暖通空调设计 | VAV变风量空调系统设计入门（二）

　　变风量空调系统是利用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，是全空气系统的一种类别，主要用于办公和其他商用建筑。大的优点在于节能和提供良好的舒适性。变风量空调系统基本构成变风量空调系统有各种类型，他们均有四个基本部分构成：变风量末端装置、空气处理及输送设备、风管系统及自动控制系统。

　　流量环：

　　多点式风速(压差)传感器流量环是压力无关型机组中核心部件;2组8个小孔(面对和逆向气流)分别测量全压和静压,得到的压力差为动压;

　　动压Pd=全压-静压=½ρv²=0.5*1.2*v²

　　三种系统级控制模式：

　　白天一般采用该模式，在建筑物有人使用的区域必须保持通风和适当的制冷/制热温度设定点，为此必须保证：主送风机持续运行;主送风机受控运行来维持系统静压设定点;恒定的一次风温度设定点;新风阀保持适当的通风;终端设备维持各自的有人使用模式下的温度设定点。

　　晚上会采用该模式,在建筑物无人使用时不需要新风,在周边区域仅需防止其太冷或太热，内部区域则可以不控制。顶层的所有区域均需温度限制运行。主送风机仅当需要维持温度设定点时才运行;主送风机受控运行来维持系统静压设定点;新风阀保持关闭;终端设备维持各自的无人使用模式下的温度设定点。

　　早晨预冷/预热模式：早晨预冷/预热模式通常作为从无人模式到有人模式的一种过滤，使建筑物既保持舒适又节能。主送风机持续运行;主送风机受控运行来维持系统静压设定点;新风阀关闭,除了在此模式结束前的净化时(冲淡无人使用模式下的污染物积聚);终端设备或全开或调节到有人使用模式下的温度设定点;当周边区域温控器达到其有人使用模式下的设定点时，该模式结束，转换到有人使用模式。

　　四种风机调节方式：

　　出口风阀：调整出口风阀角度增加系统静压损失，来改变风量;经济但不节能。

　　出口风阀：

　　进口导叶：调整进口导叶角度改变进风方向，减轻叶轮负担，减少输出风量和静压的能力，节能。

　　进口导叶：

　　风机速度控制：改变风机旋转速度，调整风量。一般通过改变电机速度进行，如变频器。节能。

　　风机速度控制：

　　叶片角度控制：改变叶片角度，调整风量。适用于轴流风机，用于较大系统。

　　叶片角度控制：

　　三种静压控制方式：

　　风机出口静压控制：静压传感器放置在主风机出口处，成本低但不节能。

　　送风管道静压控制：静压传感器放置在送风管上，现场安装，位置难定，可能需多个传感器，又节能。

　　优化静压控制：静压传感器放置在主风机出口处，同时检测风阀位置。

　　三种静压控制方式的比较：

　　典型的变风量系统：

　　单风管带再热盘管的变风量空调系统图

　　上述空调系统的工作过程：空调室内回风与室外新风混合，经集中式空调机组处理后，由风管送到各个空调区域。控制器根据室内负荷的大小，通过改变变 风量末端装置风阀的开度，调节送入室内的风量;当室内需要供热时，再热盘管的热水阀打开，送风温度提高，通过改变变风量末端风阀的开度，调节送入室内 的热风量。空调房间送风量的改变，导致送风总管静压的变化，总管压力传感器测量风管系统静压后，由自控系统通过调节风机的送风量实现定静压控制。冷水盘管的三通阀调节冷水的流量使送风温度保持恒定，新风量和室内正压 由送风机和回风机同时控制。系统的各个测量点可以与计算机通讯，进行实时监测、分析和调控并可以优化控制参数，实现佳的控制方案。

　　线路图及接线：

　　UCM4.2电控板接线：

　　UCM4.2电控板通讯接线：

　　主要电气部件介绍：

　　辅助温度传感器：辅助温度传感器可以帮助VAV末端在整个VAV系统不含系统控制器的情况下自动切换制冷和制热模式(在有系统控制器时仅报告状态)。UCM会比较其提供的送风温度和区域传感器提供的房间温度的偏差，并根据比较结果自动判断工作模式。安装在风管内，用螺丝固定。出厂时，辅助输入配置即为辅助温度输入。

　　CO2传感器：CO2传感器可以测量空气中CO2的浓度，并转化为电信号传输给控制器，控制器可依据此信号重新设定新风量，保证了室内空气质量。室内型固定在墙上，可测量单个区域的状态。风管型固定在风管上，可测量回风系统的状态。出厂时，辅助输入配置为辅助温度输入，通过通讯界面可以将此辅助输入重新配置成CO2传感器输入。

　　无线传感器：无线传感器的作用与有线传感器一样，但它省却了布线的烦琐。在位置排布上更灵活。接收器可安装在天花板的上面或下面，但需让其天线朝下，且需提供单独的24VAC电源。发射器安装到盒内或直接安装在墙上，内有一电池寿命约1.5~2年。

　　压力传感器(X13790043050)：

　　SCR马达调速器：SCR用于调节马达速度，从而进行变风量控制;其上有分压计，用于电机电压特殊时的设定，在工厂已设定好，其设定值不能低于马达的电压要求。当大厦电压特殊时，可能需要现场调整。

　　风阀执行器(X13611056010)：

　　比例调节水阀CV3.8(X13611060030)：用来对热水盘管进行精确的控制以维持区域在设定的温度点。阀门插座为等比例设计，通过合适的控制可以实现三种不同的流量控制。阀门为现场安装，可设置成两通或三通.将阀门底部的盖子去掉就设成了三通。阀门执行器包含一个三线同步。电机，DDC控制器使用一个时间信号驱动电机到合适的位置。

　　常关型开关水阀：用来对热水盘管进行开关的控制在需要时对区域进行加热。阀门为现场安装，可设置成两通或三通。将阀门底部的盖子去掉就设成了三通，阀门通过一个异步电机控制。

　　普通型温控器(X13510606020)：

　　液晶型温控器(X13790464010)：

　　控制系统配置：

　　安装要点：

　　1.要求进风口之前的直风管长度至少大于4倍风管直径，推荐在出风口的直风管的长度至少大于1200mm。

　　2.避免进风口处的缩接口,如果实在无法避免，把缩接口安装在变风量机组上游至少3倍管径处，以减少机组进口处的气流分离和紊流现象，改善流量测量准确度。并且需考虑缩接口处产生的压损。

　　3.送风口和回风口保持距离，避免气流短路。

　　4.如果环境湿度非常高，就必须对热水盘管进行外部保温保护。

　　5.在连接盘管的进出水管时，必须采用两把管钳，以免损坏盘管。

　　6.对与盘管连接的水管道要增加适当的支撑。

　　7.送风口和回风口保持距离，避免气流短路。