不同控制方法的节能效果。
实验结果表明,当系统运行良好时, IDPR法与TRAV 法对风机转速的调节基本一致,当系统出现故障时, IDPR 法控制的风机能耗较低。
Feder spiel 等人发展了传统的变静压控制法,提出了带InCTeTM 的SAV ( static pressure adjustment from volume flow) 静压控制,指出该控制方式节能性很好,而且不会影响房间的热舒适性和室内空气质量。
加拿大的Nassif 等人利用双目标遗传算法对HVAC 系统的控制方式进行了优化。
这些控制方式能否成功执行取决于VAV 末端装置内流量传感器能否对流量进行精确测量。
因此,提高流量测量的精度是改善VAV box 性能的关键技术。
1. 3 新风量控制研究尽管VAV 系统节能效果显著,但是在实际应用的过程中,人们也发现变风量系统中负荷的变化会导致风量变化,这使得室内气流组织发生改变,从而影响室内的热舒适性。
在1984 年的ASHRAE 会议上,大家一致认为设VAV 空调系统的很多建筑运行效果并不好,问题在于送风量不足。
Tamblyn 指出,VAV 系统室内空气循环不好,无法满足人们对空气质量的要求,为此,他提出了温度补偿和内部分区的方法,以在能耗不升高的情况下保证必要的空气循环。
Meckler 指出,VAV 空调系统风量分配不均容易导致室内空气质量很差,从而使病态建筑综合症出现的概率大大增加。
为保证室内空气质量,各国学者一直在探索最小新风量的控制方法,现主要有表1 列举的几类方法。
3 变风量空调系统的优势分析3.1 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, 因此可以大幅度地减少送风风机的动力耗能。
根据模拟测算, 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% 。
3.2 新风做冷源因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耗能, 亦可改善室内空气质量。
3.3 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冷凝水滴漏和污染吊顶的问题。
3.4 系统灵活性好现在建筑工程中常常需要二次装修, 若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统, 其送风管与风口软管连接,送风口的位置可以根据房间的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。
3.5 系统噪音低风机盘管系统存在每个用户末端, 而变风量空调系统噪音主要集中在机房, 当采用空气动力型变风量末端时, VAVBOX可设置在走廊且一个VAVBOX可连接多个末端用户, 末端噪音相对较小。
3.6 不会发生过冷或过热的现象, 空调舒适性好带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比, 能更有效地调节局部区域的温度, 实现温度的独立控制, 避免在局部区域产生过冷或过热现象。
3.7 楼宇自动化程度高采用DDC数字控制的变风量空调系统, 可以实现计算机联网运行, 接到楼宇自控系统中, 从而提高楼宇智能化程度。
3.8 减少综合性初投资由于增加了系统静压控制以及VAV空调箱等环节,设备控制上的造价会有所提高。
但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布, 使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移, 从而使系统的设计总送风量减少, 因此可以减少空调系统设备的容量, 系统综合性初投资不一定会增加, 甚至可以降低。
3.9 结构简单, 维修工作量小, 使用寿命长4 变风量空调系统主要末端设备的种类4.1 末端装置的分类末端装置是改变房间送风量以维持室内温度的重要设备。
末端装置有如下几种分类方法:按照改变风量的方式, 有节流型和旁通型。
前者采用节流机构( 如风阀) 调节风量, 后者则是通过调节风阀把多余的风量旁通到回风道。
按照是否补偿压力变化, 有压力有关型( pressure dependent) 和压力无关型( pressure independent) 。
从控制角度看, 前者由温控器直接控制风阀; 后者除了温控器外, 还有一个风量传感器和一个风量控制器, 温控器为主控器, 风量控制器为副控器, 构成串级控制环路, 温控器根据温度偏差设定风量控制器设定值, 风量控制器根据风量偏差调节末端装置内的风阀。
当末端入口压力变化时, 通过末端的风量会发生变化, 维持原有的风量; 而压力无关型末端可以较快地补偿这种压力变化, 维持原有的风量;而压力有关型末端则要等到风量变化改变了室内温度才动作, 在时间上要滞后一些。
价格上, 压力无关型要比压力有关型高一些。
按照有无末端混风机来分, 有带风机和不带风机两种末端。
带风机的末端可以在小风量或低温送风系统中保证室内一定的气流组织。
按照风机和一次风的关系, 带风机的末端又可分为带并联风机的末端装置( parallel fan powered terminal) 和带串联风机的末端装置( series fan powered terminal) 。
按照控制方式分, 有电动、气动和自力型。
电动的末端还有模拟型和直接数字控制型两种。
另外, 末端装置还可以附设消声和再热水功能。
4.2 末端设备的常用类型下面介绍在工程应用中常用的三种类型: 单风道变风量末端、风机动力型变风量末端以及变风量末端风口等类型。
4 .2.1 单( 双) 风道变风量末端主要是指利用风阀的节流作用来改变通过该末端的送风量以适应该区域室内负荷变化来维持区域内空调参数恒定的末端形式。
4.2.1 风机动力型变风量末端: 串联型变风量末端以及风机并联型变风量末端串联型和并联型变风量末端主要在末端风机与一次风的相对位置, 如果末端风机与来自送风管的一次风相对串联, 则为风机串联型; 风机与一次风相对并联, 则为风机并联型。
风机串联型变风量末端: 是利用风阀的节流作用调节来自送风管的一次风量, 一次风与来自吊顶的二次风混合后由末端送风机送入该空调区域, 实现一次风变风量运行, 末端定风量运行的特点, 最大限度地保证室内的气流分布和舒适性。