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变风量空调系统

变风量空调系统

?变风量系统综述
?关键环节及管理
?关于变风量系统的典型误解
?典型问题及对策
讨论大纲
?基本概念
?系统构成
?系统类型
?系统特点
?末端基本类型
变风量系统综述
?基本概念
?全空气空调系统
?充分运用电子控制系统分区控制舒适度
?风及水循环系统采用变量控制
?维持舒适度前提下降低空调运行能耗
变风量基本概念
?80年代末开始引入中国
?经历近20年应用低潮
?21世纪进入应用推广期
?目前已成为高品质办公建筑
广泛采用的空调系统形式
?北京、上海应用工程较多
变风量基本概念
?适用建筑类型
?办公建筑
?商业建筑
?研究和测试机构
?医院及康复中心
?其它采用全空气系统的各类建筑
变风量基本概念
?能源中心:制冷及制热
?水循环系统:输送冷冻水及热水
?空气处理/输送/分布系统:空调送风和末端调节
?系统控制:实现智能化控制和管理
变风量系统构成
办公建筑典型变风量空调系统示意
VAV末端
冷却塔
变风量
空调箱
能源中心
墙装温控器
主风道
静压控制点
变频控制风机
?典型变风量末端系统构成
变风量系统构成
中央变频空调机组

中央变频空调机组
(AHU )
VAV 末端
VAV 末端
送风口
房间温控器
主送风管道
控制器
?单区变频风机变风量系统:无末端装置
?旁通型单风道:中央风机恒速
?双风道变风量系统:外区中央供热
?多区中央变频风机系统:
?单风道变风量系统
?串联风机动力型诱导系统
?并联风机动力型诱导系统
?高压诱导系统:利用压力诱导回风变风量
?送风排风变风量系统:快速通风或压力维持场合
变风量系统类型
?为何采用变风量系统
?提升室内空气品质(IAQ),改善环境舒适度
?更加有效的通风能力
?实施智能化空调解决方案
?节约空调运行能耗
?消除冷凝水隐患
?满足分区舒适度控制需要
?符合高品质建筑的要求
变风量系统特点
?如何节能?
?系统运行容量随负荷变化调整
?水泵及空调箱风机变速运行
?空调系统配置容量减小
?利用建筑空调负荷差异特性
?减小空调箱和制冷系统装机容量
(依据建筑规模/类型减低5%-25%)
变风量系统特点
?初投资较高
?楼层高度提高——安装风道及末端占用更多空间
?工程管理要求更高
?运行管理要求更高
变风量系统特点
?变风量末端基本类型
?无风机末端:单风道、双风道、高压诱导型
?风机动力型末端:串联风机、并联风机
变风量末端类型
?单风道变风量末端
单风道末端
送风方向
变风量末端类型
送风
?两种风机动力型末端
串联风机 并联风机
变风量末端类型
?并联风机动力型末端
? 一次风随室内负荷调节
? 风机与一次风并联布置
变风量末端类型
一次风
吊顶回风
总送风量
一次风与回风
在风机下游混合
不经过风机增压
?串联风机动力型末端
? 一次风随室内负荷调节
? 风机与一次风并联布置
变风量末端类型
一次风
吊顶回风 总送风量
一次风与回风
在风机上游混合
经过风机增压
?两种风机动力型末端主要比较
? 运行方式:串联风机为连续运行、并联风机为间隙式运行
? 送风量:串联风机为恒定风量、并联风机为部分变风量及定风量
? 适用场所:均适合于需要再热的场所,串联风机更适用于再热量较
大、要求换气次数较大的场合,如会议室、餐厅、大堂等
? 设计:并联风机设计计算工作量加稍大,需逐台计算供热条件下的
风机风量
? 调试:联风机末端调试工作量加大,需要平衡一次风及吊顶内回风
? 噪声:并联风机更低,但间隙运行容易引起注意
? 运行能耗:并联风机系统更低,一般可降低送风系统能耗30%以上
?初投资:相近
变风量末端类型
?变风量末端选择
?适用场所
?初投资
?安装空间
?噪音
?能耗
?气流组织:供冷与供热
?国内采用串联风末端的应用较多
?重要原则:尽量减少采用风机动力型末端
变风量末端类型
?衡量系统成功的基本要素
?系统设计
?技术规范拟订及贯彻
?系统控制
?系统调试
?运行管理及系统改造
关键环节及管理
?运行效果基本满意
?最低标准:舒适度投诉率低于20%(温度、噪声)
?空调箱80%以上时间运行频率低于40Hz实现节能目的
?系统运行稳定性较高
?较少故障和维修
?控制系统调整较好
衡量系统成功的基本要素
?合理的空调分区
?选择适当系统类型
?合理布置风道系统
?科学拟定关键设备技术规范
?拟定适用的系统控制工艺要求
?工程建设过程后续设计调整
关键环节及管理——设计
?技术规范的适用性
?相关专业和单位全过程严格执行统一技术规范
?技术规范包括
?系统设计文件
?系统设备技术规范和第三方性能认证
?风道安装连接和漏风率
?风系统平衡测试与调整
?系统控制工艺
关键环节及管理——技术规范
关键环节及管理——系统控制
?合理的控制方案是变风量系统成功的重要前提
?普遍采用数字控制系统
?提高系统控制精度和节能特性
?实现中央通讯和远程监控
?变风量空调系统控制是楼宇控制系统主要组成部分
关键环节及管理——系统控制
?典型弱电系统架构
以太网
TCP/IP
空调箱及
其它通风设备
制冷及制热设备
水泵、冷却塔
及热交换设备
其它设备控制器
楼宇自控系统
区域控制器 VAV控制器 VAV控制器 VAV控制器VAV控制器
消防系统
现场
控制
设备
及传
感器
电力系统
现场
控制
设备
及传
感器
其它弱电子系统
现场
控制
设备
及传
感器
网络打印机 BMS服务器 操作站 数据库
现场
控制
设备
及传
感器
安保系统
空调通风控制系统
关键环节及管理——系统控制
?变风量空调系统控制主要内容
?制冷制热系统控制与常规空调系统基本相同
?冷冻水和热水循环系统变量控制
?送风系统节能运行控制
?末端风量调节控制
?可对整个空调系统进行中央监控和管理
关键环节及管理——系统控制
?送风系统节能运行控制
?空调箱送风量随负荷变化而调整
?过度季节全新风运行控制
关键环节及管理——系统控制
?系统风量控制
?定静压控制方式(静压重置控制方式)
?总风量控制方式
?变静压控制方式
关键环节及管理——系统控制
?定静压控制
?绝大部分工程采用的空调箱送风量控制方式
?大中型变风量系统普遍采用
?广泛采用并被证明是一种成熟可靠的控制方式
?调试相对简单、易行
?应妥善确定静压采样点位置
?通过试运行合理确定静压设定值
关键环节及管理——系统控制
?静压重置控制方式
?静压设定值自动重置的定静压控制方式
?相对于单纯定静压控制方式更加节能
?要求反馈变风量末端一次风阀位置
?初投资略高于传统定静压控制方式
?调试要求更高
?通过试运行确定静压重置范围及重设幅度
关键环节及管理——系统控制
?总风量控制方式
?理论上最为节能的系统风量控制方式
?基于下列基本假设条件
?依据温差计算末端实际需求风量
?系统风量与空调箱风机转速关系明确
?实际运行中这两个条件基本无法确定,总风量控制难以实现
?目前基本还处于理论探讨和研究,较少实际应用
?系统运算量较大不太适用于中大型变风量系统
?较少实际成功案例
关键环节及管理——系统控制
?变静压控制方式
?以总风量为基础的末端一次风阀位置反馈控制方式
?控制系统初期投资相对较高
?系统运算复杂,调试工作量较大
?不太适于大中型变风量系统
?是较为节能的一种控制方式
?实际工程较少应用
关键环节及管理——系统控制
?定静压及静压重置方式变风量系统示意
Ps
VAV控制器
空调箱
VAV1
VAV2 VAV3
VAV4
温控器1
送风
温控器2
温控器3
温控器4
DDC
区域控制器
关键环节及管理——系统控制
?变风量末端接入房间示意
主送风道
一次风 送风量
墙装房间温控器
风量调节阀
墙装房间温控器
风量调节阀
吊顶内变风量末端
送风口
T
关键环节及管理——系统控制
?变风量末端控制
?就地独立控制送风量维持室内温度
?通过测定送风量和室内温度并与设定值相比较
控制一次风阀开度调节送风量
?维持室内温度的关键
?风量传感器精度
?校正末端控制器风量读数
关键环节及管理——系统控制
?变风量末端主要控制元件
?风量传感器(由末端装置本身整体配套)
?变风量末端控制器及风阀执行器(一般为控制系统统一提供)
?温度控制器(与变风量末端控制器配套提供)
?不同品牌控制器/执行器与变风量末端
采用通用设计可相互匹配
关键环节及管理——系统控制
?变风量末端控制元件关联示意图
送风至房间
墙装房间温控器:
测定房间温度
设定房间温度
变风量末端
T
一次风(自空调箱)
末端控制盒:
内装DDC控制器
风阀执行器及
24V变压器
风量传感器将
风量信号送至DDC控制器
执行器接受DDC调节信号
调节风阀开度
改变一次风量
维持室内温度
温度信号
末端一次风阀
关键环节及管理——系统控制
?变风量末端控制元件关联示意图
风量传感器
压差接管连
接至末端控
制器输入口
一次风阀轴
与执行器
连接固定
关键环节及管理——系统控制
?两种典型的变风量末端控制原理
串联风机供冷/供热控制原理 单风道单冷控制原理
最大
风量
最小风量
+ 0 C 供热
设定点
供冷
设定点
- 0 C
送风量恒定不变
供冷
设定点
最大风量
最小风量
就地再热调节
?送风系统调试的关键环节
?单机试车:确定送风设备运行容量
?空调箱
?变风量末端
?风系统平衡
?定风量系统与变风量分别平衡
?送风和回风总体平衡
?检测末端控制功能检查和风量校正
?控制系统
?末端控制器风量读数校正
?系统参数校验与修正、控制功能序列核实
?系统稳定性
?问题汇总与跟踪处理
关键环节及管理——系统调试
关键环节及管理——运行管理
?变风量系统运行管理
?运行管理人员应尽早介入工程
?理解并学习系统设计文件
?安装及调试阶段深入现场学习变风量系统细节内容
(是现场培训的重要阶段)
?为系统移交作好准备
?日后改造及系统调整、记载及运行参数修改
?对于控制系统的误解
?对于风系统平衡的误解
?对于控制配合的误解
?对于末端类型选择的误解
?对于空调箱容量的误解
关于变风量系统的典型误解
?对于控制系统的误解
?总风量控制方式最佳
?总风量控制方式实施难度较大
尤其在大中型变风量系统中更加难以实施
?控制系统首先应保证稳定性和舒适度
其次考虑系统节能效果
?大中型系统一般建议采用定静压控制方式较稳妥
?自动控制经过适当调试可解决一切舒适度和节能问题
?自动控制无法解决因设计、选型、安装不当等造成的缺陷
?运行管理得当是保证系统正常运行的重要条件之一
?试运行阶段应对系统控制参数进行校验、修正
关于变风量系统的典型误解
?对于风系统平衡的误解
?变风量末端自动调整风量,且为压力无关控制
因而无需对送风系统进行平衡测试与调整
?风系统平衡是系统正常运行的基础
?风系统平衡不当影响系统运行稳定性、末端容量和房间舒适度
?风系统平衡能促进以下工作
?发现并更正系统缺陷
?空调区域内正压控制
?提高系统运行效率、利于降低系统能耗
?改善系统运行稳定性
?解决部分噪声问题
?完善系统控制方案
关于变风量系统的典型误解
?对于末端类型选择的误解
?内区采用单风道、外区采用风机动力型、外区带再热
?基于以下因素确定末端类型
?空调区域的功能
?合理分区情况
?结合低温或地板送风系统
?基本原则是尽量减少风机动力型末端的使用
或尽量多采用并联风机
关于变风量系统的典型误解
?对于空调箱容量的误解
?空调箱送风量等于系统末端最大风量之和
?应考虑系统分区和高峰负荷差异特性
?依据建筑类型、系统规模和分区情况
空调箱总风量一般是各末端最大风量之和的70%-90%
关于变风量系统的典型误解
?空调箱控制不当
?噪声投诉
?热舒适投诉
?系统调试粗糙
?专业配合不当
?改造工作导致的舒适度缺陷
常见问题及对策
?空调箱控制不当
?依据工程规模和系统类型选择适当的风量控制方式
?定静压或静压重置方式
?总风量方式
?变静压方式
?跟踪试运行检查并排除以下影响因素
?传感器布置不当如位置、方向或安装不当
?参数设定值不合理
?程序编制不合理
?传感器误差过大或损坏
常见问题及对策
?噪声投诉
?严格控制噪声源
?合理确定设备容量
?适当选型
?合理布置风道和连接设备
?送风管道妥善密封控制漏风量
?采用吸声性能较好的风道
?加强建筑装修和空调专业的配合
常见问题及对策
?一种合理的末端与风道安装示意
常见问题及对策
温度控制器
常见问题及对策
?下游风道连接方式直接影响噪声表现
?不正确接管方式:下游吸声风道过短
?风机末端
?风
?道
?风口
?末端噪声
从风口处传

?风口
?一种典型的正确接管方式:保证风道长度且顺畅连接
?风机末端
?风道
?正确接管方式:连接足够长度的下游吸声风道及送风口平衡
?风口
?风机末端
?风道
?风口
?风机末端
?风
?道
?不正确接管方式:下游风道T型连接
?热舒适投诉
?末端运行控制检查
?系统平衡检查
?运行参数查验及控制参数调整
?气流组织优化设计与改造
?室内温度传感器安装位置
常见问题及对策
?系统调试粗糙
?预留足够调试周期
?严格执行总体技术规范落实相关单位调试责任
?提高调试结果检查和控制比例
?配合单位相互监督、配合与制约
常见问题及对策
?专业配合不当
?变风量系统调试专业性较强,需由相关专业协调与配合
?相关单位开具调试保函承担调试责任
?拟订界面清楚、责任明确的工程各阶段配合工作细则
?定期召开专题协调会跟进配合进度和责任落实情况
常见问题及对策
?改造工作导致的舒适度缺陷
?系统投入运行后由于二次装修调整容易导致舒适度问题
?装修调整后空调系统的设置和气流组织应作出相应调整
?控制参数调整
?对改造区域空调系统重新调试
?运行管理部门全程负责
?保留改造文件和资料
常见问题及对策
谢谢

 
 
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