簡析變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

摘 要：介紹了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAV系統(tǒng)） 的原理及特點(diǎn)，總結(jié)了VAV末端裝置的型式，重點(diǎn)闡述了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制方面的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)；VAV末端裝置；原理；特點(diǎn)；設(shè)計(jì)；控制

進(jìn)入21世紀(jì)，一方面能源在我國生產(chǎn)與生活中的消耗量越來越大，能源供應(yīng)日趨緊張；另一方面，霧霾等污染天氣在我國出現(xiàn)的頻率越來越高，嚴(yán)重影響了人們的日常生活。于是，節(jié)能減排成為我們社會發(fā)展的重中之重。而日益得到廣泛應(yīng)用的空調(diào)系統(tǒng)作為建筑能耗大戶，理應(yīng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，促進(jìn)節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAV系統(tǒng)）即為一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)在我國的應(yīng)用尚不普及，系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)仍不成熟，對其進(jìn)行深入研究并積極推廣應(yīng)用是非常必要的。

一、系統(tǒng)工作原理

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（簡稱VAV）誕生于美國，其工作原理就是根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的波動隨時(shí)調(diào)整送風(fēng)量的大小，以滿足用戶的實(shí)際需要，從而減少風(fēng)機(jī)能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用，并通過節(jié)電間接減少熱電廠的廢氣排放。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）各房間的送風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要自動調(diào)節(jié)，在考慮同時(shí)使用系數(shù)的情況下可減少系統(tǒng)的總裝機(jī)容量。

（2）系統(tǒng)風(fēng)量隨房間負(fù)荷而不斷調(diào)整，保證系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（3）可根據(jù)不同用戶的個(gè)性需求通過風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)房間的靈活控制。

（4）系統(tǒng)按需供給風(fēng)量，避免室內(nèi)出現(xiàn)過熱或過冷現(xiàn)象。

（5）系統(tǒng)應(yīng)用有很大的靈活性，適用于改建或擴(kuò)建。

（6） 空調(diào)房間中不需引入水管，因而不會出現(xiàn)漏水問題。

2.雖然變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有以上的諸多優(yōu)點(diǎn)，但系統(tǒng)應(yīng)用中仍然暴露出以下的一些缺點(diǎn)：

（1）變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)初期投資較大。

（2）在空調(diào)房間有較大濕負(fù)荷的條件下，室內(nèi)濕度要求難以保證。

（3）末端裝置一般布置于空調(diào)房間內(nèi)，從而導(dǎo)致室內(nèi)噪聲偏大。

（4）當(dāng)送風(fēng)量隨房間負(fù)荷減少到一定程度時(shí)，易出現(xiàn)新風(fēng)量過少或換氣次數(shù)過小的問題。

三、VAV末端裝置的型式

按調(diào)整風(fēng)量的方式不同，末端裝置可分為節(jié)流型末端裝置、旁通型末端裝置和誘導(dǎo)型末端裝置三類。按控制方式的不同，VAV末端裝置可分為電動型末端裝置、氣動型末端裝置和自力型末端裝置三類。按壓力補(bǔ)償不同，末端裝置可分為壓力有關(guān)型末端裝置和壓力無關(guān)型末端裝置。

四、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制的相關(guān)問題

1.最大與最小設(shè)計(jì)風(fēng)量確定問題

空調(diào)系統(tǒng)在全年的大部分時(shí)間運(yùn)行在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量和最小設(shè)計(jì)風(fēng)量這兩種極限狀態(tài)之間。因此，合理確定最大設(shè)計(jì)風(fēng)量和最小設(shè)計(jì)風(fēng)量至關(guān)重要。風(fēng)量確定時(shí)要同時(shí)考慮負(fù)荷波動的特點(diǎn)、室內(nèi)氣流組織以及室內(nèi)空氣品質(zhì)要求。

2.新風(fēng)問題

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)房間負(fù)荷的需要不斷調(diào)節(jié)送風(fēng)量，空調(diào)房間的新風(fēng)量也必然隨之不斷發(fā)生變化，若新風(fēng)量衰減太大則無法滿足空調(diào)房間對新風(fēng)量的需求，如果要強(qiáng)行滿足該房間新風(fēng)量的要求，勢必會導(dǎo)致系統(tǒng)總新風(fēng)量的增加，甚至在有的時(shí)候可能超過需要的送風(fēng)量。所以，在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)解決如何保證各空調(diào)房間最小新風(fēng)量的問題。

3.室內(nèi)氣流組織問題

由于VAV末端裝置不斷調(diào)整房間的送風(fēng)量，會使房間室內(nèi)氣流出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，使局部區(qū)域的溫濕度得不到有效控制，從而降低了舒適度。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用合理的措施來減小或消除送風(fēng)量變化對室內(nèi)氣流組織的不利影響，如采用擴(kuò)散性能好的風(fēng)口、配置多個(gè)風(fēng)口等。

4.室內(nèi)噪聲問題

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，噪聲源除了通風(fēng)機(jī)外還有VAV末端裝置，由于VAV末端裝置一般布置在空調(diào)房間內(nèi)或布置在距離房間較近的區(qū)域，其產(chǎn)生的噪聲直接通過送風(fēng)和外殼傳入室內(nèi)，往往帶來較大的噪聲污染。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用合理的措施來減小室內(nèi)噪聲，如把VAV末端裝置安裝在房間外面（如走廊）、采用消聲效果好的吊頂材料、控制VAV末端裝置前后壓差等。

5. 風(fēng)機(jī)控制

VAV末端裝置在調(diào)整房間送風(fēng)量的同時(shí)，往往引起整個(gè)風(fēng)管道靜壓的變化，所以需要考慮對風(fēng)機(jī)也進(jìn)行同步調(diào)節(jié)。若能采用“變轉(zhuǎn)速控制”的方法來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小則可以有效的節(jié)約風(fēng)機(jī)的電能，應(yīng)作為優(yōu)選的風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)控制方案。

五、結(jié)語

變風(fēng)量（VAV）系統(tǒng)與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，節(jié)能潛力大，值得在工程中推廣應(yīng)用，但同時(shí)它也是更為復(fù)雜的空調(diào)系統(tǒng)，在工程應(yīng)用中仍存在不少問題需要我們不斷地進(jìn)行研究和探索。工程應(yīng)用中，既要計(jì)算變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的最大負(fù)荷、最大送（新）風(fēng)量，還要計(jì)算變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的最小負(fù)荷、最小送（新）風(fēng)量，在必要的時(shí)候甚至要做系統(tǒng)的全年負(fù)荷、全年送（新）風(fēng)量變化分析。

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