变风量

变风量（精选9篇）

篇1：变风量

摘要：本文对变风量空调系统自动控制设计、监控系统设计及实施中的一些问题进行了讨沦。

关键词：变风量空调系统末端装置自动控制

由于变风量系统具有可减少空调设备的安装容量、节省运行能耗、可以满足不同房间不同温度控制的要求、适应使用空间变更的要求、维修量小等优点，在我国的一些高级办公楼中已被采用，如北京的南银大厦、中国银行、中国人寿大厦等建筑，而一些正设计中的新的办公楼也采用了变风量空调系统，变风量空调系统将会越来越多。本文仅就系统控制设计及实施中的一些问题进行讨论。

1.变风量系统的控制

变风量空调系统的控制可分为变风量空调机组和变风量末端装置两部分，本文用图1与图2的变风量空调系统为例，来讨论监控点的设置及主要的控制功能。该系统为单风道系统，建筑物内、外区共用同一空调系统，内区变风量末端装置为单风道基本型，外区变风量末端装置为带再热的串联式风机动力型。

篇2：变风量

a.单风道基本型；b.串联式风机动力型（带再热）

（1）监控点的设置

1）变风量末端装置

变风量末端装置监控点的设置见图2。图2a为单风道基本型，图2b为带再热的串联式风机动力型。需要说明的是：①室内温度传感器为带温度设定功能型，故设2AI点；②压力无关型变风量末端装置的进风口处有一风量检测装置，设1AI点；③热水盘管调节阀的控制可为开/关型，也可以为增量调节型和连续调节型。此处为开/关型控制，设1DO点；④风阀控制可用1AO点或2DO点；

2）变风量机组

监控点的设置见图1，需要说明的是：为风机的变频器设6个点，变频器电源控制设3个点，用于手动/自动开关状态（DI），电源通、断控制（1DO点），电源状态（1DI点）；变频器运行监控设三个点，频率控制1AO点，频率反馈1AI点，故障报警1DI点；

（2）控制

1）变风量末端装置的控制

压力无关型变风量末端装置对室内温度的控制为串级控制方式，它能及时处理送风压力变化对末端装置送风量的干扰，保证好的调节品质。在此例中内区为单风道基本型，全年送冷风，按图3的特性进行控制。变风量末端装置调节风阀的运行范围受空调设计确定的最大风量和最小风量的限制。对于每一个变风量末端装置，都有其自己的最大和最小风量，在系统调试时需将这两个参数编写到调节器的控制程序中。

图3单风道基本型末端装置控制特性图4串联式风机动力型（带再热）末端装置控制特性

图4为外区变风量末端装置的控制特性，当房间温度大于设定值时，控制器控制风阀开大，加大一次风量，二次风量相应减少，直至最大风量，最大风量等于风机风量。当房间温度低于设定值时，控制器控制风阀关小，减少一次风量，二次风量相应加大，若到了最小一次风与最大二次风区域，房间温度继续降低，则再加热器投入工作，提高送风温度，以满足室内负荷的要求。

变风量末端装置的运行与变风量机组同步，系统风机运行，则末端装置的风机必开。

2）变风量空调机组的控制

在冬、夏季，根据送风温度控制（PI）热、冷水调节阀，使送风温度达到设定值。

当系统负荷减小到某一程度时，可参考回风温度、末端装置风阀的开度来修改送风温度设定值。以避免部分房间的变风量末端装置运行在最小或最大风量时，室温仍达不到设定值。

在冬季，根据回风相对湿度控制加湿阀，以保证室内相对湿度。

送风量控制目前常采用控制系统静压的方式，改变风机转数实现对机组送风量的调节，这是暖通规范推荐的方式。风机转速有一最低允许值，此值对应于系统的最小风量。系统的送风静压与送风温度控制之间要相互协调，以保证变风量末端装置工作在合理状态，不要经常工作在最大或最小送风量状态。静压控制除定静压外，还有变静压控制方式，其目的是使系统根据负荷的变化将静压保持在允许的最低值，因此其比定静压控制方式更节能，但此种方式易使系统不稳定，故而在实际工程中使用时要注意控制程序的设计和转换参数的选择。

变频器的电源按时间程序进行控制。

新风量的控制是根据实测的新风量F来调节新风、回风阀门开度，使新风量达到设定值，保持新风量不变。当系统风量减少时，开新风阀关回风阀，回风风量减少，新风比加大。当系统达到最小风量时，新风比为100%，即无回风，全部用新风。

2.监控系统规划

在大型建筑物中，变风量系统数量多，末端装置的数量大，例如信远大厦，变风量系统有60多个，变风量末端装置有一千余台。除变风量系统外，建筑物内还有其他许多需监控的设备。显然，对于这类大型建筑物，它的建筑设备监控系统是一个大型有多条总线的系统。在进行系统设计时，应本着科学和节约的原则仔细规化，通常有以下几点需要注意：

（1）应将控制某一变风量机组的控制器（DDC）与此系统所负责送风的末端装置的控制器设在同一条通信总线上，这样将有利网络通信和整个变风量系统的管理和运行。同时此总线所带的控制器或监控点的数量要合理，不可有太多的富裕量。

（2）对系统总线的规划，在考虑上述因素的同时，尚应注意总线施工和维护的难易程度。

（3）应注意变风量末端装置的温度传感器的合理配置。末端装置的温度传感器配置大致分为三种情况：其一，是为每一变风量末端装置设一个有温度设定功能的温度传感器；其二，是多个变风量末端装置共用一个有温度设定功能的温度传感器；其三，是多个变风量末端装置共用一个或几个无温度设定功能的温度传感器。

第一种情况多用于面积不大的房间，后两种情况多用于大空间。带有温度设定功能的温度传感器安装于墙上，无温度设定功能的温度传感器多设在作为回风空间的吊顶上，此时房间的温度给定值由末端装置控制器中的软件设定。

设计时，具体采用何种温度传感器，要根据建筑和空调专业的设计，仔细划分变风量末端装置的服务区，按照区域的建筑和使用特点，为相应的变风量末端装置配置合适的温度传感器。

3.几个有关的问题

（1）新风量控制

由于受新风管道的影响，新风量测量会存在测不准的问题。为此，可根据回风或有代表性房间的二氧化碳浓度来控制新风量的控制方式。

另一种新风量的控制方式是在新风管道上设置定风量装置（CVABox），稳定输送一定量的新风。定风量装置又称为风量调节器，图3为其外形及结构示意图。这是一种机械式自动装置，不需要外加动力，所需的风量直接在此装置上设定。装置内部设有限流板、气囊、凸轮、弹簧等部件，它们协同工作使风量调节器在允许的压差范围内将风量保持在设定的流量上。

a.b.

a.外形b.内部结构示意图

图5风量调节器

（2）变频调速

风机电机的功耗与其转速的三次方成正比关系，故而当系统风量减少时，风机的耗电量会降低很多。考虑到变频调速装置的.能耗及风机转速降低后效率的下降等因素，变频调速方式节能与转速达不到三次方的关系，但还是很可观的，例风量为50%时，电机功耗约为15%。

风机是变转矩负荷，变频器应按此来进行配置。目前许多制造商都生产专为空调系统中风机控制而设计的变频器，这种变频器有较好的性价比。选择时应使电机功率与变频器的功率相匹配，电机的功率不能大于变频器的功率，也不能低于变频器功率的一半，变频器的输出电压、电流及最高频率要与电机的要求相吻合，同时还应注意变频器的干扰与输出至风机电机间的允许距离。

变频器电源是否要控制，这与强电设计有关，在实际工程中也有不设这些监控点的实例，这不影响系统的运行，但在单台切断空调系统电源方面不大方便。

风机转速控制手动或自动方式的选择是在变频器上解决的，在变频器的控制面板上可以进行“远方”或“就地”控制模式的设定。当设置为“就地”时，对变频器的操作直接在控制面板上进行，这多用于空调系统风量调试及风机维修；当设置为“远方”时，则由监控系统进行控制。

目前许多制造商生产的变频器和其控制面板是分离式的，以便于当变频器由系统控制时，可为同类的变频器配置一块面板，它仅用于变频器的参数设定和初调。但此方式若用于变风量系统，会给先于监控系统调试的空调风系统调试带来诸多不便，故而最好为每一台变频器配置一块控制面板。

（3）风压差开关

在选择风压差开关时要注意使其性能指标满足变风量系统运行的要求，因为系统运行在最小风量时，风机两端的风压差也为最小值。选择不当，则可能出现系统在最小风量运行时，风压差开关不动作的情况。而且在进行系统调时，应在系统为最小风量运行状态，调节风压差开关的动作值。

过滤器风压差开关的动作值调试则应在系统设计风量下进行。表1为国家标准《组合式空调机组》GB/T14294-93对各类过滤器初阻力的规定。对过滤器积尘状况检测的风压差开关，应根据表中不同效率的过滤器之初阻力与积尘后允许的终阻力来选型和设定动作值。对于粗效过滤器，终阻力一般都大于表中允许值的2倍。

过滤器效率和阻力表1

粗效

中效

高中效

亚高效

大气尘粒径（μm）

≥5

≥1

≥1

≥0.5

计数效率E（%）

20≤E＜80

20≤E＜70

70≤E＜99

95≤E＜99.9

阻力（Pa）

≤50

≤80

≤100

≤120

参考文献

篇3：变风量

变风量空调系统简称VAV系统 (Variable Air Volume System) , 它根据被控区域空调负荷的变化及室内要求参数的改变, 自动调节空调系统的送风量, 从而保证室内参数达到要求。变风量空调系统通常由空气处理设备、送 (回) 风系统、末端装置 (VAV-BOX) 及送风口和自动控制仪表等组成。

2 VAV系统的特点

对于一个风系统服务于多个房间时, 采用变风量空调系统可以使每个房间的变风量末端装置随该房间温度的变化自动控制送风量, 使得空调房间过冷或过热现象得以消除, 也使能量得以合理利用。

采用一个定风量系统负担多个房间的空调时, 系统的总冷 (热) 负荷是各房间最大冷 (热) 量之和, 总送风量也应是各房间最大送风量之和。采用变风量空调系统时, 由于各房间变风量末端独立控制, 系统的冷、热量或风量应为各房间逐个冷、热量和风量之和的最大值, 而非各房间最大值之和。因此在设计工况下, 变风量空调系统的送冷风量及冷 (热) 量少于定风量系统的总送风量和冷、热量, 于是使系统的送回风管减小, 空调机组减小, 冷热源装机容量减小, 机房占地面积减少。

在空调系统全年运行中, 只有极少时间处于设计工况, 绝大多数时间均是在部分负荷下运行。当各空调区域负荷减少时, 各末端装置的风量将自动减少, 系统对总风量的需求也会下降, 变风量空调系统总送风量的改变是由调节系统送风机的频率实现的, 降低空调机组送风机的转速, 使其能耗降低, 节省系统运行耗能。

变风量空调系统主要特点可归纳为以下几点:节约系统风机能耗;空调房间没有风机盘管凝水问题和霉变问题;室内无过热过冷现象;系统的灵活性较好, 易于改、扩建;能实现局部区域 (房间) 的灵活控制等。变风量空调系统因其节能显著、易于多区控制及舒适性高在欧美、日本等国已广泛使用。

3 VAV系统的基本控制要求

在一个典型的单风道变风量空调系统中, 除了送回风机、末端装置 (VAV terminal) 、阀门及风道组成的风路外, 还有五个反馈控制环路——室温控制、送风静压控制、送回风量匹配控制、新排风量控制及送风温度控制。

3.1 房间温度控制

空调房间末端控制器以房间温度为主参数, 以风道空气流量为副参数组成串级控制系统。主环为定值调节系统, VAV控制器将检测到的房间温度与设定值进行比较, 然后将计算的结果输出到副环, 副环为随动调节系统。

(1) 主控制回路 (温度控制回路)

根据室内温度与设定温度偏差, 主控回路的PI控制算法计算的输出风量值作为副控制回路输入的设定值。

(2) 副控制回路 (流量控制回路)

末端VAV控制器采集自带的风速传感器的信号进行计算, 得到VAV-BOX的实际运行风量。根据该风量与主控回路输出的风量设定值之间的偏差, 副控制回路进行PI算法计算的结果作为风量的期望值将被输出到风阀执行器。

3.2 送风静压控制

定静压法、变静压法、总风量法等系统控制方法是目前国内变风量空调系统的主要控制方法。变静压控制由于控制相对繁琐, 系统不易稳定, 国内实施案例比较少。

定静压控制, 是在送风系统总管的适当位置 (宜设于送风机与最远末端装置之间2/3的距离处) 设置静压传感器。控制回路测量此点静压并与静压设定值相比较, 控制器将输出信号发送给变频器, 影响风机速度及风管中的静压。恒定静压的目的是在保证任何一个末端入口的设计资用压力前提下实现节能。

总风量控制将各VAV末端装置的瞬时风量求和, 得出系统实时总风量, 根据风机的性能曲线和风道阻力特性, 可以得出流量与转速的对应关系, 将此对应关系编入控制器中直接通过控制风机转速来调节流量。

变静压控制需要保持每个VAV-BOX的阀门开度在85%~100%之间, 即让阀门尽可能全开和使风管中静压尽可能减小的前提下, 通过调节风机转速来改变空调系统的送风量。

3.3 送回风量匹配控制

系统送风量的变化导致送回风量差值的变化, 控制器会调整回风量以维持风量平衡。

3.4 新排风量控制

变风量系统送回风量的变化造成风道压力变化, 风道压力的变化将导致新风量的变化, 为了保证房间正常压力, 排风阀需要跟踪新风阀的开度。

3.5 送风温度控制

对变风量空调系统的送风温度进行控制, 以维持房间较好的气流组织, 避免因送风量偏少而产生室内气流组织紊乱现象。

4 变风量空调系统设计实例

4.1 项目概况

该项目建筑面积约22万平方米。建筑层数地上53层, 地下3层, 建筑高度是地上240m。内部剪力墙核心筒, 外部钢结构框架, 全玻璃幕体系。定位为国际标准的甲级写字楼, 位于北方某沿海城市, 具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候。

4.2 空调特点

功能分区多样复杂:高大空间周边区采用变风量全空气空调系统, 内区夏季空调采用全空气变风量送风系统, 冬季则以低温热水地板辐射采暖系统为主, 空调系统冬季主要用于送入房间所需的新风。餐厅和电梯厅采用变风量全空气低速送风系统。设备区、地下车库、会所区采用全空气定风量送风系统。

办公区按外区和内区分别设置单风道变风量空调系统, 每个标准层分为东、西两个风系统, 每个系统带有3个朝向的房间 (东侧系统为北、东、南向, 西侧系统为南、西、北向) , 末端采用单风道变风量末端装置 (VAV-BOX) , 为适应外区冬季工况, 在外区VAV-BOX设置热水加热盘管。

办公区标准层每层的4台变风量空调机组分别设于该层的两个空调机房内, 采用双风机系统, 送回风机变频控制。新风由该层的外墙新风百叶采集, 为充分利用排风所带余热, 空调机组均设置全热交换器。

4.3 主要控制策略

4.3.1 VAV末端温度控制 (房间温度控制)

VAV控制器以房间温度为主参数, 以风道空气流量为副参数组成主副环串级调节系统。

主环为定值调节系统, VAV控制器将检测到的房间温度与设定值进行比较, PI调节输出到副环, 副环为随动调节系统, VAV控制器将以主环的输出为设定值与空气流量进行比较, PI控制VAV-BOX风量调节室内温度。

4.3.2 送风量控制

本设计采用总风量控制法对空调机组送风机进行控制。

总风量控制方法是基于VAV末端风量求和的一种控制方法, 变风量空调机组控制器读取本系统所有末端的计算需求风量, 计算出总需求风量。风机风量与转速是一个近似的正比例关系, 可在初调时通过实测得到。如果风机转速高于总需求风量所对应的转速, 则说明变风量空调机组风机转速偏高, 各变风量末端装置的风阀可能都关得较小, 需降低转速;反之, 则需提高转速。总风量法节能效果介于定静压和变静压方法之间。由于不采用压力控制, 调节较迅速且平稳, 适用于采用楼宇自动控制系统的大型公共建筑。

4.3.3 送回风量匹配控制

回风机跟踪送风机频率, 保证系统风量匹配, 防止机组新回风混风区压力变动过于频繁, 混风区压力过大会造成新风量不够影响室内空气品质。

4.3.4 新排风量控制

新风阀控制采用二氧化碳浓度监控法, 利用风管上的二氧化碳浓度传感器测量系统回风的二氧化碳浓度, 计算与设定值的偏差来控制新风阀的开度, 以保持系统有足够的新风。

当二氧化碳浓度高于整定值时, 新风量不足, 需要增大新风阀的开度来增加新风量。系统为多房间空调系统, 在总新风量固定的情况下, 各房间可能会有新风量小于设计要求的最小新风量的时候, 所以需要对系统总新风量进行修正, 保证满足所有空调房间的新风量要求。

排风阀与回风阀跟踪新风阀开度以维持系统风量平衡。

4.3.5 送风温度控制

设置送风温度传感器, 通过控制水阀开度保证系统送风温度恒定。为了维持各空调房间较好的气流组织, 避免因送风量偏少而产生室内气流组织紊乱现象, 可进行送风温度重设, 保证最小送风量。

4.3.6 全热交换器控制

通过对全热换热转轮的控制, 用排风中的室内余热对新风进行的预处理, 有效地利用回风中的能量, 节约能源。

4.3.7 湿度控制

安装回风温湿度传感器, 检测回风湿度, 冬季湿度过低开启加湿器进行加湿。夏季工况根据回风温湿度自动选择湿度和温度偏差的大值控制冷水盘管的流量和热水阀的开度, 保证回风温湿度恒定。

4.3.8 防冻控制

当冬季盘管水温低于防冻保护设定温度时, 防冻开关报警, 停风机、关闭新风阀、关闭加湿阀、全开热水阀以防止冻裂盘管。

5 调试关键问题探讨与分析

5.1 风机性能曲线的取得

风机风量与转速是一个近似的正比例关系, 可在初调时通过实测得到, 也可以要求厂家提供。该数据是总风量控制法实现的前提。

空调机组正常运行后测量系统总送风量, 根据暖通施工验收规范的规定, 在离异径管件大边4~5倍管径处开风量检查测定孔, 这些风量测定孔使用时打开, 不使用时关闭。在风量测定孔安装风量传感器, 利用传感器的压差读数, 计算空气通过管路的体积流量。改变风机频率测得相应的总风量值。

5.2 系统风量平衡

变风量空调风机根据末端BOX箱体需求总风量调节转速。在实际调试过程中经常会出现最末端箱体风量不够的现象, 所以需要现场调试人员根据实际情况调节风系统压力平衡, 主要方法有插节流孔板、加装手动风阀等。

系统风压失衡问题主要由风系统管路在实际施工过程中实际管路延长或风管部件增加等原因引起, 虽不是很普遍但应引起重视。

5.3 新风量控制

由于送入各空调房间的风量是变化的, 所以新风量也随之变化, 即使总新风量达到要求, 分配到各房间的新风量不一定满足最小新风量标准。同时设计采用回风CO2浓度作为新风量调节对象, 但系统采用走廊吊顶回风方式, 回风管没有连接所有空调房间, 于是可能造成某些空调房间室内品质下降的现象。所以在系统设计及调试过程都需要修正系统总风量。在ASHRAE标准62-1989R中, 也明确指出在整个变风量运行中, 新风量要始终保证在设计新风量的90%以上, 建议系统设计加装新风风量传感器或定风量箱保证系统新风量供应。

6 结束语

总风量控制法在系统耗能上介于变静压控制和定静压控制之间, 并更接近于变静压控制, 是基于压力无关型的变风量末端的系统控制方法。总风量控制法在控制特点上是直接根据末端设定风量计算出要求的风机转速, 具有某种程度上的前馈控制含义, 而不同于静压控制中的反馈控制。由于它避免了压力控制环节, 能很好的降低控制系统调试难度, 提高控制系统稳定性;因此, 不管是从控制系统稳定性, 还是从节能角度上来说, 总风量控制法都具有很大的优势, 完全可以成为取代各种静压控制方式的有效的系统调节手段。

摘要：在介绍变风量空调系统的基本原理及目前采用的主要控制方法基础上, 结合工程实例, 分析总风量控制系统设计及具体实现。

关键词：变风量系统,总风量控制,工程实例,节能

参考文献

[1]孙宁, 李吉生, 彦启森.变风量空调系统设计浅谈[J].暖通空调, 1997, 27 (5) :53~59

[2]电子工业部第十设计院.空气调节设计手册 (第二版) , 北京:中国建筑工业出版社, 1996

[3]霍小平.中央空调自控系统设计.中国电力出版社, 2004

[4]俞柄丰.中央空调新技术及其应用, 化学工业出版社, 2005, 1

[5]陈沛霖, 岳孝方.空调与制冷技术手册, 同济大学出版社, 2003, 8

[6]王如竹, 丁国良, 吴静怡, 连之伟, 谷波.制冷原理与技术, 2003, 1

[7]赵相彬, 赵哲身, 孙怡佳.VAV空调系统的变静压控制和研究方法

[8]戴斌文, 江亿.变风量空调系统风机总风量控制方法[J].暖通空调, 1999年 (3) , pp.1～pp.6

[9]陈向阳, 变风量空调系统的自动控制.暖通空调, 1997, 3

[10]李克欣, 叶大法, 杨国荣.变风量空调系统的VPT控制法及其运用.暖通空调, 1999, 3

[11]殷平.国内外变风量空调系统的现状与发展.1997年全国空调新技术和蓄冷空调新技术交流大会报告

篇4：变风量空调总风量控制系统分析

关键词：变风量空调 总风量 控制 系统

VAV系统根据室内参数和控制区域空调负荷的变化情况，实现送风量的自动控制，在满足人们生产生活方面发挥重要作用，而且变风量空调系统具有结构简单、维修量小，使用寿命长等特点，因此对其总风量控制系统研究一直是业内人士研究的重要内容。

一、VAV系统控制环路

一个具有代表性的变风量空调系统由送风温度控制、新排风量控制、送回风量匹配控制、送风静压控制、室温控制共五个反馈控制环路构成。其中送风温度控制目的在于将空间内的气流组织维持在最佳状态，以防止空间内的气流组织紊乱；新排风量控制能将空间压力维持在正常水平，因此排风阀的开度大小应参考新风阀的而定；空调系统工作时送风量改变会引起送回风量差值的改变，因此将风量维持在平衡状态，可通过控制器进行调整；送风压控制常用方法有总风量法、变静压法和定静压法，运用总风量法时需计算出VAV系统末端装置总瞬时风量，并参考风道阻力和风机性能曲线特点，确定转速和流量之间的关系，控制器利用该关系对空气流量进行控制。变静压控制时应将阀门全部打开，并在保持风管中静压尽量小的基础上对送风量进行控制。不过该种方法控制操作比较麻烦，且系统稳定性不高，因此实际应用率并不高。定压控制时需将静压传感器测定值和设定值进行对比，通过控制器调节风管静压合和风机速度。空间温度控制由主控制和副控制回路之分，主控制回路先对比设定温度和空间温度的实际值，利用PI控制算法计算出输出风量值用于输入副控制回路。而副控制回路依据从主控回路输入值和末端装置的实际风量之间的差值，利用PI控制算法将结果传输到风阀执行器实现流量的控制。

二、变风量空调系统设计实例分析

1.实例概况

北方沿海城市某甲级写字楼总建筑面积22万平方米左右，高度240m其中楼上53层楼下3层，外部为钢结构框架，内部为剪力墙核心筒。另外，该沿海城市受暖温带大陆性季风气候影响。

2.空调系统设计要求

该写字楼空调系统设计要求较为复杂，要求高大空间周边区使用变风量全空气空调系统，会所区、地下车库、设备区运用全空气定风量送风系统，电梯厅、餐厅采用的空调系统为变风量全空气低速送风系统。

办公区分为内区和外区且均使用单风道变风量空调系统，并要求不同标准层设置东、西两个方向上的风系统，每个系统均包含3个朝向的房间。在空调系统末端安装单风道变风量末端装置，另外，为满足冬季工作要求，要求在外区安装热水加热盘管。

办公区中每层的两个空调机房中共安装4台变风量空调机组，且为双风机系统，并运用送回风机变频控制。每层空气通过百叶进行更新。另外，空调机组均安装全热交换器，以提高排风所带余热。

3.空调系统控制的实现

（1）VAV末端温度控制

该写字楼温度的控制主要通过由VAV控制器组成的主副环串级调节系统实现。其中主环是定值调节系统，且将室内温度作为主要参数，副环为随机调节系统且将风道空气流量作为副参数。工作时VAV控制器先对比室内和设定温度间的差值，利用PI控制算法将数据传输给副环，副环在VAV控制器控制下比较空气流量和由主环传输的数值，并在PI算法的控制下，通过末端装置对室内温度进行调节。

（2）送风量控制

该写字楼空调系统中，控制空调机组送风机方法为总风量控制法。该控制方法需计算出VAV末端总风量数据，即由空调机组中的控制器读取各末端风量，并计算出所需总风量。經大量研究证明转速和风机风量为近似正比关系。实际工作中如发现所需总风量对应的转速低于风机实际转速，表示风机转速较高应适当关小末端风阀；反之，应将风机转速适当调高。总风量控制法节能效果处在变静压和定静压法之间，且调节比较平稳和及时，因此在大型公共建筑中应用较为广泛。

（2）送回风量匹配和送风温度的控制

系统控制送回风量时主要根据送风机工作频率，控制回风机工作状态，以保证两者之间达到良好的匹配。另外，为保持送风温度的恒定通过传感器调节水阀的开闭。

（3）新排风量控制

控制新风阀主要运用二氧化碳浓度监控法，即在风管上安装二氧化碳浓度传感器以监测系统回风的二氧化碳浓度，并将其和设定值对比以控制新风阀的开度。系统运行中如发现二氧化碳浓度高于设定值会适当将新风阀调大，以达到减少室内二氧化碳浓度的目的。总之，在回风阀和排风阀参考新风阀开度的基础上共同维持系统风量平衡。

（4）防冻控制

冬季如盘管温度未达到防冻保护温度要求，防冻开关会发出警告，将加湿阀和新风阀关闭，并将热水阀调节至全开状态以避免盘管冻裂。

三、总风量调试分析

1.风机风量的测定

转速和风机风量存在近似的正比例关系，且在初调时能够测定出来。另外，也可向系统提供方索取。该项数据是控制系统总风量的重要参数，因此需认真测定以保证数据的准确性。

测定风机总风量时应在空调机组正常运行的基础上实施，即根据相关规范规定，在距离离异管件4～5倍管径位置处设置测定风量孔，将风量传感器安装其中，利用传感器的压差，获得管路中的风量。另外，如不使用风量测定孔应及时关闭。

2.系统风量平衡

变风量空调风机工作时，总风量的调节主要依据末端BOX需求总风量调节转速实现。不过实际调试时末端箱体风量不足的现象时有发生，为此，技术人员应根据实际情况进行调节，以保持系统压力平衡，常用方法有加装手动风阀、插节流孔板等。

3.新风量的控制

因空调系统运行时送入的房间风量处在变化之中，因此新风量的也会发生改变。而且有时总风量即便满足设计要求，但是真正到达房间的最小风量未必满足要求。同时，新风量的调节主要依据回风二氧化碳浓度，但是如系统使用走廊吊顶回风方式，回风管并未和所有空调房间连接，因此会给某些房间的控制质量造成影响。鉴于此种情况调试时应对系统总风量进行修正。并安装定风量箱或新风风量传感器，保证系统新风量满足设计要求。

四、总结

综上所述，变风量空调总风量控制系统主要依据末端设计风量确定风机转速，不但保证了系统工作稳定性，而且大大降低了调试难度。因此，应对变风量空调总风量控制系统进行研究，为该系统的广泛应用奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]朱红. 变风量空调系统风机风量控制方法研究与实现[J]. 黄石理工学院学报，2007，06：12-16.

[2]徐超远，郑文剑，余宁浙. 变风量空调系统（VAV）总风量控制实例分析[J]. 智能建筑与城市信息，2008，09：48-51.

[3]华海荣. 变风量空调总风量控制系统探究[J]. 电子制作，2013，07：220.

[4]李广. 变风量空调系统控制方法探讨[J]. 科技致富向导，2013，14：115+120.

篇5：变风量空调系统设计分析论文

关键词：变风量；空调系统；设计

现代社会科技发展迅速，空调系统的技术也已很先进，现代空调系统的主要控制手段和控制措施也已发展成为变风量空调系统。在变风量空调系统的设计过程中，主要基于节能的基础，利用先进的技术进行分析、管理，并进行完善、改进。变风量空调系统具有节能、舒适等特点，已被用户广泛接受，在很多国家和地区流行发展开来。

1变风量空调系统设计的结构模式

1.1分析空调系统所处环境

变风量空调系统是一个复杂的系统，是基于专业知识技术上的一种先进的科学技术产物。因此在变风量空调系统的设计过程中，要认真分析空调系统所处的具体环境，结合考虑实际情况的影响因素，利用先进的技术手段进行分析、控制和管理。

1.2控制模式

变风量空调系统作为一种先进的空调系统，仍然具有一般空调系统必备的结构模式，如空气处理机（即空调箱）、消音器、送回风机等。变风量空调系统将其先进的科学技术应用于空调系统的设计模式和处理过程。当前比较常见的变风量空调系统的数字化控制过程和组成模式是利用无关性单风道来进行的。在这个技术出现之前，变风量空调系统大多采用变温度变静压方式来控制，这种控制技术存在多种技能缺陷，因此逐渐被先进的控制模式取代。

1.3送风系统

变风量空调系统的送风系统一般设置有三级消音，即空调箱带消音段、送风总管设消音器、变风量箱出口设消音静压箱。送风口散流器一般采用条缝散流器和方形散流器。为了保证房间内的压力正常，减小回风管内压力的变化，回风口一般采用吊顶回风，条形或格栅式风口。

2环境对变风量空调系统设计的影响

任何事物都是与周围环境相互影响的，变风量空调系统的设计也必须综合考虑建筑物的实际情况以及周围环境的影响因素。这样才能将空调系统的设计与所处的环境结合起来，真正实现空调系统适用、实用的效果。同时在设计的过程中还要坚持节能的原则，充分利用各种有利的环境因素。在当前社会，变风量空调系统已经成为建筑物的一个基本组成部分，因此空调系统的设计不能只考虑空调本身的运行，还要根据所依托的建筑物进行可行性分析。我国的相关政策和规范也对变风量空调系统在环境保护方面做出了相关规定，要求变风量空调系统的设计必须满足建筑物所处环境的长期、变化的情况。在气候、温度变化较大的地区，或者其他工艺性变风量空调设计比较特殊的项目，变风量空调系统在设计时要做细致深入的工况分析，以确保空调系统能够正常运行。具体来说，在变风量空调系统的设计过程中，应严格参考以下几方面的因素：①在进行设计前，要实际考察建筑物的位置，及周围建筑物及其供热、供水尤其是空调系统的具体情况，并结合当地的气候、地形等客观因素，同时还要考虑到风力、日照等自然因素，综合分析这些因素，才能做好变风量空调系统的设计，如供热入口的设计，入口及大门的朝向设计等；②设计时还要认真了解建筑物的使用性质、类型，估算出使用空调的人员数量、使用时间等，如居民建筑夜晚及节假日使用较多，而写字楼等建筑则工作日白天使用较多。综合分析这些因素，才能设计出空调系统的负荷，确保使用无碍；③设计时还要考虑建筑物的楼层及高度，对于高层建筑，在设计时还要遵守国家规定的高层建筑防火规范。

3变风量空调系统设计需解决的难题

3.1新风量控制难题

变风量调系统设计面临的最大的难题之一就是对新风量的控制。由于空调系统在使用过程中，不同使用区域对新风量的需求量也不相同。新风量还是一个变化的数值，有时空调系统的总风量能够达到要求，但是分配到各个区域的却不一定能满足其需求。当前变风量空调系统在设计新风量的控制时主要有两种方式：①设置二氧化碳探测器，根据二氧化碳的浓度变化确定新风量；②设置VAV（或CAV）box，定时输送一定的新风量。

3.2空气净化难题

现在的空调一般都有空气过滤的功能，变风量空调系统自然也不例外。但是一些小型的空调主要采用尼龙锦凸网来过滤空气，很难起到空气净化的效果，有时甚至会造成二次污染。变风量空调系统是一种全空气运行系统，并且采用了初、中效两级过滤甚至三级过滤，能够有效净化空气。但是设定一个合适的过滤效率是空调系统设计的一个难题，还需研究解决。

3.3在推广使用中遇到的问题

变风量空调系统虽然具有众多优点，但是由于配件很多需要进口，价格昂贵，使用户较难接受。例如，变风量末端装置（VAVbox）、直接数字式控制器（DDC）、变频器等主要配件目前全部需要进口，经济压力较大。因此必须加强变风量空调系统的科技研发，配件国产化是推进变风量空调系统普及的关键。同时变风量空调系统的从业人员素质也亟需提高，以在施工、调试、管理方面实现有序、高效。总而言之，技术问题是最大的难题，国家和相关单位应加大投入，推进变风量空调系统的研发和普及。

4结束语

随着科技的发展，人们对生活得舒适度要求也越来越高，同时环保节能的意识也在加强，因此变风量空调系统有其出现和使用的必然性。但是变风量空调系统的设计还有很多问题亟待解决，希望国家和相关工作人员能够积极探索，吸收国外的先进经验，利用科学的设计方法和设计模式，完善和提高变风量空调系统的设计。

参考文献：

篇6：矿井风量测定分析报告

由于近期我矿进行了局部通风系统调整、巷道贯通、搬家倒面等工作，所以导致局部风量发生了变化，现将近期风量变化原因具体分析如下：

1、由于受季节影响，进入9月份以来，矿井空气的湿度也随着季节变化比较明显，空气进入井下后温度要升高，导致总风量增大。2、9月底我矿十二采区与赤峪皮带巷贯通并进行了通风系统调整，使十二采区的通风更加合理、更加容易，但随着十二采区材料道、水仓小井的顺利贯通，对局部风量进行了调整。

3、11-209工作面已经回撤完毕，并进行了封闭。

4、11-210二切巷开口及贯通。

5、11-2112掘进工作面开口施工。

6、测风当天天气情况不同，导致风量有所变化。

7、测风员操作误差，导致数据发生变化。

经过一系列的调整，现系统、风量稳定，有效风量、有效风量率均有所提高，例如：2011年9月30日有效风量为10703m3/min，2011年10月30日有效风量为10740m3/min；2011年9月30日有效风量率为87.11%，2011年10月30日有效风量率为87.17%。

篇7：储粮通风机风量的测定教案

课程名称：粮油储藏 任课教师：王振乾 2015年5月

教案 授课时间

2015年5月

教学课题

储粮通风机风量的测定

教学目的

通过本节教学，了解通风系统的参数以及测试方法，学会通风机风量的测定操作

教学重点

储粮通风机风量的测定

教学难点

毕托管和U型压力计的使用

教学方法

讲授、实验

课程教学仪器

风机、供风管道、毕托管和U型压力计等

教学设计

备注

授课内容：

一、实验所用仪器以及主要仪器的作用

1、风机：通风系统的压力源，为粮堆通风提供足够的风量和风压，促使气体克服通风系统阻力，在粮堆内流动，以实现通风作业的目的。

2、供风管道：连接风机与粮仓内通风管道，本次试验主要用于侧量压力

3、毕托管：感受和传递压力的仪器

4、U型压力计：主要用于读取压力差值,本实验测量动压。

5、其他仪器：直尺、卷尺、计算器、记号笔

二、操作步骤

1、准备工作：检查风机管道和风机机壳有无异物、点动风机观察风机叶轮运转是否正常；U型压力计和毕托管的检查，其他物品检查是否齐全

2、操作前提：选择测试截面和测压点的计算划分

图文并茂 实物呈现 直观感受 准确选点 减少误差

教学设计

备注

3、操作过程：①检查风机与管道连接的紧密型 ②测量动压

③停机并整理数据

4、结果计算：根据公式： H动cp=

υcp=1.29

Q=Aυcp×3600

5、操作演示

三、注意事项

1、点动风机时，不能直接开启风机；

2、测量风机风量需要测量的是风机的“动压”；

3、风机需要运行稳定后，才可以进行测压；

4、毕托管感受压力端要对准风向与风向齐平；

5、U型压力计读数时要平视，读两液面刻度的差值，并且要注意橡胶软管不能弯折；

6、测量结束，首先要关闭风机。

四、练习题：

1、测量风量时需要测量的压力是（）

A：静压 B：全压 C：动压 D：以上三个全要测量

2、毕托管的作用是（）

A：测量风速

B：增大风速 C：测量压力的大小

D：感受和传递压力

五、教学小结与反思

本次课程主要通过讲、做、练等方式进行，针对测量中遇到的问题进行针对性讲解，学生需要通过听、做、练，才能迅速掌握本次实验的要领，这也是学生走向粮油保管员的岗前培训。通过强调其重要性，提高学生的学习和实操的兴趣，进而提高教学效果。

准确计算 防止漏算 操作演示 直观感受 细节展示 直观明了 检查效果 有利评估

思考题（讨论题）及作业

1、储粮通风机风量的测定操作注意事项

篇8：变风量

本文对同一建筑物进行了变风量空调系统设计, 以此为例对建筑物的负荷计算作简要阐述, 及对因空气处理机组 (AHU) 的数量和设置的不同而引起的不同节能效果进行对比分析。

1 设计条件

本文设计研究以广东广州某高级办公建筑5层标准层为例, 层高4m, 标准层单层空调面积为1445m2。

该建筑设计室内干球温度为26℃, 相对湿度为50%, 广州夏季空调室外设计参数为33.5℃, 湿球温度为27.7℃, 相对湿度为64.7%。

2 设计计算结果

2.1 标准层空调冷负荷计算

本设计采用单风道变风量空调系统, 变风量末端形式为单风道不带再热形式。

根据建筑的朝向、形状和进深进行合理的空调内外分区, 这是变风量空调系统设计的重要一步, 它直接影响冷负荷的计算结果和末端选型乃至运行。外区进深常在3～5m之间, 针对该建筑的实际情况及经验值, 外区进深确定为4m。其次, 确定温度控制区, 按照建筑以后可能出现的间隔、使用情况是否接近、室内设计温度是否相同、负荷变化规律是否一致的因素为建筑划分温度控制区。温度控制区的划分直接影响变风量末端的数量和选型。按照线型变风量末端的常用规格, 每个末端的控制内区宜在50～80m2, 外区温度控制区宜在25～50m2。建筑物温度控制区示意图如图1所示。

变风量空调系统冷负荷的计算方式与常规定风量空调系统的基本一致, 其组成可用下式表示:

式中:QCT-温度控制区的计算逐时冷负荷, kw;

QCT1-外围护结构瞬变传热引起的逐时冷负荷, kw;

QCT2-透过外窗的日射得热形成的逐时冷负荷, kw;

QCT3-室内热源散热引起的冷负荷, kw;包括设备、照明和人体显热散热形成的冷负荷;

预计建筑物的使用时间为8am～6pm (1pm作为午餐时间不在计算范围内) , 以此作为逐时负荷计算依据, 建筑物逐时冷负荷∑QCT和各温度控制区峰值冷负荷QCTmax计算结果 (不含新风) 如表1和表2所示。

经计算, 各温度控制区的峰值负荷之和∑QCTmax为152kw, 各控制区峰值负荷出现的时间随外围护和外窗日射负荷的改变而改变。根据表1可知, 建筑物冷负荷峰值Max∑QCT时间出现在下午4点, 为128kw。随着冷负荷的动态转移, 空气处理设备计算冷负荷并不是各温度控制区峰值负荷之和, 而是建筑物逐时负荷的峰值。

2.2 空气处理机组 (AHU) 的配置及风量

对建筑物进行初步的空气处理机组分区, 明确各个空气处理机组所负担的空调区域含有哪些温度控制区。计算各个空气处理机组负担区域的逐时冷负荷的峰值Max∑QCT。确定送风温差11℃, 计算空气处理机组所需风量。采用以下五种不同的方法配置空气处理机组, 如图2～图7所示:

空气处理机组 (AHU) 送风量计算结果:

空气处理机组 (AHU) 送风量计算结果:

整层送风量总和:37200 m3/h;

空气处理机组 (AHU) 送风量计算结果:

整层送风量总和:42000 m3/h;

空气处理机组 (AHU) 送风量计算结果:

AHU-3:5000m3/h; (内区)

AHU-4:6200m3/h; (内区)

整层送风量总和:36400 m3/h;

空气处理机组 (AHU) 送风量计算结果:

整层送风量总和:40750 m3/h;

计算结果表明, 对于同一建筑物, 空气处理机组设置的数量及如何分配都会影响整层系统总送风量。如上所示, 由于东西朝向冷负荷最大, 且南北朝向峰值负荷出现的时间基本一致。因此图4的空气处理机组配置方式的系统总送风量最大, 原因在于不同空调区域之间的负荷不能进行动态转移, 导致空气处理机组只能按照对应朝向的最大送风量设置, 造成无谓浪费。同样道理, 图6的空气处理机组配置方式都必须按照对应朝向的最大送风量进行设置。图2与图3的配置方式相对优于另外三种。首先, 设备数量较少, 可以减少空调机房的面积及数量;其次, 可以减少自控设备的配置, 如变频器和空气处理机组DDC控制器等, 有利于减少自控系统方面初投资;最后, 有利于各个朝向及内外区之间负荷的动态转移, 实现最大程度上的节能。

3 结束语

(1) 逐时冷负荷计算是变风量空调系统中特别需要细心谨慎设计的, 需根据建筑物的朝向、形状特点、外围护结构的热工特性和实际进深等进行详细计算, 不能简单套用常规空调工程的估算法。

(2) 同一建筑物, 不同的空气处理机组配置方式会产生不同的节能效果, 需根据建筑物的实际使用情况、空调系统的控制方式 (如空调系统变静压控制) 和给出的空调机房数量、面积等因素确定空气处理机组的数量及如何分配机组对应负担的空调区域, 尽可能利用不同朝向之间峰值时间差或实际使用时峰值负荷的时间差来实现负荷的动态转移, 从而减少空气处理机组的送风量, 节省能耗。根据本文的分析, 考虑到运行时可以实现最大程度上的节能效果, 常规的变风量空调系统, 标准层2000m2的建筑面积, 每层配置1～2台的空气处理机组是较为理想的做法。

参考文献

[1]叶大法, 杨国荣著.变风量空调系统设计[M].中国建筑工业出版社.2007年12月第1版

篇9：变风量

摘要：本文从竖向变风量空调系统形式、特点和控制方式等几方面简单介绍笔者参与的南宁华润一期购物中心项目中庭空调系统设计。

关键词：竖向变风量；变风量阀；定风量阀；变频；

0 引言

随着改革开放及经济建设的发展，我国兴建了大量的商业建筑，大型百货商业的数量也与日俱增，这些大型百货多采用的中央空调系统。早期建设的百货商场大部分存在空调冷量不足，能耗过大，空气品质差等情况。近年来随着大商业空调设计经验积累，商业空调设计及技术更趋于完善，但还是存在整体能耗太大的情况。下面笔者结合自己所参与设计的南宁华润一期购物中心项目具体分析中庭竖向变风量空调系统。

1 中庭送风形式

传统中庭空调系统的形式，有全空气系统、空气—水系统，现对各种方式特点分析：

（1）空气—水系统。此系统的常见方式为风机盘管+新风系统或者吊顶风柜+新风系统。此系统灵活性强，可分区独立控制，可随商场中庭的功能、布局的改变而灵活调整末端布置，有较强的适应性。而且不需要机房面积，增加租赁空间。但是此系统的新风量是按最小新风量来设计，空气的品质和舒适度，会受到很大的限制，且过渡季节，无法尽可能多的利用室外天然冷源，空调系统需要主机运行来维持，全年的能耗高。水管数量比较多，受到施工水平的限制，容易发生漏水。末端设备繁多，盘管电气线路多，维修量大。

（2）全空气系统，对于大型商场来讲，只要商场空间足够（一般比空气-水系统需要高200～300的空间），全空气系统是常用也是较佳的选择。此系统换气次数大，舒适性高，而且在过渡季节，可以不开启主机和水泵等设备，全新风系统运行，特别是在南方夏热冬冷地区，秋冬季节都可以全新风运行，节能效果非常显著。

目前国内大中型商场中，绝大多数采用的是全空气系统（定风量或变风量）.定风量系统的优点是初投资少且系统简单，缺点是在绝大多数时间内，室内负荷低于设计值时，风量不能随之变化，因而节能性差。变风量系统初投资大，但节能效果大大优于定风量系统。

2 中庭变风量系统设计

2.1本项目商业建筑中庭由地下一层至地上六层，地下一层建筑高度高度为6.5米，地上中庭总建筑高度为37.2米。地下中庭总建筑面积约为4500平方米；地上中庭总建筑面积约为18500平方米。由于受到消防规范限制，建筑专业把中庭分成地上和地下两个防火分区，空调系统按照不同防火分区中庭也相应设置两套不同形式。地下中庭单独在本层设置定风量空调系统。地上中庭设置竖向变风量空调系统。本文章主要研究地上竖向变风量空调系统。

2.2本项目中庭系统如下图所示：

本项目竖向变风量空调系统与定风量空调系统主要有以下几个不同地方：

（1）空调机组集中放置在裙房屋面，通过送、回风管井送至各层中庭区域。

（2）每层空调送风支管均设置一个变风量阀，回风支管均设置一个定风量阀。

（3）屋顶空调机组均采用变频控制方式。

2.3本项目竖向变风量空调系统优点

2.3.1空调系统节能效果显著

（1）空调机组采用自动变新风量系统。在过渡季节和冬天，当室外空气焓值小于商场内空气时候，可以通过新风管和回风管上的电动风阀，自动改变新风和回风比例，甚至可以达到使用全新风满足室内空调要求，不需要主机和水泵运行，省下大量的空调电费。在空调季节，当商场人员较少的时候，可以减少新风量的取入，减少新风能耗。

（2）每层空调送风支管设置变风量阀，阀门可根据所负责楼层的负荷变化，自动调节阀门的开度。屋顶风机根据各个变风量阀门的开度情况，自动调节风机的总送风量，减少风机的能耗。变风量与定风量空调系统的能耗对比分析，变风量系统节能率达到29%以上[1]。

2.3.2空调机组集中放置在裙房屋面，维护管理方便。更可以取消每层空调机房，增加商业的面积，给甲方创造更大的价值。

2.3.3空调系统有效克服中庭上热下冷现象。

现在很多商场设计成中庭挖空通高，两边设计一个个的百货商铺，会使公共区间和商铺的各自空间，形成两个相对独立的空间。中空部分由于空气的自重由高向低流动，出现上热下冷现象。

本项目靠近屋面的五、六层中庭空调风管风速取4米/秒左右，當靠近屋面的楼层某些时刻室内出现冷负荷比较大，设计空调送风量无法使室内温湿度参数达到设计值的时候，就把五、六层送风支管上的变风量阀开度加大，同时把一、二层送风支管上的变风量阀开度减小，使五、六层的中庭室内温湿度参数达到设计值，一、二层不足的冷负荷就由中庭中空部分空气的自重由高向低流动自然补充。

3 商场中庭变风量空调系统控制方式

本项目中庭竖向变风量空调系统控制方式主要有以下几个特点：

（1）每层回风口上均设置一个温度传感器。用以控制送风管上变风量阀门的开度，回风温度低于设定温度时，变风量阀门关小，反之开大。

（2）空调机组新风阀门的开度采用模糊控制方式。物管人员根据商场各个时段人流量不同，制定一个新风阀门开度表，由物管人员每天手动控制方式。

（3）空调机组变频控制方式。每层的变风量阀开度信号反馈回空调机组控制器，控制器接收到阀门开度信号后与设计时阀门开度情况作对比，自动调节空调机组的频率，改变整个系统送风量。

4、结束语、

项目在2012年9月份已经竣工开业，中庭空调系统经过1年多时间的运行，空调效果比较好，基本能达到预期的设计效果，甲方比较满意。但同时发现有几个不足之处：（1）商业中庭顶层变风量阀全开某些时刻温度比较高，达不到设计温度。改进办法：屋顶天窗增加电动遮阳百叶等外遮阳方式，减少太阳直接辐射得热量。（2）屋顶风管保温材料采用普通橡塑保温，经常日晒雨淋，保温材料腐蚀和老化比较严重。改进办法：保温材料采用铝箔橡塑保温，可以有效防止腐蚀和老化。

通过以上几点对项目过程中的总结，希望对以后类似项目的设计有一定的借鉴。

参考文献：

[1]赵加宁.商场建筑的冷负荷特点及变风量空调系统的应用[J].流体机械，2002-30-10

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2008

[3]住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力2009版[M].北京：中国计划出版社，2009