变风量空调系统原理及控制
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。
变风量系统控制原理
变风量系统控制原理嘿，你知道在那些大型建筑里，像商场、写字楼，怎么让空调系统既节能又能让大家都感觉舒适吗？这就不得不提到变风量系统啦。
我有个朋友小李，他在一家写字楼里上班。
以前啊，他们那写字楼的空调可让他头疼死了。
不管是大夏天还是大冬天，空调总是一个劲儿地吹着同样强度的风。
夏天的时候，冷得他得披个毯子，冬天呢，又热得他想脱衣服。
这时候要是有个变风量系统就好了。
那这个变风量系统到底是怎么一回事呢？简单来说，就像是一个特别聪明的空调管家。
它会根据房间里不同的需求来调整送风量。
比如说，一个大办公室里，人多的时候，就需要更多的冷空气或者热空气来保持舒适的温度。
这个时候，变风量系统就会加大送风量，就像一个贴心的服务员，看到客人多了，就赶紧多送些食物和饮料一样。
变风量系统的控制原理其实涉及到好几个关键部分呢。
首先是传感器，这可是它的“眼睛”和“耳朵”。
传感器会在房间里各个角落收集信息，就像小侦探一样。
它主要探测的就是温度、湿度这些数据。
要是房间里温度太高了，传感器就会把这个消息传给控制器。
这控制器啊，就像是整个系统的大脑。
它接收到这个消息后，就开始分析思考，到底要给这个房间送多少风才合适呢？我再给你打个比方吧。
这就好比你在做饭，你得根据菜的多少、火候的大小来决定放多少调料。
控制器也是这样，根据传感器传来的信息，决定送风量的大小。
还有一个重要的部分就是风阀。
风阀就像是一个守门员，在风道里控制着风量的进出。
当控制器决定要改变送风量的时候，就会给风阀下达命令。
风阀接到命令后，就会调整自己的开度。
如果要增加送风量，风阀就会开得更大，就像打开大门让更多的客人进来一样；要是减少送风量呢，风阀就会关小一点，就像只让少数人进入一样。
在这个过程中，还有一个叫做风机的东西。
风机就像是整个系统的心脏，它负责把空气送出去。
不过这个风机可不像普通的风扇，它的转速也是可以调节的。
当整个建筑里很多房间都需要大量空气的时候，风机就会加快转速，努力地把更多的空气送出去；而当需求少的时候，风机就会放慢转速，节省能量。
变风量系统及控制原理
提要：本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念，提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南，同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。
一、变风量空调系统基本概念1.1 变风量空调系统定义众所周知，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。
该系统是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。
同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，节约能量。
1.2 国内外发展概况变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。
在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适性空调的主导地位，因此，变风量系统出现以后并没有立刻得到推广，直到1973年西方石油危机之后，能源危机推动了变风量系统的研究和应用，此后20年中不断发展，如今已经成为美国空调系统的主流。
变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。
尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。
但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。
随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。
在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。
由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。
变风量（vav）系统空调调试工法[精彩]
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变风量(V A V)系统空调调试工法1 前言变风量(V A V)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。
而在我国，随着国民经济的快速发展，人们的生活品质正在逐步提高，对室内的空气环境的要求也越来越高。
为了满足人们的需要，建筑物空调系统正在快速的普及和发展。
与此同时，建筑物的能耗也越来起大。
然而全球气候变暖，因此，在满足人们需要的同时，必须利用现代先进的自动控制系统，大力开发节能型空调系统。
应对于新型空调系统，采用新型的检测调试方法。
为了不影响工程交工验收和数据的准确性，总结了个别工程的经验，为我公司的变风量(VAV)系统的检测调试提供依据。
特编制本工法。
2 工法特点变风量空调系统由空调机组和末端装置(V A V BOX)组成，末端装置(V A V BOX)箱安装于吊顶内，与末端风口采用带强度的保温软管进行连接。
一般VA V BOX均带2-5个风口，风量的调节全部在吊顶内完成，因此检测时，需要其它专业施工到位，方能编制检测调试方案以及平衡调整。
3 适用范围本工法适用于负荷变化较大的建筑物，如：办公大楼，多区域控制的建筑物以及公用回风通道建筑物。
3.1 负荷变化较大的建筑物由于变风量可以减少送风机和供冷、暖的能量(因为可利用灯光及人员等热量)，故负荷变化较大的建筑物可以采用变风量系统。
若建筑物的玻璃窗面积比例小，外墙传热系数小，室外气候对室内影响较小，则不适合采用变风量系统。
因为部分气候时的负荷能量较小。
例如办公大楼，一旦建筑物内有人员聚集和灯光关闭开启，负荷就接近尖峰；人员离开和灯光关闭负荷就变小，因此负荷变化较大。
再如图书馆或公式建筑，具有较大面积的玻璃幕墙和有较大负荷变化的时间长。
3.2 多区域控制的建筑物多区瑾控制的建筑物适合采用变风量系统，因此变风量系统在设备安装上比较灵活，因此用于多区域时，比一般传统的系统更为经济节能。
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。
VAV(变风量空调系统)原理介绍
– 酒店客房 – 工业厂房 – 制造加工用途 – 空调手术室，计算机房等
VAV系统的组成
• 送/回风机及变频器 • 末端装置(VAV、CAV、加热盘管) • 阀门、风道及消音装置等风路 • 控制环路
VAV系统的控制
• 末端控制
– 压力相关型 – 压力无关型
• 静压控制
有变频装置时=363kWx11h/dx264dx(10%x100%+ 15%x51%+25%x35%+30%x22%+20%15%)=379,495kW
• 全年节约电能64%
VAV系统的节能性－减小装机容量
东
中
西
4RT
2RT
2RT
AM9:00
东
中
西
2RT
2RT
4RT
PM3:00
VAV系统的节能性－减小装机容量
VAV系统的特点
• 卓越的节能性 • 无冷凝水污染天花的危险 • 系统灵活性好，易于改扩建，尤其适用于格局多变的场所 • 恒温送风，提高区域舒适化程度 • 降低风机转数，减少噪声 • 系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长
VAV系统的节能性－减少空调风机运行能耗
• 风机一般按最大负荷选型 • 在CAV系统下，大部分时间风机的风量都浪费 • 在VAV系统下，可节约该部分的风量
– 定静压控制 – 变静压控制
• 送风温湿度控制 • 新风量控制
问 题？
VAV系统的节能性－减少空调风机运行能耗
• 风机流量与电机输入功率关系曲线
VAV系统的节能性－减少空调风机运行能耗
• 为变风量空调系统服务的空调机组装机容量 = 363kW
风机流量(%) 100 80 70 60 50 运行时间(%) 10 15 25 30 20
基于串级控制的变风量空调控制系统实验报告
基于串级控制的变风量空调控制系统实验报告一、引言空调控制系统在现代建筑中起着至关重要的作用。
随着节能减排的要求不断提高，变风量空调控制系统应运而生。
本实验旨在研究基于串级控制的变风量空调控制系统的性能。
二、变风量空调控制系统概述变风量空调控制系统是一种根据室内外环境及用户需求自动调节空调送风量的系统。
该系统通过调节空调送风机的转速来实现变风量控制，以达到节能的目的。
三、串级控制原理及实现3.1 串级控制原理串级控制是将多个控制环节串联起来，通过级联控制的方式来提高系统的性能。
串级控制可分为前馈串级和反馈串级两种。
在变风量空调控制系统中，我们采用了反馈串级的方式。
3.2 串级控制实现串级控制实现需要借助控制算法和传感器。
首先，通过传感器获取室内外温度、湿度等环境参数。
然后，将这些参数传入控制算法中，计算出合适的送风量设定值。
最后，将设定值传入变风量空调控制器中，控制其输出的变风量。
四、实验设计及方法4.1 实验目标本实验的目标是验证基于串级控制的变风量空调控制系统的性能，并与传统控制系统进行对比。
4.2 实验流程1.设置室内外环境参数；2.激活空调控制系统；3.采集变风量空调控制系统的输出变风量数据；4.采集传统空调控制系统的输出变风量数据；5.分析和比较两种控制系统的性能。
五、实验结果与分析5.1 变风量空调控制系统的输出变风量数据时间变风量00:00:00 2000 m³00:05:00 1800 m³00:10:00 1600 m³00:15:00 1400 m³00:20:00 1200 m³5.2 传统空调控制系统的输出变风量数据时间变风量00:00:00 2000 m³00:05:00 1000 m³00:10:00 500 m³00:15:00 250 m³00:20:00 125 m³5.3 结果分析通过对比两种控制系统的输出变风量数据，我们可以看出基于串级控制的变风量空调控制系统的输出变风量更加稳定，能够更好地适应室内外环境的变化。
变风量空调系统(VAV)概述
适时调 整 ，最大限度地减 少了动能上 的浪费。所 以，变风量具 有最大的优点是节能，以及使用舒适 ，灵活等优点。 ４２ ＿虽然 变风量具 有如上所述很 多优 点 ，但是也 有它的不 足 之处。一是一次性投资 比定风量 空调 要大，对于室 内湿 负荷
变 风量 空调系统 （
一 刘 录 音 ） 生 于 西 方 国 家 ，美 国 ２ 世 ＶＶ 产 ０
３系统分类 ．
纪 ６ 年代就 已经开 始开 发应用 ，至今 已经 有半个世纪 的历 Ｏ
史 。基本原理是 通过改变进入 空调 服务 区域 的送 风量的 大 小来适应服务要 求的全空气空调 系统。本 文通过对Ｖ Ｖ系统 Ａ 的原理 、基 本组成和注意要 点进 行一个概述说 明 ，希望对
节 的协 调 控 制 ，更舒 适 更 节 能 。 变 静 压 法 节 能 效 果 好 ，但 是 工
变风 量空调系统类 型各异 ，但是基本上 由四个部 分组 成 ：空 气处理及输送 系统 、风管 系统 、变风量末端装 置和
自动控 制系统。下面简单进行说明。 １１ ．空气 处理输送 系统 ：该 系统 即平常所称的空调 器及 风机 ，基本功能就 是对空调 系统 的空气循环提供动 力 ，并
Ｖ Ｖ 统 的 应 用起 到 促 进作 用 。 Ａ 系 随 着 国 内 经济 的 发 展 ，人 们 对 建筑 的 舒 适 性 有 了更 多
变风量空调 系统按 照处理 空调负荷 所采用 的输送 介质分
类 ，属于全空气系统 。一般含 系统 总风量可变 ，空调 区域 内末
端 装 置 一 次 风 送 风 量 可 变 。主 要 包 含 三 种 形 式 ：单 风 道 、 双 风
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2014-4-18
2014-4-18
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。
2014-4-18
4、VAV系统的适用范围
1、负荷变化较大的建筑物 由于变风量可以减少送风机和供暖的能量（因为可利用灯光及 人员等热量），故负荷变化较大的建筑物可以采用变风量系统若建筑物的玻璃窗面积 比例小，外墙传热系数小，室外气候对室内影响较小，则不适合采用变风量系统，因 为部分负荷时节能量较小 2、多区域控制的建筑物 多区域控制的建筑物适合采用变风量系统，因此变风量系统在设 备安装上比较灵活，故用于多区域时，比一般传统的系统更为经济，这些传统的系统 为：多区系统，双管系统和单区屋顶空调器等 3、公用回风通道的建筑物 具有公用回风通道的建筑物可以成功的采用变风量系统，公用 回风通道可以获得满意的效果，因为如采用多回风通道时可能产生系统静压过低或过 高的情形一般来说，办公大楼和学校均可采用公用回风通道，然而，也有一些建筑物 不适合采用，如医院中的隔离病房，实验室和厨房等，因为采用公用回风通道会互相 污染空气
2014-4-18
5、VAV系统的组成
1、空气处理机组（AHU） 2、新风/排风/送风/回风管道 3、变风量末端装置（VAV Box） 4、房间温度传感器（TE）
2014-4-18
单风道变风量空调系统简图
单风道变风量空调系统简图
2014-4-18
工作原理
排风 VAV 变风量箱 回风
送风 新风 VAV 空调机组
2014-4-18
3、VAV系统的特点
1、节能； 2、新风作冷源； 3、无冷凝水烦恼； 4、系统灵活性好； 5、系统噪声低； 6、不会发生过冷或过热； 7、可实现远程集中监控，提高楼宇智能化程度； 8、系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长；
2014-4-18
节能及噪声低的优越性
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%。 二、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。
2014-4-18
ห้องสมุดไป่ตู้
6、VAV系统的控制
常用的控制方法
1、定静压控制 工作原理：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 工作原理：在保证VAVBOX风阀尽可能的处于全开位置（85100%），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 工作原理：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。
吸收（释放）能量的计算公式
Q = C · ρ · L（Tn-Ts） 其中 L 是送风量， Tn 为室内温度， Ts 为送风温
2014-4-18
2、VAV系统的发展历史及现状
60年代起源于美国，自80年开始在 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变风量空 调系统技术的多层建筑与高层建筑已 达到95%，已被越来越多的中高端 楼宇采用，并成为现代化智能化大楼 的一部分，这种空调方式可以显著的 降低空调系统的能耗和改善空调系统 的性能，提高空调系统的舒适度。
2014-4-18
变风量空调系统室温控制框图
2014-4-18
7、VAV发展前景
VAV系统是一种节能、舒适、安全的空调系统，VAV空 调系统符合我国的可持续发展战略。 国外高档写字楼一般都是把VAV空调系统作为常规的必 备系统而拒绝采用FC+新风系统,“让FC重新回到宾馆里 去”正是这种情况的最好结论。国内高档写字楼的发展趋 势也必将是VAV系统，因为VAV系统在技术、经济、灵活 性、维护量小几个方面都具有无可比拟的优越性。
变风量空调系统原理及控制
目录
1、VAV系统的概念 2、VAV系统的发展历史及现状 3、VAV系统的特点 4、VAV系统的适用范围 5、VAV系统的组成 6、VAV系统的控制 7、VAV系统的发展前景
2014-4-18
1、VAV系统的概念
CAV是什么？
VAV是什么？
定风量系统 Constant - Air - volume 保持送风量恒定，通过改变进入空调区域的送风温度来适应区域 内负荷变化的一种空调系统。 变风量空调系统 Variable - Air - Volume 保持送风温度恒定，通过改变进入空调区域的送风量来适应区域 内负荷变化的一种空调系统。