简述变风量系统

简述变风量(VAV)系统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。

有的变风量箱（ VAVbox）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。

∙空调机组（AHU）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时相呼应，一般地，空调机组送风机的性能曲线应相当平缓，从而使得风量的减少不至于使送风静压过快升高。

表 1 全空气系统分类变风量系统可基本分为单风道，双风道和多区域系统三种，项其中单风道和双区域系统三种，而其中单风道系统又可分为再热、诱导、风机动力、双导管和可变散流器等到几种调节形式。

如果建筑物分成周边区和内部区（例如大的办公楼），则变风量系统可按周区供暖方式和变风量箱结构两方面进行分类。

2.1 按照周边区供暖方式的分类（内部区域单冷）按周边区供暖方式，变风量系统可以分为如下几类：（ 1 ）内部区域单冷系统指在空调内区采用的变风量空调形式，一般地不带供热功能，下面几种形式均是以采用内部区域单冷为前提的。

（ 2 ）散热器周边系统散热器设置在周边地板上，一般采用热水可电热散热器，具有防止气流下降，运行成本低，控制简单等优点，但需要精确计算冷却和加热负荷，以避免冷热同时作用。

在国处一些豪华考究的设计中，采用顶棚辐射散热器提供更舒适的空调环境。

（ 3 ）风机盘管周边系统风机盘管可以是四管式，也可采用冷热切换二管式，或单供热二管制，风机盘管采用暗装时不占用地板面积，同样具有运行成本低，控制简单的优点，夏季由于吊顶内仍保留冷水管及滴水盘，因此，对天花仍有水患可能。

（ 4 ）变风量再热周边系统在变风量末端装置中加再热盘管，一般采用热水，蒸汽或电加热盘管，该系统比双风管系统初投资低，比定风量再热系统节约能源，尽管同样不占用地板面积，但控制程序。

变风量系统（Variable Air Volume System, VAV系统）本世纪60年代诞生在美国，根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统。

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。

VAV系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求。

VAV系统出现后并没有得到迅速推广，当时美国占主导地位的仍是定风量（CAV，Constant Air Volume）系统加末端再加热和双风道系统。

西方70年代爆发的石油危机促使VAV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。

VAV系统的优点VAV系统有如下优点：1.由于VAV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。

有关文献介绍，VAV系统与CAV系统相比大约可以节能30%-70%，对不同的建筑物同时使用系数可取0.8左右。

2.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，例如出租写字楼等。

当室内参数改变或重新隔断时，可能只需要更换支管和末端装置，移动风口位置，甚至仅仅重新设定一下室内温控器。

3.VAV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菌问题。

VAV系统的缺点虽然VAV系统有很多优点，但是伴随着VAV系统的诞生，大部分系统或多或少地也暴露出如下问题。

从用户的角度看，主要有：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：1、系统运行不稳定，尤其是带“经济循环（Economizer Cycle）”的系统；2、节能效果不明显。

此外，目前VAV系统还存在一些固有的缺点：1、系统的初投资比较大；2、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。

3、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。

VAV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；而有的可能通过空调系统设计人员的努力就可以避免。

噪声问题在VAV系统中，比较大的噪声源除了送、回（排）风机外，还有VAV 末端装置。

压力无关型的VAV末端都带有风速测量传感器，这些传感器一般要求风速高于一定数值才能保证测量准确，所以流过末端入口的风速都比较高，这是末端装置产生较高噪声的一个原因。

一般的节流型末端是靠调节阀片开度来改变风量的，所以，当阀片关小的时候，流经阀片的风速也增加了，所以，阀门调节也是一个产生噪声的根源。

末端装置产生的噪声通过送风和外壳传入室内，前者称为送风噪声（Discharge Noise)，后者称为辐射噪声（Radiated Noise）。

在末端装置的产品样本中，都列有详细的噪声数据供设计者参考。

一般，末端装置产生的噪声随型号增大而增加，随着后压差的增加而增加。

由于VAV系统的运行工况是变化的，势必室内的声压级要随之变化。

一般来说，人耳对稳定声压级的噪声环境有一定的适应能力，长时间后，人的感觉就不很明显了。

但是，当声压级的变化达到5dB，人的耳朵就能较清楚地感觉到。

这就是为什么在有的VAV系统中，室内人员有时候能听到噪声，而有时候又感觉不到。

气流组织一般的空调系统的送风口都是定截面的，导叶角度也很少改变，所以当风量减少时，势必影响室内气流组织。

国外通常采用空气分布特性指标ADPI来评价房间的气流组织性能。

该指标综合考虑了空气温度、气流速度和人的舒适度三方面的因素。

如果ADPI=100%，表示全室人员都感到舒适；ADPI达到80%，即可认为是满意的气流组织效果。

有关的气流组织试验结果表明：在变风量送风的情况下，条缝散流器和灯具散流器在较大的风量变化范围内，ADPI均可保持在80%以上，说明这两种送风口的性能较为理想。

所以，在VAV系统中一般不使用普通的方形或圆形散流器，而用是条缝散流器，侧送风口更是极少采用。

变风量空调系统（V A V）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。

变风量系统的优点中央空调变风量（VAV）系统20世纪70年代初由国外研究推出，目前是欧美等发达国家主流的空调系统，它根据空调负荷的变化以及室内要求参数的变化来自动调节各末端及空调机组风机的送风量，最大程度地保证空调环境的舒适性，降低空调机组的运行能耗。

一般来说它具有以下显著特点：a）舒适性。

能实现各个空调区域的灵活控制，可根据负荷变化或个人的要求自行设定环境温度。

b）节能。

由于空调系统绝大部分时间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，因此鞥够合理的分配气量，减少风机能耗，降低运行电费及总装机容量。

c）不会发生过冷或过热。

由于温度控制的灵活、有效，可避免常规空调常见的局部区域过冷或过热，既提高舒适感，又节约能量。

d）系统噪声低。

如果风量减小是通过风机转速降低实现的，则会使系统噪声大幅度降低。

e）无冷凝水烦恼。

变风量系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，可以避免冷冻水、冷凝水滴漏污染吊顶。

f）系统灵活性好。

其送风管与风口之间采用软管，送风口的位置可以根据房间的变化而任意改变，也可根据需要适当增减风口。