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VAV空调系统基本原理及BACnet标准

【摘要】:VAV空调系统一般由共用或分立的送风系统、风温控制器及辅助加热系统组成。与传统中央空调系统不同,VAV空调系统在热负载变化时,仍采取恒温送风,通过改变送风量来满足房间温度控制的需要。例如:一个设计风量为4000m3/h的VAV空调系统,可在1000~4000m3/h的风量范围内提供恒温为13℃的冷风。在一般负荷下,VAV空调系统的平均风量是峰值时的70%。VAVBOX起到了改变风量的功能,从100%的开启到完全关闭。

VAV空调系统的能量平衡方程式如下:

式中 G——送风量;

Q——负荷;

Tn——室内温度;

T0——送风温度。

从上式可知:当负荷Q或室内温度Tn发生改变时,如果保证送风量G不变,必须调节送风温度T0。当保证送风温度T0不变(或微调),空调区负荷Q变化随之调节送风量G,都能保持空调系统的能量平衡。

要维持空调区的温度,就需要在放热负荷及与该负荷匹配的送风量之间建立某种平衡。当空调区负荷变化时,如果要保持这种平衡就必须面临两种选择:改变送风温度(定风量)或者改变送风量(变风量)。在部分负荷情况下,两种控制策略可以达到相同的控制效果。

VAV空调系统一般由共用或分立的送风系统、风温控制器及辅助加热系统组成。变风量调节是通过改变送风量来达到控制空调区温度的一种控制策略。

在VAV系统中,送风温度不变,送风量与空调负荷成正比地进行供给,空调负荷减少,送风量也按线性方式减小,实现动态经济运行。

这种系统的主要工作特点:送风温度不变,通过改变风量来满足空调区冷热负荷的需求,通过调节送风机转速来改变送风量,这种转速调节是通过变频调速来实现的。

传统的中央空调系统,在诸如低压单区、多区和末端再热系统及高压双管诱导式系统中大都采用定风量变风温的方式。如一个系统,送风量始终为10000m3/h,而送风温度冬天在21~37.8℃、夏天在12.8~25.6℃变化,以此来满足不同的环境负荷需求。

要在一定的空间内控制温度,必须在空间热负载和送风体积温度之间取得平衡。这样就可通过改变送风温度或送风体积两种方式,来满足空间热负载变化的需要。

与传统中央空调系统不同,VAV空调系统在热负载变化时,仍采取恒温送风,通过改变送风量来满足房间温度控制的需要。例如:一个设计风量为4000m3/h的VAV空调系统,可在1000~4000m3/h的风量范围内提供恒温为13℃的冷风。

当节能要求较高时,送风温度也是可以改变的。在一般负荷下,VAV空调系统的平均风量是峰值时的70%。内区接近于80%,周边区域由于室外阳光辐射变化不一。

VAVBOX起到了改变风量的功能,从100%的开启到完全关闭。调节范围的选择需同时兼顾室内热舒适状况、通风率及风温和湿度的要求。一个典型的VAVBOX的转换率一般为1.0~0.25(即100%~25%的风量)。

VAV空调系统组成:VAV空调机组+VAVBOX。在VAV空调系统中,末端系统的组成方式不同,对应地组成具有不同结构的VAV空调系统,如单风管VAV空调系统、单风管再加热VAV空调系统、单风管送回风机联动VAV空调系统、单风管旁通式VAV空调系统等。