变风量通风系统（通用8篇）
变风量通风系统 篇1
变风量空调系统可根据室内负荷变化及室内调控参数变化的要求自动调节送入室内的风量,达到既满足人员舒适度要求,又能达到节能的目的。但变风量空调系统的调试较为复杂,调试周期长,涉及的专业和影响的因素多,对于实现其系统预定功能尤其重要。其调试通常包括测试、调整、平衡(简称“TAB”),既能检验工程的施工质量,又能检验设计和系统的技术性能,因此,调试环节的重要性不可忽视,应持有相当严谨的态度。本文主要讨论变风量空调系统中风平衡调试的问题。
1 变风量空调风系统的类型
1.1 新风量固定不变型
新风量不变,则排风量也不变;送风量根据末端VAVBOX风门开度的大小而变化,回风量=送风量-新风量,回风量必将根据送风量的变化而变化。
如上面所述的多层和高层建筑,单个AHU的新风量和排风量不变,1个单元内总的新风量和排风量也保持恒定,相应的新风机和排风机都选定频即可。通常在设计时每台AHU的新风管道上都要设置1个定风量阀,确保进入每台AHU的新风量保持不变。
1.2 新风量变化型
在过渡季节,室外新风焓值很接近于室内空气焓值,为了进一步节约能耗,将尽可能充分地利用室外新风,此时的变风量空调机组AHU在冬夏模式下,还要设计不同的工况,即平时工况、最小新风工况、过渡季工况,每种工况的新风量均不同,那么排风量也将随着变化而不同。
2 风平衡的调试方法
2.1 调试的内容
2.1.1 单元内总的风平衡
2.1.1. 1 单台风机的风量风压测试
单台风机的风量风压测试包括5台AHU中的送风机、2台空调用排风机、1台卫生间排风机,在50 Hz频率下的风量、风压要符合设计要求。
2.1.1. 2 3种工况下整个单元风平衡调试
空调风系统的3种工况分别是平时工况、最小新风工况、过渡季工况。要求在不同的工况下,每台AHU的新风、送风、回风、排风均能在自动控制的情况下达到设计风量要求,同时,整个单元也能在自动控制的情况下达到总的排风风量要求。
2.1.2 每台AHU各个送风口的风平衡
每台AHU下游有10多台,甚至20多台VAVBOX,每台VAVBOX之后有几个空调送风口,本调试要求每台AHU在50Hz频率下启动后,在VAVBOX风门全开的情况下,其所覆盖的所有送风口的风量均达到设计风量。
2.2 调试测试的方法
2.2.1 风口风量测试方法
2.2.1. 1 风速仪定点测量法
单双层百叶风口、格栅风口风量,宜用风速仪测量。根据风口面积大小,把风口划分成约200 mm×200 mm建方的小块,用风速仪在其小块中心处测量风速。对于尺寸较大的矩形风口,可分为同样大小的8~12个小方格测量;对于尺寸较小的矩形风口,一般测5个点即可;对于条缝形风口,在其宽度方向至少应有2个测点,沿条缝长度方向,长度为600 mm取3对测点,长度为1 200 mm取6对测点。
2.2.1. 2 平均风速计算
平均风速计算公式为:
式(1)中:V为平均风速;V1,V2,…,Vn为各测点风速。
2.2.1. 3 散流器送风口用风量罩测量法
散流器风量测试宜采用风口风罩法测量。在通风空调系统正常运行后,打开风口风量罩,确认其工作正常;然后将风口风量罩的罩口紧贴天花面,将风口整体完全包容;读取风口风量罩的显示数值,当数值有小范围波动时取平均值,当读数波动范围较大时不得计取数值,并应重新检查空调系统,排除干扰因素,再测试。
2.2.2 拟合曲线法
2.2.2. 1 风机的风量——频率拟合曲线
所有变频风机,均测量频率在20 Hz、30 Hz、40 Hz、50 Hz时不同的送风量,以便BA按此风量—频率拟合曲线自动控制风机运行,实测数据举例如表1所示。
2.2.2. 2 风机风量——电动风阀开度拟合曲线
所有变频排风机,在50 Hz时开机,每隔1个楼层均测量出每层电动风阀开度在20%,40%,60%,80%,100%时不同风口的风量,拟合出电动风阀开度与对应风机风量的变化曲线,以便BA据此进行无级调节。
2.2.3 基准风口调整法
此方法被用于调整1台AHU所供应的所有末端风口风量的平衡,以某工程AHU/4DB-1为例,调试步骤如下:①在AHU送风管上相对较长的直管段上选择风量测量截面,并参照上述定点测量法确定测量点数,在相应管壁上打测量孔。②末端各VAVBOX处于断电状态,其风门手动置于全开位置,一次风阀全开。③AHU的新风阀、回风阀、送风阀均置于全开位置,变频器手动调节到50 Hz。④检查各项准备工作正常后启动AHU。⑤用风速仪测杆测量干管总送风量,并手动调整AHU变频器,使送风量与设计参数一致。⑥用风速仪初测全部末端风口的风量,计算出所有风口的实测风量与设计风量的比值百分数,选取最小比值的风口为基准风口,比如S2风口比值最小,则以S2风口为基准风口。⑦调节S3风口的风量。使用两台风速仪,同时测量S2和S3的风量,调节一次风管风量调节阀A2,使两风口的实测风量与设计风量的比值百分数近似相等。这样,这两风口风量达到平衡。⑧用同样方法调整其他风口风量。需要注意的是,一次风阀的开度可能不能同时满足其后几个末端风口风量与设计要求一致,但在排除管路堵塞、阻力过大问题后,也应该相差不大,那么一次风阀最终的开度应保证其末端各风口风量偏差均匀分布在正负15%以内即可,不要某一方向的偏差分布过多,而相反方向的偏差分布过少。⑨支干管风量调平。调节风量调节阀B1等的开度,通过计算两根支干管路上基准风口实测风量与设计风量的比值达到1,则支干管上的风量即调平衡。
2.3 调试的程序和具体要求
2.3.1 单元内总的风平衡
2.3.1. 1 单台风机的风量风压测量
AHU的送风机:要求新风、回风、送风管道上的电动阀、手动阀全部百分之百打开,AHU变频器手动置于50 Hz位置,测量风机的送风量和全压,风量的偏差不应该超过设计参数的10%,风压必须达到设计要求的参数值。其他排风机:参照上述要求测量。
2.3.1. 2 3种工况下整个单元风平衡调试
在上述条件均满足要求后,再进行本项工作。本项测试的前提条件是:本单元与相邻单元及外围隔绝,即要求相邻及外围的门窗全部关闭。用风机的风量——频率拟合曲线法测出排风机的风量与频率的对应数据,作为BA控制依据。用风机的风量——电动风阀开度拟合曲线法测出排风机的风量与频率的对应数据,作为BA控制依据。手动调整单元内3种工况下的风平衡。
3种工况时半自动控制下的风平衡:待BA与空调系统点对点测试完好,与所有排风机、电动风阀之间的控制程序模拟完好后进行。AHU手动置于设计风量状态,用BA在电脑上控制所有排风机、电动风阀分别在3种工况下动作,察看空调排风机工作台数是否与3种工况一致,察看电动风阀位置是否与上述3种工况标记一致,不一致则校正BA控制设定,最终使其一致。
3种工况自动控制运行风平衡:待BA与空调系统点对点测试完好,与AHU、VAVBOX、所有排风机、电动风阀之间的控制程序模拟完好,系统分别在冬季、夏季自动运行后,在电脑上观察在不同工况下VAVBOX、AHU、电动风阀、所有排风机的开度大小是否同步,是否协调一致,现场电动风阀的开度位置是否与工况标识一致,现场实际是否与电脑显示一致。不一致则校正BA控制设定,最终使其一致。
2.3.2 每台AHU末端各个送风口的风平衡
用基准风口调整法,使AHU末端各个送风口的风量达到平衡。
3 结束语
综上所述,空调的风平衡是空调性能能够正常使用的保障,对建筑的节能降耗效果也有着重要的意义。我们要做好调试工作,就要结合实际情况,针对要点制订合适的施工方案,采用合理、有效的技术来进行空调系统风平衡调试工作,这样才能真正保证空调系统的正常运行,同时降低建筑的能耗。本文介绍的这种调试方法在实际工程的调节中得到良好的验证,可保证调试后的变风量空调系统运行满足房间舒适度以及较好地发挥变风量空调系统的节能作用,为建立适用于变风量空调系统风量平衡的标准调试方法提供了借鉴。
参考文献
[1]王文熙.变风量空调系统调试方法及难点分析[J].房地产导刊,2015(14).
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变风量通风系统 篇2
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
变风量通风系统 篇3
显德汪矿历年瓦斯鉴定均为低瓦斯矿井, 矿井绝对瓦斯涌出量最小为1.34m3/min, 最大为14.86m3/min;相对瓦斯涌出量最小0.85m3/t, 最大7.26m3/t, 随着开采深度的增加, 矿井绝对瓦斯涌出量总体显示不均衡逐年增大趋势。鉴定结果虽为低瓦斯矿井, 但是矿井存在瓦斯异常区, 尤其是2#煤层局部表现瓦斯异常。
1923采煤面位于九采区中部, 其北部为1921工作面采空区, 东至1923边眼, 西为小煤窑破坏区, 南为设计1925工作面。1923面走向长1270m～1320m, 倾向长135m。煤厚0.1m～3.2m, 平均1.8m, 煤层倾角3°～16°, 平均6°。工作面煤层呈黑色, 落煤成粉末状或碎快状。工作面处于栾卸向斜与显德汪向斜的复合部, 该地段发育一次级小背斜且断裂构造发育, 断层走向近南北向, 倾向近西, 断层延长度较短, 尖灭快, 发育密集。工作面煤层伪顶为砂质泥岩, 直接顶为粉砂岩, 老顶为中细粒砂岩, 直接底为砂质泥岩或粉砂岩, 老底粉细砂岩互层。
1923采煤面于2007年10月开始回采, 采用后退式U型通风方式, 工作面下行通风, 回采初期风量780m3/min, 回风流中瓦斯浓度 (0.6%～0.8) %。随着工作面推进, 瓦斯涌出量逐渐增大, 最大涌出量达10.12m3/min, 生产期间回风流中瓦斯浓度达0.8%～1.1%, 造成工作面断电频繁, 影响安全生产和稳产。
2 通风系统调整方案及效果
1923工作面原配备风量780m3/min, 为提高工作面风量做调整方案及实施效果如下。
2.1 九轨道系统风量调整
(1) 1921面支架撤完后, 原临时设施密闭的回风路线走风达400m3/min以上, 虽然后来通过对采空区进行永久性封闭, 共构建4道密闭墙, 1道调节墙, 减少漏风200m3/min, 但发现系密闭墙 (砖砂灰材料) 漏风高达200m3/min左右, 经过采用化学浆喷涂, 达到基本不漏风的效果。
(2) 1913沿空留巷使用消耗九轨道风量, 通过调整, 将1913沿空留巷改用2712泄水巷 (无人施工地点) 的回风, 制定专项安全措施, 从而减少从九轨道用风200m3/min以上;
(3) 九采回风巷贯通九轨道, 形成九采区两路进风, 大大增加进风断面, 减少了通风阻力。
2.2 外围通风系统风量调整
(1) 1195两巷贯通, 形成了正规的准备工作面通风系统, 因巷道断面大, 工作面走风达800m3/min, 通过在1195运煤巷构筑2道永久性调节风门, 准备面风量控制在300m3/min, 减少富裕风量500m3/min;
(2) 对二采东翼1215准备面, 使用风量达400m3/min以上, 通过构建2道通风设施, 减少用风200m3/min以上。
2.3 巷道断面调整减少通风阻力
通过积极查找确定回风路线中造成巷道通风阻力大、风速超标的区段, 分别对工作面进、回风路线中巷道断面过小的巷道进行扩巷减阻;对九采区运输下山、1923边眼、六采运输上山等风速超标区段进行了扩卧;对一采九煤运输上山风速超标区段进行了扩卧, 降低了矿井通风阻力。
2.4 系统风量及效果影响
通过以上工作, 使得1923工作面的有效风量由回采初期调风前的780m3/min增至调风后的1424m3/min, 创我矿建矿以来综采工作面配风最高纪录, 工作面回风瓦斯由平时的0.8%～1.1%, 减少到现在的0.5%～0.8%, 为工作面安全产煤创造了有利条件, 奠定了坚实的基础。
3 结语
(1) 增加综采工作面的有效风量途径。
对系统中各处进行风量控制, 采取必要措施, 改临时设施为永久设施, 永久设施通过采取措施减少漏风, 可以有效改变通风状况, 增加综采工作面的有效风量。
减少不必要的风量使用, 按照《规程》规定的范围, 采取合理的串联通风措施, 优化通风系统, 减少风量消耗。
增加通风断面, 由于巷道变形快, 断面小为主要通风阻力原因, 围绕工作面进风、回风巷道等回风路线地点进行扩卧, 通过增加断面, 可以有效地改变通风效果, 同时也避免风速超限。
(2) 增加工作面风量是降低回风流中的瓦斯浓度的有效途径。
(3) 对我矿遇到瓦斯异常区时怎么合理优化通风系统提供了宝贵的经验, 消除瓦斯超限的隐患, 增加了生产的安全度。
空调变风量系统节能技术分析 篇4
1 变风量系统的概述
多区域的建筑物之内是变风量系统的主要引用范围, 有较大的负荷存在于建筑物当中, 有较高的精度要求存在于对温度的控制上, 有效的控制了公共场合当中出现的噪音, 提高了舒适性, 节能和舒适是变风量系统在空调中应用的主要优点。办公的大楼、图书馆和政府的大楼等是变风量系统应用比较多的场所, 风量的调节装置存在于VAV的末端, 在对系统化的风量进行调节的时候, 可以利用AHU来进行实现。区域内的室内温度由VAV末端的温度控制器来进行测量, 对进入室内风量大小的调节可以根据所设置的温度和测量的温度来进行, 进而对室内的温度进行有效的控制, 在对进入建筑物内的风量进行调节的时候, 送风机的变频器依据变静压的逻辑或定静压来进行, 根据具体的需要对风量进行提供, 使变风量的目的得以实现。
2 该系统在空调中的主要应用
在具体运用变风量系统的时候, 要依据建筑物每个空间的范围中的空调负荷的多少, 对进入区域内的系统的总风量和区域内的风量进行及时的调整。所以在应用的过程中非常重要的方面就是末端的变风量和系统的空气处理机, 可以说对风量系统的控制是决定变风量系统成败的关键所在。
3 系统的主要节能技术分析
压力相关型和压力的无关型是传统的变风量末端系统采用的主要类型。在科学技术不断发展的大背景下, 现在的主流控制方式以压力无关型的控制系统为主流了, 这样的控制方式, 当风量进入到室内之后只和屋内的负荷多少存在关系, 依据室内的具体温度对风量的大小进行控制, 在对风门开度进行调节的时候, 根据具体设定值的大小和传感器采样的结果来进行, 风阀的最小流量和最大流量是可以进行变换的, 风管的压力与送风量之间是不存在关系的, 这样在具体应用的时候, 就大大的节约了很多能源, 使不必要浪费的情况大大的降低了。
在对这种控制的策略进行应用的时候, 独立的多回路PID系统是现阶段最为常用也是最为节能的一种方式, 通常的情况下在进行控制的时候, 三回路PID是主要的选择, 用PID控制房间当中温度:在对VAV末端的进风量的设定值的大小进行调整的时候, 可以利用VAV末端依据室内温度控制器和设定的点来进行。对能源进行有效的节省, 同时还能够对室内的温度进行有效的控制, 导叶具体开度的PID:在对风导叶的开度进行计算的时候, VAV末端传感器可以依据风量设定值的大小和和出口处的静压来进行;控制送风频率的PID:在对风机的转速进行调整的时候, AHU可以依据送风管的压力差来进行控制与调整。尽管非常的简单对于独立的PID体统控制策略来讲, 实现起来也十分的容易, 在不大的变量存在于系统模型参数当中的时候, 会有较好的控制效果存在于PID的控制当中。然而, 这样的空调系统是一个高度非线性的、确定性模糊、较大干扰的系统, 主要是由于有较大的变化存在于空调区域的人员活动和外界气候的变化当中, 很大的干扰因此就会带给系统, 高度非线性是空调调节过程中的特点, 然而非线性还存在于各个执行器的运行当中, 有较强的耦合存在于各个控制的回路当中, 因此不可能进行完全的解耦, 在时间的不断发展的时候, 设备的更换与老化的现象就会不断的出现, 在很多的系统里面, 因此很难建立起系统的数字模型。所以在对一般的PID算法进行应用的时候, 很大的误差就会存在于其中, 然而在这样的问题面前, TRAV系统被提了出来, 在实践中得到了很好的应用。这也是一种有效的系统, 在节能与创造舒适环境的时候, 是利用调节风量的办法来进行实现的, 但VAV中的静压调节不是该系统所采用的, 在对送风机进行控制的时候, 直接由末端的装置来进行实现, 这项系统的应用很好的解决了上述所出现的问题, 对于节能方面带来了巨大的效应。
4 最小静压控制风量系统在变风量系统中的技术应用
针对VAV系统来讲, 对室内温度精度控制的好与坏是对VAV系统的好与坏进行衡量是主要标准, 因此, 这方面与舒适性和空调末端系统的节能情况有很大的联系, 因为AHU末端的迭代和风机对传统的独立的3PID的控制方式来讲, 控制较差的问题或无法收敛的情况会出现在其中, 然而系统的关联可以利用最小静压法来进行, 对控制的精度进行保证。因此可以发现, 更高的精度会存在于最小静压控制当中。
在经过具体的研究了AHU和与其互相对应的VAV末端可以表明, 在对最小静压的控制方法进行使用的时候, 即使不断变动的AVA末端负载存在于被控制的区内的时候, 对系统所处的风量上几乎是可能保证稳定不发生变化的。
在测量与分析AHU送风系统的出风静压的时候, 利用对最小静压系统上的掌控, 基本不会发生变化的情况就会存在于AHU系统的静压当中。
5 结语
随着社会经济的不断发展与进步, 人们的生活水平也开始大幅度的提升, 对于自己的生活环境、工作环境当中提出了更好的要求。因此, 空调在人们的周围已经逐渐的成为了一项必不可少的设备, 不断的满足着人们的需求, 但是在空调运转的时候, 虽然为我们带来了很大的利益, 但是对于能源的消耗上也是不可避免的, 在这样的背景下, 如何才能使空调使用的过程中既能发挥出它最大的功能, 又能够满足节能的要求, 因此在这样的背景下, 空调变风量系统节能技术的出现很好的解决这方面的问题。对此, 为了将该技术进行更加透彻的研究, 文章通过以上的内容进行了探析, 为有关的技术人员提供一定的帮助。
参考文献
[1]马素贞, 刘传聚.变风量空调系统发展状况[J].暖通空调, 2007 (03) 37-38.
[2]叶大法, 杨国荣.变风量空调系统设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007 (06) .
变风量空调系统工程调试实例 篇5
本文主要对我们近年来完成的几项大型VAV系统工程的调试进行了总结,希望与同行共同探讨,以共同提高智能化行业VAV系统工程的调试水平。
变风量空调系统(Variable Air Volume,简称VAV系统)与传统的定风量空调系统相比,它的“变”体现了两层含义:空调系统的总风量可变;空调区域内末端装置的一次风送风量可变。系统通过空调机组风机变频以及在空调区域末端装置加装调节阀实现了变风量,根据使用者的需求按需提供风量,从而使空调系统效率极大提高,耗能减少,是一种值得大力推广的空调系统。
相对于传统的风机盘管FCU系统,VAV系统属于全空气系统,可以实现全新风运行,使空气质量得到保证。同时它易于改造的特点也使得系统运行成本极大减少,虽然初始投资较高,但从建筑寿命全周期来看,系统的性价比较高。
随着压力无关型末端装置的出现和风机变频技术的成熟,特别是上世纪90年代后BA系统在空调领域的应用和普及,更使变风量空调技术日趋完善。目前国内新建建筑已大规模使用了VAV系统,但由于VAV系统的工程调试相较于一般空调系统显得非常复杂,所以能够成功完成VAV系统的调试成为衡量一家公司技术实力的重要依据。根据我司多年来实施VAV系统的工程经验,下文将分享我们在VAV系统调试领域的经验心得。
2 VAV系统调试
一个成功的VAV系统项目需要土建、暖通、机电、智能化、装修等多家单位的协同配合。系统设计合理、设备选型准确、工程技术要求清晰、工程实施方案合理,最重要的是它的运行维护专业及时,这些都是VAV系统能够成功运行及达到设计目标的基础,而调试则是联系各种因素的纽带,VAV系统调试需要多家单位的通力合作,使调试过程中的信息反馈能够得到及时的处理。
2.1 VAV系统调试流程
VAV系统的调试有别于传统空调系统,它不是在设备安装后开始,而是在设备在工厂时就开始了,VAV系统的调试贯穿了它从工厂到交付用户的全过程。
通常情况下,VAV系统的调试流程如图1所示。
其中VAV末端风量标定、风平衡调试、系统联动调试对VAV系统的运行起到最直接的作用,本文将从这三个方面重点阐述。
2.2 VAV末端风量标定
VAV末端装置由箱体等机械部分与控制器等电气部分组成。机械部分包括箱体、风阀、风速传感器以及其他附属器件。电气部分包括室温传感器、控制器、模数转换器、执行器等,一般由楼宇自动化公司提供。VAV末端的整体性能不但依赖各部件的质量,更依赖它们之间的组合效果。在早期某些工程建设时,将VAV末端装置与控制系统分开招标,分别订货,箱体与控制系统在现场组装、现场风量标定,装置测定风量与实际风量误差很大,难以达到设计效果。因此,在这之后的VAV系统工程建设时,基本上将VAV末端装置的箱体与自控设备作为一个包进行招标。自控设备供应商将控制器提供给末端装置供应商,在末端装置生产厂内将控制装置安装在末端装置箱体上,并在试验台上进行整定测试,整定测试中最主要的步骤就是风量标定。
VAV末端装置整定测试不但包括一次风风量与风速传感器输出变量之间的关系(即风量标定),还应包括装置箱体漏风量测试、装置的压力无关性能测试、控制精度测试等。本文主要对风量标定进行论述。
通常情况下,VAV末端风量标定的流程如图2所示。
通常情况下,VAV控制器厂商会提供标准程序以及标定软件,具体使用方法可参考厂商提供的技术资料。
(1)设置末端参数
根据VAV末端规格设置风阀面积、最大/最小风量。
(2)风速传感器校准
校准的目的是对风速传感器精度进行标定,同时测定VAV末端装置风速传感器压差变化带来的传感器读数变化规律。
确保测试平台无风,传感器校零位。
逐步调节送风机频率,同时记录送风机频率、喷嘴(或孔板)的压差值以及传感器的读数。利用有精度要求的喷嘴或孔板流量测量装置的测试数据对应的风速传感器读数,对风速传感器的流量特性进行标定,求得修正系数。
(3) K值法标定风量
K值表示风量特征系数,通常情况下用在使用毕托管式风速传感器的VAV末端风量标定中,控制器会要求输入K值从而换算出风量,叶轮式风速传感器可直接测量到风速,无需换算。标定软件中一般可直接进行K值计算,通过平台给定风量,再将实测值输入软件即可。
(4)风量压力无关性测试
测试目的是在风管压力变化的情况下,测定压力无关控制器对风量的控制性能。
调节送风机频率,使末端装置的入口静压值在等于最小入口静压值+187Pa时达到额定风量。调节末端装置入口静压值到最大允许静压,测得与此静压值对应的风量。然后,调节末端装置入口静压值到最小入口静压,测得该静压值与对应的风量,计算偏差。
调整送风机转速,使风量达到50%设计风量,并重复以上步骤。
绘制VAV末端装置控制器压力无关控制性能曲线。
(5)标定数据报告
通常情况下,标定软件具有输出标定数据的功能,如无此功能,则应进行人工记录保存。此报告会与VAV末端装置一并提供给自控系统实施单位。
2.3 VAV系统风量平衡调试
在VAV末端装置安装到位后,会进行风量平衡调试,调试的目的是使同一系统内的VAV末端全部达到设计风量要求,不会出现风量过大或过小的现象。
风量平衡调试人员通常应包括自控系统施工人员以及暖通系统施工人员。
在调试前应确保以下的安装和调试任务已完成:
(1)空调系统风水电设备安装调试完毕,具备试运行条件;
(2)完成变频风机的安装与调试;
(3)完成风管的安装与调试并符合验收规范;
(4)风系统要求清洁并安装过滤器,以免影响风速传感器等设备的运行;
(5)将风系统中的手动风阀全部开到最大位置;
(6)确认VAV控制器已进行风量标定;
(7) VAV末端按规范安装;
(8) VAV控制器按规范接线并经过通信与电气测试。
通常情况下,_VAV系统风量平衡调试的流程如图3所示。
(1) VAV控制器设置
通过厂商提供的调试软件对VAV控制器进行必要的设置,确保全部VAV控制器已在线并正常工作。将所有VAV末端风阀强制开启至最大位置。
(2)风管系统静压调试
安全启动变频风机,为防止极端情况发生,通常在主风管设置静压极限值监测点,以免发生危险。
逐级提高风机转速,通过调整风管中的手动阀门使所有VAV末端的入口静压符合要求,通常在125～375Pa。
(3) VAV末端风量平衡
测量VAV末端一次风量,推荐使用集风罩,与通过软件测量的风量值比较,并调整误差。通过调整风管中的手动阀门使所有VAV末端风量满足设计要求。
对于极端情况,如变频风机已达到最大转速,但仍不能使风量达到平衡,则需调整风机传动比,进一步提高风速。
(4)记录数据
通过调试软件生成数据报告或人工录入调试数据。
2.4 VAV系统联动调试
在经过单体调试与风平衡调试后,接下来就要进行VAV系统的联动调试。
VAV系统的联动调试主要是通过在线获取到VAV末端的参数后,经过逻辑运算得到空调机组的控制值,控制空调机组送风温度以及送风量,从而达到变风量系统设计的初衷。空调系统的风量控制是VAV系统最主要的控制内容之一。对于VAV系统,常见的风量控制方法主要有:定静压法、变定静压法、总风量法和变静压法。这几种控制方法的对比见表1
变风量空调系统设计浅谈 篇6
变风量系统 (variable airvolume system) 本世纪60年代诞生在美国, 是全空气空调系统中的一种类别。其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。在当今特别提倡节能和舒适性的条件下, 变风量空调系统正逐渐被人们接受并得到应用。特别是90年代后, 直接数字式控制 (DDC) 技术及BA系统在空调领域的应用和普及, 更使变风量空调技术日趋成熟和完善。
变风量空调系统主要有以下几个优点:
1) 区域温度可控, 所采用的比例调节方式的控制质量优于风机盘管机组的双位调节, 所采用的风量调节方法的节能性远胜于定风量系统的再热调节方法;
2) 通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化, 部分负荷时, 采用变频装置调节风机转速, 大大降低风机的能耗;
3) 保持定风量空调系统空气过滤效率高、室内空气品质好、室内相对湿度低、热舒适性好的特点;通过改变新风比还可利用室外低温新风进行自然冷却, 并可实现低温送风;
4) 系统无水管进入空调区域, 免除了盘管凝水和霉变问题。
故变风量系统比较适合多房间且负荷有一定变化的场合, 如办公、会议、展厅等;对于象大堂公共空间、影剧院等负荷变化较小的场合, 采用变风量系统的意义不大。所以, 一般在以变风量空调为主的大厦中, 大堂等公共空间还是以定风量空调系统为好。由于其场合一般都是高大空间, 如果采用变风量空调系统, 当其变风量变小时, 会改变气流组织, 影响空调系统的舒适性效果。
通过对北美国家和日本的变风量空调系统的技术分析, 可明显的发现二者在系统理念、设置规模、末端装置及控制方法等方面有很大的差别。北美国家偏重大型系统 (系统风量几十万m3/h) , 日本偏重小型系统 (系统风量1～2万m3/h) 。我国也是一个资源相对贫乏的国家, 综合考虑能耗、投资和舒适性, 中型系统 (系统风量2～4万m3/h) 比较适合我国的国情, 下面将详细介绍几个的典型空调系统:
1) 每层设置多个内、外区分设系统。一般为1～2个内区系统, 多个按朝向分的外区系统 (系统风量1～2万m3/h) 。内、外区分设系统可实现内、外区采用不同的送风温度, 还可以采用各自的新风比, 消除外区在冬、夏季的新风量偏差。
2) 每层设置多个内、外区共用系统。则可按朝向设2～4个内、外区合用的变风量系统 (系统风量1～2万m3/h) , 或者按内、外区各设置1～2个变风量系统 (系统风量2～4万m3/h) , 这也需要较大的空调机房面积。按朝向布置系统, 系统负荷的一致性较好, 负荷差异性过大而引起的新风不平衡度较小, 系统总的新风量较少, 但存在内、外区的冷、热抵消损耗;按内、外区布置系统, 可以避免过渡季节和冬季的冷、热抵消损耗, 但不同朝向之间负荷差异性较大, 为保证规范要求的人均最小新风量所需的系统新风量较大。
3) 每层设置一个内、外区共用系统 (系统风量2～4万m3/h) 。可采用外区风机盘管+内区变风量系统的方式;也可采用外区带热水再热盘管的末端装置、内区不带再热盘管的末端装置的合用变风量空调系统。前者初投资较少, 节能性也较好。后者系统较大, 且存在冷热抵消问题。一层只设1台变风量空调机组, 系统的节能性较差, 且风管断面较大, 对控制吊平顶净高不利。
具体采用何种布置方式, 应结合建筑平面布局和空调机房的大小位置做具体的计算分析。
变风量末端装置品种繁多, 形式各种各样, 但在我国民用建筑中使用最多的是单风道型和风机动力型末端装置。单风道型变风量末端装置 (VAVBOX) 结构简单、初投资较低, 但对送风口如散流器的选型及散流器的气流扩散性能要求高, 一旦选型不合适, 空调区的气流组织效果较差;风机动力型变风量末端装置 (FPB) 可使空调房间的气流组织效果较好, 但其投资费用较高、末端装置内置风机的效率较低且噪声较大。因此, 合理地确定变风量末端装置型式与正确地选型对变风量空调系统的经济合理运行可起到关键作用。
变风量空调系统的空气处理机组的热工性能参数应根据机组所负担的区域的空调冷、热负荷及湿负荷计算确定。变风量末端装置的送风量和FPB的一次风设计风量应根据该末端装置所负担区域的显热负荷计算确定。外区变风量末端装置的送风量在按夏季设计负荷选型外, 还需用冬季负荷进行校核, 以较大风量作为末端装置的设计风量。夏季末端装置一次风量计算及选型时, 部分朝向还应考虑夜间建筑蓄热等因素。具体计算和选型过程可参照有关资料和书籍进行, 也可在请变风量末端装置生产厂家的技术人员帮助下进行选型。
2 变风量空调系统的控制方法
2.1 定静压控制法
定静压控制法是变风量空调系统中最经典的风量控制方法。由于采用定静压, 当所有末端风量都低于额定风量时, 在系统的实际资用压力将低于设计资用压力, 此时, 再维持系统中的设定静压值则不利于风机的节能。而且风阀在高静压, 低开度状态下, 还会产生啸叫声。但由于定静压控制的变风量系统, 其空调器的风机调节与末端装置的控制无直接联系, 故该系统控制方法比较简单, 运行可靠, 适合于较大的变风量空调系统的场合。
2.2 变定静压控制法
变定静压控制法仍需设置静压测定点。由于静压设定值可随时根据需求重新设定, 静压设定值的大小变得不那么重要, 它仅起到初始设定作用。变定静压控制法弥补了定静压因设定值固定不变难以跟踪系统静压需求的缺陷。但由于静压传感器还存在, 静压波动和风管内湍流影响的静压测定问题依然存在, 设计人员仍然与自控公司密切配合, 妥善处理。
2.3 总风量控制法
其基本原理是建立系统设定风量与风机设定转速的函数关系, 无需静压测定, 用各变风量末端装置需求风量求和值作为系统设定总风量, 直接求得风机设定转速。这样就回避了静压检测与控制中的诸多问题。它比较适合风机选型不很恰当、风管系统设计不很合理或施工质量不太高的工程。
但是总风量法的缺点是控制相对粗糙, 尤其当各温度区的负荷及末端装置调节风阀的开度差别较大时。如个别末端装置调节风阀的开度已经达到100%, 而系统总需求风量还需减少, 此时, 就会使调节风阀全开的末端装置的风量无法满足要求。
2.4 变静压控制法
采用变静压控制法的系统总风管中不需设置静压传感器, 而是在变风量末端装置中设置阀门开度传感器, 根据变风量末端装置阀门的开启度, 由此判断和计算来调节一次风空调器内风机的转速。
变静压控制法利用DDC数据通讯的优势, 不仅可以累计个末端装置的需求风量, 确定风机初始转速, 对总风量进行初步控制, 而且可根据阀位情况对风机转速进行微调, 确保每一个变风量末端装置风量需求。当末端装置的风阀开度较小时, 还可以不时时机地降低风机转速, 实现风机节能运行, 是一种比较节能的系统风量控制方法。
但是, 由于变静压控制法依赖阀位反馈信号, 故系统调试工作量较大, 信号采集量多。因此, 比较适用于中、小型变风量空调系统。
3 设计中值得注意的噪声问题
在变风量系统中, 比较大的噪声源除了送、回 (排) 风机外, 还在变风量末端装置, 流过末端装置入口的风速都比较高。因为压力无关型的变风量末端装置都带有风速测量传感器, 这些传感器一般要求风速高于一定数值才能保证测量准确。一般的节流型末端装置是靠调节阀片开度来改变风量的, 所以, 入口调节阀片关小时, 流经阀片的风速也增加了, 所以, 入口调节阀片处是末端装置产生较高噪声的一个主要来源。另外, 如果采用带风机的末端装置, 该风机也是一个产生噪声的根源。
对于以上噪声问题, 以下几点建议值得参考:
1) 校核选用的末端装置在最小风量、最大风量时产生的噪声。因为末端的型号越大噪声也越大, 故在便于合理布置空调系统的前提下, 尽量选用小型号的末端装置。
2) 在变风量系统中采用变静压法自动控制系统, 尽量提高系统末端装置的节流调节阀的平均开度, 从而降低末端入口调节阀的节流噪声。
3) 对于带风机的末端装置, 视噪声控制要求而定, 合理选择该末端置的风机运行风量, 有可能的话, 设计考虑全部采用无风机的末端装置。
4) 在末端装置的出风管上, 合理设置所需的消声设备。
4 结语
变风量空调系统是一种先进的空调方式, 因系统的室内空气品质良好、部分负荷时节能性能优越以及空调区域控制灵活, 广泛应用于国外的各类办公、商业建筑。近几年来, 随着我国办公等建筑设计标准的提高, 变风量空调系统正在替代传统的风机盘管加新风系统, 相信在不远的未来将能得到更好的推广和应用。
参考文献
[1]电子工业部第十设计院, 空气调节设计手册 (第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 1995.
[2]叶大法, 杨国荣.变风量空调系统[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
变风量通风系统 篇7
关键词：定风量阀,变风量阀,空调系统中的应用
定风量阀是一种机械式自力装置, 适用于需要定风量的通风空调系统中。定风量阀风量控制不需要外加动力, 它依靠风管内气流力来定位控制阀门开启度, 从而在整个压力差范围内将气流保持在预先设定的流量上。适用于要求风量恒定的通风空调系统中, 用来作为控制各送、回风支路系统的风量。
变风量阀是一种通过改变送风量来调节室内的温湿度或压差的空调末端装置, 采用DDC控制, 可根据温度或压差信号, 自动精确调整送风或排风风量, 并实现动态测定风量适时调整。也可实现风量范围内任意某一指定风量的恒定控制。关闭时, 可完全切断气流。
一、定风量阀在空调系统中的应用
在风机盘管加新风的空调系统中, 设计师往往会在新风支管上加设一只风量调节阀, 期望通过后期调试手段来完成风量的分配。由于风量调节阀调节既不直观, 调节精度又不理想, 况且房间新风量很小, 这样的调试几乎是无法达到设计要求。施工单位只能做到测一下总管的送风量达到设计的要求, 保证各送风支管有风感这样的地步。在这种环境下居住、办公的人常常抱忧新风量不足, 但从设计图纸上看, 新风量标准的取值并不低。我们忽略了一个非常重要问题, 如何从设计角度来保证实际效果。为了能保证各房间所送新风量能达到设计值, 我们在每支新风支管上增加一只定风量阀, 问题解决了, 系统调试也很容易。
二、变风量阀在空调系统中的应用
在全风道空调系统中, 设计师往往会设计成空调送风机全负荷运行, 通过调节电动阀开度来调节冰水水量, 进而控制盘管的离风温度 (送风温度) , 达到调节房间温度之目的。这套系统在大空间上使用还马马虎虎, 如果几个房间同时使用这套系统, 单靠送风支管上的几个风量调节阀的手动调节是无法达到设计要求的。如果我们在每支送风支管上增加一只变风量阀, 同时空调送风机采用变频控制。用各房间的温度、压差等信号, 控制送入各房间的送风量, 同时调节冰水水量、总送风量。这样的系统就能完全满足设计的要求了, 同时这套系统在节能降耗方面非常明显, 经济性性也很高。
三、定风量阀、变风量阀在空调工程中应用实例
我公司负责施工的南京伊晶能源有限公司高亮度发光二极管 (LED) 蓝宝石衬底改造项目中的切抛磨车间空调工程中就同时使用了定风量阀和变风量阀。该车间分为黄光区、湿法清洗区、刻蚀区、单面研磨、一次清洗、二次清洗及检测包装、更衣室、洁净走道等八个空调区域, 各区域的温湿度、洁净度、正压值都不尽相同, 传统的全风道空调系统及控制调节方式是无法达到使用要求的。
如何设计一套既能没足洁净车间不间断运行的需要, 又能满足各空调区域不同要求的空调系统呢?设计院设计了由两台新风空调机组、两台循环空调机组 (一备一用) 组成的一套空调系统。并在各区域的送风支管上增设定风量阀控制送风量, 在回风支管上增设了变风量阀调节回风量。再根据各区域洁净度的不同, 设置不同布置密度及过滤等级的风机过滤单元。
在这种设计理念下, 系统调试过程变得易常简单。根据设计要求, 调节各空调区域送风管上的定风量阀, 阀体上有风量读数值, 直接调至设计值, 就可以直接开机运行了。其控制原理:1) 正压值的控制:DDC根据洁净室黄光区的压力信号, 通过变频器调节新风机组送风机转速, 保证黄光区的压力在设定值, 其它房间由回风支管上的变风量阀调节来控制其正压值 (当区域内的排风量变化时可做到适时调节) 。2) 温度的控制:DDC根据洁净室黄光区的温度信号, 调节循环空调机组冷却盘管电动阀的开度, 保证房间温度的设定值, 当温度低于房间设定值时, 关闭冷却盘管电动阀, 启动电加热。3) 湿度的控制:DDC根据室外空气温度和相对湿度参数, 将整个空气处理过程分为三个区域:1) 当室外空气含湿量大于7.4g/kg干空气时, 空气处理过程为开冷却盘管进行除湿, 根据冷却后的温度调节电动二通阀的开度, 保证出风露点的恒定。2) 当室外空气含湿量小于7.4g/kg干空气且干球温度大于14.6℃时, 空气处理过程为冷却加湿, 根据出风露点温度控制表冷盘管电动阀开度, 根据出风含湿量, 控制高压喷雾加湿量。3) 当室外空气含湿量小于7.4g/kg干空气且干球温度小于14.6℃时, 空气处理过程为加热加湿, 根据出风露点温度控制加热器加热量, 根据出风含湿量, 控制高压喷雾加湿量。
变风量通风系统 篇8
1定风量阀在通风空调系统中几种应用方式
1) 在新风系统中的应用。目前在国内, 风机盘管加新风系统的空调方式还是较普遍, 尤其是宾馆客房部分, 大部分写字楼、办公楼都采用这种方式。通常做法是每层设新风机组, 走道敷设新风干管, 几十根支管分别从总管上接入各房间。
在高层建筑内居住、办公的人常常抱怨新风量不足, 而设计师往往感到很委屈。因为从图纸上看, 新风量标准的取值并不低, 但我们往往忽略了一个问题, 如何从设计角度来保证实际效果, 而定风量阀在新风系统中的应用, 就是一个有力的措施。
因目前定风量阀主要还是依靠进口, 价格较贵, 笔者建议在四、五星级宾馆, 高档写字楼运用比较合适。
2) 在排风系统中的应用一个好的空调系统设计, 它的排风系统必须很合理, 而这一点往往得不到。
3) 在变风量空调系统中的应用在变风量空调系统中, 一般外区采用变风量方式, 内区采用定风量方式, 在一个风量、风压不断变化的送风系统中, 内区定风量设计是离不开定风量阀的。
4) 在净化空调系统中的应用在净化空调系统中维持洁净房间的正压值至关重要, 在排风或送排风系统中加设定风量阀, 就能有效保证洁净房间的正压值。洁净手术室手术进行时与不进行时均需保持手术室正压, 手术进行时新风量为保证正压所需的新风量加人员所需新风量, 手术不进行时新风量为只保证正压所需的新风量, 所以新风管上需要设双位定风量阀。
5) 在风管管路平衡上的应用在全空气系统中, 由于受建筑条件的影响, 各支管之间阻力肯定不均衡, 一般采用三通调节阀或对开多叶调节阀来完成风量分配。为保证重要房间或主要支管上的风量不致于过大或过小, 减少调试的盲目性, 可适当加设定风量阀来取代三通调节阀或对开多叶调节阀。
正如平衡阀在空调水系统中越来越被广大设计师所采用一样, 定风量阀由于它能精确可调, 自动平衡的特点, 也将会在送、排风系统中得到了广泛运用。
2通风空调安装工程的质量控制
1) 通风空调安装工程是建筑工程中一个重要的分部工程, 通风空调安装应严格按规范和验评标准要求, 采用必要的技术手段和安装工艺, 对各分项、系统进行安装和调试, 经过试运行考核是否能满足预期的功能需要。
2) 风管制作及安装
(1) 风管加工的划线方法可用直角线法。展开方法采用平行线法。根据大样图风管不同的几何形状和规格, 分别划线展开, 并进行剪切。
(2) 风管外观质量应达到折角平直, 圆弧均匀, 两端面平行, 无翘角, 角钢加固筋应排列整齐、均匀对称固定牢固。
(3) 风管直角弯头或边长大于500mm时应在弯头处增加导流片, 使气流能够顺利通过, 降低风阻。
(4) 先按设计图纸提前放好安装线, 支、吊架的标高必须正确, 支、吊架膨胀螺栓埋人部分不得油漆, 并应去除油污。
(5) 风管与部件和设备的连接主要用软管连接, 材质应为不燃或阻燃材料。
3) 竖井内管道的安装
空调冷冻和空调热水向高层供水的立管主要集中于几个管道竖井内, 因此施工前应进行认真图纸纸面放样, 进行调整, 以便于安装各工序的完成, 也为将来业主进行维护管理创造条件。竖井内立管安装应在井口设型钢支架, 上下统一吊线安装卡架, 暗装支管应画线定位, 并将预制好的支管敷设在预定位置, 找正位置后用勾钉固定。管道的支架应进行核算和重新设计, 并在土建专业支模时将预埋件埋设就绪。为保证系统运行安全, 按设计要求在管道竖井中设置伸缩节和固定支架。
4) 风机盘管等设备的安装
(1) 风机盘管进场前应进行进场验收, 做单机三速试运转及水压试验。卧式机组应由支吊架固定, 并应便于拆卸和维修;排水管坡度要符合设计要求, 冷凝水应畅通地流到设计指定位置, 供回水阀及水过虑器 (宜设置以防堵塞) 应靠近风机盘管机组安装。风机盘管与管道的连接宜采用弹性接管或软接管 (金属或非金属软管) 连接, 其耐压值应高于l.5倍的工作压力, 软管连接应牢靠、不应有强扭或瘪管。
(2) 空调 (新风) 机组新风人口应设电动风阀并与风机连锁, 以防止冬天因温度太低而冻坏换热器, 机组进、出水管道前 (尤其有电动阀时) 应设旁通支路以便运行使用前冲洗管路及维修管路用;积水盘必须严密不漏水;换热器应律意要设有冻坏后可检修的空间。
(3) 两台冷却塔并联时集水盘中间最好设一根均压管, 管径与进水管相同, 中间设阀门。
(4) 主机等设备的减震基础一定要做好, 并保证水平度等在允许偏差之内。
5) 管道的冲洗试验
空调水管道按规定坡度安装好后, 使用前的冲洗应以系统最大的流量进行, 要求冲洗的出水口水质透明度与进水口一致。冲水前应将管道安装好的流量孔板、过滤网等拆除, 各机组入口前设旁通管路直接连通, 待冲洗合格后再安装好。不得用试压水排放做冲洗试验, 冲洗应分系统、分段进行。机组冲洗干净后应打开顶部放气阀把水全部泄净以防冬季存水冻裂换热器。
6) 风管检测
风管系统安装完毕后, 应按系统类别进行严密性检验, 风管的强度应能满足在1.5倍工作压力下接缝处无开裂。矩形风管的允许漏风量应符合规范要求。低压系统风管的严密性检验在加工工艺得到保证的前提下, 采用漏光法检测。
7) 通风空调系统调试
(1) 风管系统的风量平衡
系统各部位的风量均应调整到设计要求的数值, 可用调节阀改变风量进行调整。调试时可从系统的末端开始, 即由距风机最远的分支管开始, 逐步调整到风机, 使各分支管的实际风量达到或接近设计风量。
最后当将风机的风量调整到设计值时, 系统各部分的风量仍能满足要求。
(2) 新风系统的测试
新风系统主要由风管、新风调节阀和新风处理机等组成。其测试方法与送风系统相同, 在调整新风量时。一定要符合设计要求.否则可能产生种种弊端。如果新风量太多, 会增加制冷压缩机的热负荷, 影响室内的空调效果;如果新风量太少, 则不符合国家的卫生标准, 使人感到闷气、不舒服, 因此, 要保证室内的正压或负压, 新风量的调节一定要合适。
(3) 空调水系统的调试
冷水系统的管路长且复杂, 系统内的清洁度要求高, 因此, 在管清洗时要求严格、认真。在清洗之前先关闭风机盘管等设备的进水阀。开启旁通阀, 使清洗过程中管内的杂质, 通过旁通阀最后排出管外。
(4) 空调系统带冷热源的正常联合试运转不少于8h, 在试运转时应考虑到各种因素, 如建筑装修材料是否干燥, 室内的热湿负荷是否符合设计条件等。同时, 在无生产负荷联合试运转时, 一般能排除的影响因素应尽可能排除, 如室温达不到要求, 应检查盘管的过滤网是否堵塞, 新风过滤器的集尘量是否超过要求, 或者制冷量达不到要求。检查出的问题由施工、设计及建设单位共同商定改进措施。如运转情况良好, 试运转工作即告结束。