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  变风量(VAV)空调系统安装调试问题探讨
 

 

变风量(VAV)空调系统安装调试问题探讨

 

变风量(VAV)空调系统通过改变送风量来适应空调房间的负荷变化,以保持房间内具有适当的温度和湿度。VAV系统在20世纪70年代很多西方国家得到了广泛的应用,这主要是因为它的节能潜力很大。由于空调房间的内部因素(如人员流动、设备等)产生的平均负荷为峰值负荷的80%,而外部因素(太阳辐射传热等)所产生的平均负荷为峰值负荷的60%左右。因此,与CAV系统相比,VAV系统可使建筑节能耗降低20%-30%。

 

在VAV系统的应用过程中,由于设计、安装和操作维护等方面不合乎规范,导致系统不能按照设计人员和用户预想中的那样运行。一些VAV系统在试运行一两年后又因为各种原因而被迫停止运行,重新进行设计和安装,这种情况在实际运用中并不少见。因此,有必要对VAV空调系统设计及安装调试中出现的主要问题进行分析和研究。

 

1 本实例工程简介

1.1 系统组成

变风量空调系统主要由空气处理机(即空调机组)、通风管道、变风量箱、DDC数字控制器、余压系统(含电动排风阀、屋顶风机等)等组成(见图1)。

 

1.2 对变风量系统组合式空调机组的设计基本控制要求

(1)新风管上设置电动阀,与风机联锁,同开同关(延时)。过渡季节采用全新风工况,冬、夏均采用一次回风方式,新风阀设置最小送风量限制,当新风阀阀位降至设定的最小阀位时,送风量如果再减小,则新风阀阀位不变,减少回风阀阀位。

(2)防冻报警,当温度低于4度时,停送风机、关闭电动新风阀、开启冬季空调水管路上的动态平衡电动调节阀至最小开度。

(3)空调机组内过滤器阻力超标报警。

(4)在表冷器的回水管上设置电动动态平衡调节阀,由送风温度控制该电动阀的开度。

(5)空调机组内的变频风机,由送风管道中的压力(静压)控制送风量,并设置最小送风量限制。压力(静压)控制点设置在送风干管后1/3~1/4处。

(6)当过渡季节采用全新风工况时,电动排风阀(设置在办公层与中庭之间的墙上)开启。

 

2 本工程冬季供暖运行后存在的问题及分析

2.1 最末端房间温度偏低

最末端房间温度偏低的分析,经测量发现其他房间送风量基本满足,最末端房间送风量明显不足。检查空调机组内部发现空调机组内过滤器飞尘堵塞严重。可以断定,过滤器堵塞引起系统阻力增大,导致系统风量减少。待机组过滤网清洗后,经测量,机组出口处主风道的风量为31474m过系统本身的每个VAV变风量箱记录的单个风量,求得系统总风量28000m/h,但机组额定风量为32000m,压为600Pa,比较后发现,两者相差3474m/h,比例为11%。可以断定,系统风管存在漏风现象。经检查发现,该系统风管在施工过程中,由于工期紧张、管理不到位等原因,支风管与主风管连接处未采取咬口连接,大部分采取的翻边拉铆钉连接,且原密封胶存在开裂,导致漏风严重。工人进入吊顶重新采取拉铆钉加固,并重新采购优质密封胶处理后,经过重新测量,风机出口处风量为31360m经以上处理,最末端房间温度偏低的问题得以解决。

2.2 房间温度控制较滞后且难以控制

2.2.1 主要表现 控制送风温度延迟时间较长,达30分钟;在太阳照射强的天气,房间温度波动太大,特别是下午2点左右,朝阳的房间温度达到27℃,甚至更高,控制不明显;系统运行后,问题并不是时时刻刻地存在,随着送风量及外界负荷的变化,有些问题可能在某个工况下发生,但在下一个工况时又消失了。

 

2.2.2 原因分析  (1)产品选型问题,导致控制不利:送风温度调整滞后时间太长,原因为空调水管道上的动态流量平衡阀存在5%的最小开度的问题,不能完全关闭,造成送风温度调整滞后,最后缩小房间温差设定,问题得到一定缓解。建议在选择空调水管道上的动态流量平衡阀时,尽量采用能完全关闭的动态流量平衡阀。(2)本系统送、回、排风设置有失考虑,导致气流组织不好:在全球变暖的大环境下,冬天负荷也将非常大,结合本工程,笔者在2007年1月11日对该工程进行测量,有关数据如下:室外天气情况:白天最高气温零上6℃,风力4级,太阳照射强。在下午1:30左右测量本楼同朝向的4层,该层一直未运行空调机组,且未进行小房间分割,测量数据为27~28℃。结合以上数据分析,该楼层此时刻需供冷风抵消房间热负荷。

 

分析得出:

送风不畅:为使房间温度降低,送风温度保持在达到12度后,新风量占整个系统总送风比例的80%,长时间大新风量送风,必将造成房间静压过高,导致送风不能到达原设计区域,影响送风效果。另本工程标准层除单独设计卫生间独立排风外,在通往中庭处仅设计有余压阀排风,且原设计仅为过渡季节启用,无有效排风,亦导致送风不畅。还有,为保证房间美观性及空调效果,送、回风风口均采用了特殊的条缝型风

口(见图2),与普通条形风口相比,其出风口截面积小、阻力很大。

 

回风系统设计不合理:本工程采用吊顶回风,空调房间的回风经各自的吊顶回风口至吊顶内,从吊顶内集中回到空调机房,但吊顶内未设回风管,造成远处房间的风回不去,大部分从近处房间回去,使各房间室温不均匀。同时经二次装修后,本系统空调面积为1200m,被分割为17个独立的空调房间(卫生间除外),且层高较高,层高为6m,吊顶标高为4.5m,气流组织非常不顺畅,因吊顶上除回风口外,灯具、喷头、烟感、检修口等处均存在缝隙,单个空调房间的回风量难以具体测量,而且由于房间吊顶较高,送风在半空中就已返向上,未与室内空气进行有效交换(见图3)。

 

建议:独立小房间较多、吊顶高度大于3m的VAV系统尽量采用有回风管道的可调节的回风系统。改进措施:将回风吊顶内的电动排风阀与空调机组新风阀连锁,改变原设计回风吊顶内电动排风阀仅在过渡季节开启,而是不论何种季节只要空调机组运行后,即将电动排风阀打开,且电动排风阀开度与空调机组新风阀开度同步,尽量维持本层的新风量与排风量相等,以保证房间静压平衡。最终房间温度基本维持在设定范围之内。

3 总结

3.1 施工注意事项

施工前的技术准备:风管施工前,应与各方进行充分沟通,确保在施工前,将最终的吊顶排布图经各方确认,然后依据排布图确定各专业主管道位置,并将所有支风管一次到位,避免装修后期支风管来、回返弯,确保系统严密、避免系统阻力过大。

 

风管下料工序控制:风管下料时进行精心安排,尽量减少拼接缝。

密封胶的选择:考虑风管内输送空调风温差大(8℃~30℃),且变化迅速(可能上午供热,下午即供冷),故对密封胶的弹性及粘结性提出较高的要求,必须采用质量好的密封胶。

末端风口的选择:根据有关的气流组织试验结果表明:在变风量送风的情况下,条缝型散流器和灯具散流器在较大的风量变化范围内,空气分布特性指标ADPI均保持在80%以上,所以变风量系统中一般采用条缝型散流器和灯具散流器,但在选择条缝型风口时,必须依据风口风速、静压、扩散区域、

到底距离、噪音情况,参照厂家样本进行仔细选择,绝不盲目订货,否则极易对空调效果产生影响。在工程未正式交付使用前,尽量不采用正式风机对施工现场进行通风或除尘等工作

系统调试:变风量空调系统的工程调试非常重要,其工作质量直接影响系统的运行结果,必须进行如下试验:主风管的严密性试验,整个系统的严密性试验,系统的最大送风量,每个VAV箱的最大送风量、最小送风量,每个末端风口的最大送风量、最小送风量,变频风机的性能曲线校核,最大送风量与最小送风量时各房间及吊顶内的静压,排风量与送风量关系图等。

 

3.2 设计注意事项

风量平衡问题:变风量空调系统承担多个独立空调房间的负荷时,尽可能不采用吊顶回风,通常各设置一套新风系统和一套空调排风系统,相应的新风机和排风机均采用变频调速风机,且新风系统和排风系统上各设一个风量控制器,保证空调房间的送风量与排风量的风量平衡。针对变风量系统供热、供冷变化频繁,甚至上午供热,下午有时又需供冷,所以在设计空调弱电控制时,必须针对不同供热、供冷工况模式进行

编程,并在房间达到一定温度时,自动进行模式转换。对于吊顶超过3.5m或大空间的房间,空调系统的气流组织应引起足够的重视,必要时应提前采用计算机软件进行气流组织的模拟,以确保房间的使用效果。

 

 

 

 

 
 
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