1、变风量变风量(VAV)空调系统空调系统Company Logo目录目录定义定义1适用条件，主要特点适用条件，主要特点2负荷计算，系统选型负荷计算，系统选型3工程案例工程案例6末端设备选型末端设备选型4系统控制方式系统控制方式Company Logo1 定义定义v变风量（变风量（VAVVAV）空调空调系统是系统是根据室内根据室内负荷的变化负荷的变化或或室内温度设定值室内温度设定值的改变的改变,自动调节空调系统的自动调节空调系统的送风量送风量，使室内温度达到设定要求的全空气空调，使室内温度达到设定要求的全空气空调系统系统。v变风量空调系统一般由变风量空调系统一般由变风量末端变风量末端装置、装置、集
2、中空集中空气处理机组气处理机组、送回风送回风管路管路及其及其控制控制系统系统组成组成。变风量系统示意图变风量系统示意图Page4VAV 空调内区 Interior Zone VAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HVAV-HAHU空调外区VAVVAVVAVVAVVAVVAV空调外区2 适用条件，主要特点适用条件，主要特点v一般意义上，国内市场主要应用超高层高档办公一般意义上，国内市场主要应用超高层高档办公楼，部分跨国公司对办公场所空调系统的硬性要楼，部分跨国公司对办公场所空调系统的硬性要求之一。求之一。v房间温度能够单独控制的全空气系统。房间温
3、度能够单独控制的全空气系统。v风量自动变化风量自动变化(应对负荷变化应对负荷变化)，系统风量分配自，系统风量分配自动平衡。动平衡。v没有冷水系统，同时也没有冷凝水产生的相关问没有冷水系统，同时也没有冷凝水产生的相关问题。题。v对于负荷变化较大，同时使用系数较低的场所，对于负荷变化较大，同时使用系数较低的场所，节能效果尤为显著。节能效果尤为显著。2 适用条件，主要特点适用条件，主要特点v空气品质好，温控准确快速，舒适性提高。空气品质好，温控准确快速，舒适性提高。v运行节能（比运行节能（比CAVCAV或或FCUFCU系统节能系统节能2020-30%-30%）。）。v维修成本低，便于装修重新分隔。维
4、修成本低，便于装修重新分隔。v需要的机电安装高度较多，方案及扩初阶段需要需要的机电安装高度较多，方案及扩初阶段需要和建筑协调确定。和建筑协调确定。v造价较高，需要较高的安装调试水平，系统的控造价较高，需要较高的安装调试水平，系统的控制调试较为复杂。制调试较为复杂。3 负荷计算，系统选型负荷计算，系统选型3.1 3.1 收集建筑资料，确定空调分区，划分空调系统收集建筑资料，确定空调分区，划分空调系统核核心心筒筒5m x 5m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 5m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m
5、x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 5m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 4m5m x 5m2m circulation area2m circulation area内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区内内区区3 负荷计算，系统选型负荷计算，系统选型3.2 冷负荷计算冷负荷计算v计算各房间的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量v计算AHU的逐时/最大冷负荷、送风量、新风量3.3 供热方式的确定及热负荷计算供热方式的确定及热负荷计算v周边区的辅助供热系统（远程供热、独立供热）v再热式变风量系统的供热（就地供
6、热）v单风道系统的供热（冷热风）v分别计算热负荷3 负荷计算，系统选型负荷计算，系统选型3.4 VAV BOX平面布置及类型平面布置及类型v考虑温控要求，确定BOX数量v根据空调分区，确定BOX为单冷还是冷暖型v考虑气流组织、房间的噪音要求确定送回风口位置、换气次数等，确定BOX是否带风机4 末端设备选型末端设备选型 Page10风速传感器4.1 VAV BOX本体主要部件4 末端设备选型末端设备选型 4.2 VAV BOX 的分类的分类Page11 与压力有关型 与压力是否有关 与压力无关型VAV末端 单冷型的分类 单风道 不带加热附件 不带风机 冷暖型 热水盘管 双风道 带加热 是否带风机
7、 电加热器 定风量（串联型）带风机 变风量（并联型）4.3 与压力有关型与压力有关型 BOX4.3 与压力有关型与压力有关型 BOXPage12s通过房间温度与设定温度差值控制通过房间温度与设定温度差值控制风阀开度风阀开度 TEDDC AHU一次风核心部件：温度传感器 DDC控制器 风阀驱动器房间温控器4.3 与压力有关型与压力有关型 BOXPage13温度设定值 房间温度风阀最大开度100%风阀最小开度30%风阀开度工作原理工作原理风阀最大开度100%运行开度60%4.3 与压力有关型与压力有关型 BOX弊端：弊端：当阀位不变时，当阀位不变时，BOX风量随入口静压变化而变化风量随入口静压变化
8、而变化Page14弊端：弊端：当阀位不变时，当阀位不变时，BOX风量随入口静压变化而变化风量随入口静压变化而变化4.4 与压力无关型与压力无关型 BOXPage15TEDDC一次风核心部件：温度传感器 DDC控制器 风阀驱动器房间温控器s 通过房间温度与设定温度差值控制通过房间温度与设定温度差值控制风阀风量风阀风量 风速传感风速传感/变送器变送器4.4 与压力无关型与压力无关型 BOXPage16风速（压差）传感器风速（压差）传感器82个小孔个小孔4.4 与压力无关型与压力无关型 BOXPage17温度设定值 房间温度最大风量最小风量300风量工作原理工作原理最大风量1000运行风量6004.
9、5 单冷型单冷型VAV BPage18单冷型单冷型VAV BOXVAV BOX工作原理：工作原理：TEDDC一次风温度设定值 房间温度最大风量最小风量300风量最大风量1000运行风量6004.6 冷暖型冷暖型VAV BPage19房间温控器1.1.单冷带再热型单冷带再热型VAV BOXVAV BOX工作原理工作原理TEDDC温度设定值 房间温度最大制冷风量最小制冷风量300风量最大风量1000加热风量5504.7 串联风机型串联风机型 BPage20v 风机串联型末端风机串联型末端Constant Flow Fan Constant Flow Fan Powered BoxPowered B
10、oxv 风机串联型末端的风风机串联型末端的风机和来自空调箱的一机和来自空调箱的一次风处于相对串联的次风处于相对串联的位置位置 一次一次风阀风阀风机风机盘管盘管一次风一次风下游阻力下游阻力吊顶回风吊顶回风4.7 串联风机型串联风机型 BPage21温控器TEDDC风量最大制冷风量一次风 总风量风机风量天花回风 Constant Flow Fan Powered BoxConstant Flow Fan Powered Box（串联式）（串联式）风机送风量天花回风 一次风4.8 并联风机型并联风机型 BPage22风机并联型(Variable Flow Fan Powered Box）风机并联型末
11、端的风机和来自空调箱的一次风处于相对并联的位置一次一次风阀风阀风机风机吊顶回风吊顶回风盘管盘管一次风一次风下游阻力下游阻力4.8 并联风机型并联风机型 BVariableVariable Flow Fan Powered Box Flow Fan Powered Box （并联式）（并联式）TEFC风 机房间温控器温度设定值 房间温度最大制冷风量风量最大风量1000风机风量650最小风量3004.9 VAV Box 选型应用选型应用Page24末端类型末端类型最佳适用场所最佳适用场所普通适用场所普通适用场所单风道1.吊顶其它设备较多，安装空间受限；2.工程初投资经济；3.噪声要求高但气流组织要
12、求低的场所 所有空调系统内外区、带再热串联风机型1.低温送风系统；2.恒定气流组织，层高较高；3.较大的换气次数；4.BOX下游阻力较大普通空调系统内外区、可带再热并联风机型 1.负荷变化范围较大；普通空调系统外区、带再热5 系统控制方式系统控制方式5.1 VAV BOX 本体的控制5.2与压力无关型VAV BOX-控制逻辑5.3 AHU的控制5.4 VAV空调系统的控制点数5 系统控制方式系统控制方式5.1 VAV BOX 本体的控制本体的控制v对各类对各类VAV BOX控制的核心是控制其一次风阀控制的核心是控制其一次风阀的动作。的动作。v对并联型对并联型VAV BOX在控制一次风阀的基础上
13、再在控制一次风阀的基础上再增加风机启停的控制开关。增加风机启停的控制开关。v对串联型对串联型VAV BOX其风机常开，控制的核心仍其风机常开，控制的核心仍是一次风阀。是一次风阀。5.2 与压力无关型与压力无关型VAV BOX-控制逻辑控制逻辑5.3 AHU的控制的控制vAHU的温、湿度控制的温、湿度控制vAHU频率控制的频率控制的3种方法种方法vAHU的新风控制的新风控制AHU的温、湿度控制的温、湿度控制vVAV系统采用送风温度控制系统采用送风温度控制v设定合理的送风温度（最好采用送风温度再设定设定合理的送风温度（最好采用送风温度再设定法）法）vVAV系统采用回风湿度控制系统采用回风湿度控制v
14、注意温度传感器安装位置注意温度传感器安装位置AHU频率控制频率控制AHU的变频控制的目的是根据各个VAV BOX末端的风量需求情况，调整AHU的风机转速，使得总风量满足需求，并尽量节约风机能耗。系统常用的控制方法有：定静压控制法；变静压控制法（静压优化控制法）；总风量控制法 AHU频率控制频率控制-定静压控制法Page31VAVSP静压传感器DDC频率的比例积分PI控制800 CMHAHU运行风量10,000 CMH400 CMH600 CMH各房间运行风量VAVVAV变频器AHU频率控制频率控制-定静压控制法定静压控制法Page32定静压点位置：单环路2/3处AHU频率控制频率控制-定静压控
15、制法定静压控制法Page33定静压点位置：多环路比较取小AHU频率控制频率控制-定静压控制法定静压控制法定静压值的设定定静压值的设定u静压值设定太低，不能满足全部房间（最大风量）要求；u静压值设定太高，会增加能耗、增加噪声，对控制不利；AHU频率控制频率控制-定静压控制法定静压控制法Page35定静压值的设定AHU频率控制频率控制-定静压控制法定静压控制法定静压值的设定定静压值的设定定静压值的大小与风管系统的压力有关；与压力传感器的位置有关；具体数值应在调试时确定；多数供应商建议定静压值为250Pa；对于普通空调系统，静压值可能在150300Pa之间，低压系统为100200Pa之间。AHU频率
16、控制频率控制-定静压控制法定静压控制法定静压控制法的优点：定静压控制法的优点：控制简单最适合国内的物业管理水平；运行稳定故障率低，维护费用低；传输数据少不必联网、不需要BOX阀位反馈；与压力有关/无关型BOX都可应用；AHU频率控制频率控制-定静压控制法定静压控制法定静压控制法的缺点：定静压控制法的缺点：AHU节能效果非最佳；定静压控制法定静压控制法应用最广泛占VAV项目90%以上；AHU频率控制频率控制-变静压控制法变静压控制法变静压控制的两种方法：变静压控制的两种方法：静压值再设定法（静压优化法Static Pressure Optimization、静压重设法，需要安装静压传感器）；阀位
17、直接反馈法（不需要安装静压传感器）AHU频率控制频率控制-变静压控制法变静压控制法Page40 静压值再设定法(静压优化)控制的原理在系统正常工作模式下，上游控制器会不断检测每个BOX末端的风阀开度，根据开度情况判断当前的静压值是否合理，并相应对静压设定值作出调整。Communicating BASBOX阀位静压点静压点AHU频率控制频率控制-变静压控制法变静压控制法Page41静压值再设定法AHU频率控制频率控制-变静压控制法变静压控制法Page42阀位直接反馈法AHU频率控制频率控制-变静压控制法变静压控制法变静压控制法的优缺点：变静压控制法的优缺点：节能效果最佳；BOX需要联网、需要阀位
18、反馈；与压力有关/无关型BOX都可应用；控制环路较多、调试工作量大。AHU频率控制频率控制-总风量控制法总风量控制法 总风量控制法：各BOX送风量的计算值Vset反映了相应房间的需求送风量，将AHU所有BOX设定风量求和，则显然是系统当前要求的总风量，根据此计算总风量控制风机频率。AHU频率控制频率控制-总风量控制法总风量控制法总风量控制法2：在AHU送风总管上加装流量传感器测量总风量的方法可进一步消除误差。AHU频率控制频率控制-总风量控制法总风量控制法总风量控制法3：同时读取各BOX的实际风量，求和得到AHU总实际风量，可省却总风管风量传感器。AHU频率控制频率控制-总风量控制法总风量控制
19、法v总风量控制法优缺点：对BOX的风量测量、计算精度有较高要求；误差也比变静压控制大；节能效果介于定静压和变静压法之间；一般应用在系统规模较小的系统；应用很少。AHU频率控制频率控制-3种方式对比种方式对比控制性质风机节能效果各自卖点缺点BOX及BA联网要求工程应用比例定静压控制法反馈控制4050%控制简单不必联网节能效果稍差不必联网，与压力有关无关均可，无需风量阀位反馈87%变静压控制法反馈控制5060%最节能控制复杂，传输数据较多必须联网，与压力有关无关均可，需阀位反馈10%总风量控制法前馈控制4555%前馈控制响应快控制复杂，传输数据较多必须联网，需与压力关无关型，需风量反馈，精度高3%
20、AHU新风控制新风控制vAHU的新风控制的方法定新风量法；变新风量法；AHU新风控制新风控制-定新风量法定新风量法uAHU新风入口设置CAV BOX定风量装置；u当AHU运行频率发生变化时CAV BOX 控制新风量恒定，而与风压无关；u能够保证系统最小新风量，应用最广泛。AHU新风控制新风控制-定新风量法定新风量法系统示意图AHU新风控制新风控制-变新风量法变新风量法uAHU新风入口设置新风调节阀；u新风阀开度根据室内人员数量或CO2的浓度控制；u或新风阀开度根据室外焓值（或温度）变化相应调整新风量直至过渡季节利用全新风，利于节能。AHU新风控制新风控制-变新风量法变新风量法控制示意图5.4 VAV系统点数表系统点数表5.4 VAV系统点数表系统点数表Page55设备类型 设备数量AIDIDOAO送风温度送风压力回风湿度风机频率CO2浓度水阀开度VAV风阀开度VAV室内温度设备运行状态设备故障报警手/自动状态滤网堵塞报警设备启停控制加湿电动阀控制冷热电动阀调节风机频率控制新风阀调节VAV风阀调节AHU1台11111 1111111 111VAV BOX1台 11 1VAV(FAN)1台111111分类合计11111 1222211211112分类总计10635总点数246 工程案例工程案例6 工程案例工程案例6 工程案例工程案例
