變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試問題探討

摘要：近年來，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)在不斷地發(fā)展和完善，廣泛地應(yīng)用到工程中來，在VAV系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，同時有些VAV系統(tǒng)在試運(yùn)行一兩年后又因各種原因出現(xiàn)種種問題而被迫停止運(yùn)行，這種情況在實際運(yùn)用中經(jīng)常出現(xiàn)。因此，有必要對"VAV"空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試分析和研究。本文對一座商業(yè)建筑的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的調(diào)試工作，成功地解決了該建筑大范圍區(qū)域室內(nèi)效果差等問題。

關(guān)鍵詞：變風(fēng)量;空調(diào)系統(tǒng);調(diào)試

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（Variable"Air"Volume"System，VAV系統(tǒng)），是全空氣系統(tǒng)的一種空調(diào)方式。該系統(tǒng)通過改變送風(fēng)量來適應(yīng)空調(diào)房間的負(fù)荷變化，以保持房間內(nèi)具有適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸取AV"系統(tǒng)在20世紀(jì)70年代很多西方國家得到了廣泛的應(yīng)用，這主要是因為它的節(jié)能潛力很大。由于空調(diào)房間的內(nèi)部因素（如人員流動、設(shè)備等）產(chǎn)生的平均負(fù)荷為峰值負(fù)荷的80%，而外部因素（太陽輻射傳熱等）所產(chǎn)生的平均負(fù)荷為峰值負(fù)荷的"60%"左右。因此，與CAV系統(tǒng)相比，VAV"系統(tǒng)可使建筑節(jié)能耗降低20%～30%。

在70年代國內(nèi)有人研究VAV系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，在80年代末期出現(xiàn)的首批智能化建筑中，也曾采用過VAV系統(tǒng)，但由于建設(shè)過程和使用過程中的種種問題，有些工程兩三年后使用單位便取消了變風(fēng)量系統(tǒng)的運(yùn)行方式，這使得變風(fēng)量系統(tǒng)的優(yōu)點沒有發(fā)揮出來，附加的投資難以得到回報。本文對一座商業(yè)建筑的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的調(diào)試工作，成功地解決了該建筑大范圍區(qū)域室內(nèi)效果差等問題。

1"建筑及空調(diào)系統(tǒng)概述

該商業(yè)大廈A座辦公樓總建筑面積約為3.7萬m2，地下2層，地15層。同地塊的B"座和C座共用一套冷熱源系統(tǒng)，冷、熱源位于地下2層，夏季設(shè)有兩臺1000RT和1臺700RT的離心式冷水機(jī)組，提供5/12～"C的冷凍水。冬季由市政熱"網(wǎng)提供110/70～"C熱水，經(jīng)過板式"換熱器換熱后，提供60/50～"C熱水。其中，A座需要供熱的設(shè)備分為三大類：1層大廳地板輻射采暖盤管1-15層的組合式空調(diào)機(jī)組的熱水盤管和外區(qū)VAVBOX"的再熱盤管。

空調(diào)機(jī)組水系統(tǒng)采用四管制系統(tǒng)，供熱和供冷分別供給?？照{(diào)水系統(tǒng)管路為異程式，空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組處設(shè)STAP壓差控制閥，空調(diào)水立管各層分支處設(shè)STAP壓差控制閥。

采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)。分別在地下1層和15層設(shè)兩個新風(fēng)機(jī)房，每個機(jī)房內(nèi)設(shè)新風(fēng)機(jī)組一臺。新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組集中處理后送入新風(fēng)豎井，在各層空調(diào)箱處與回風(fēng)混合，末端采用串聯(lián)式風(fēng)機(jī)動力箱，外區(qū)VAVBOX帶再熱盤管，冬季辦公區(qū)的空調(diào)機(jī)組采用蒸汽加濕。

2"測試前存在的問題

A座辦公樓的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)已運(yùn)行近兩年，其在實際運(yùn)行過程中主要體現(xiàn)的問題為：

其一，夏季室內(nèi)溫度高;其二，冬季部分樓層室內(nèi)溫度高;第三，同樓層部分區(qū)域溫差較大;第四，控制系統(tǒng)的調(diào)控功能較差。為消除與改善以上各項問題，我們對A座辦公樓的VAV系統(tǒng)作出以下診斷與調(diào)試。

3調(diào)試診斷項目

3.1系統(tǒng)冷熱水管路水力平衡調(diào)試

⑴冷凍水循環(huán)系統(tǒng)

第一，系統(tǒng)的總流量及A、B、C三座建筑的流量測試;各主支管路位置流向。第二，A座15臺組合式空調(diào)機(jī)組、2臺新風(fēng)機(jī)組的冷凍水量測試。

⑵供暖熱水系統(tǒng)：

①板式換熱器后系統(tǒng)的總流量及A、B、C三座建筑的流量測試;

②各層供熱熱水流量平衡性;

③地板采暖供熱總流量和溫差;

④A座15臺組合式空調(diào)機(jī)組、2臺新風(fēng)機(jī)組的冷凍水量測試。

3.2組合式空調(diào)機(jī)組性能測試

測試15臺組合式空調(diào)機(jī)組性能，用"以分析新風(fēng)量分布平衡性、新風(fēng)溫度供給情況、機(jī)組流量平衡性、機(jī)組實際供冷量、送風(fēng)溫度對室內(nèi)溫度的影響，以診斷造成溫度不均的原因。測試期間，所有組合式空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率為50Hz;新風(fēng)機(jī)組開啟，回風(fēng)閥門開啟度為80%，新風(fēng)機(jī)組內(nèi)閥門開啟度為40%。

3.3組合式空調(diào)機(jī)組自動控制功能調(diào)試

根據(jù)設(shè)計圖紙及自控邏輯文件，確認(rèn)A座組合式空調(diào)機(jī)組夏（冬）季運(yùn)行工況下的控制邏輯如下：

⑴根據(jù)送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)冷（熱）水盤管閥門：設(shè)定溫度高（低）于送風(fēng)溫度時，冷凍水閥（熱水閥）關(guān)閉;設(shè)定溫度低（高）于送風(fēng)溫度時，冷凍水閥（熱水閥）開啟并按"比例調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)水閥開度。冬季停機(jī)時，開啟防凍功能，熱水閥自動開啟至20%。

⑵根據(jù)送風(fēng)靜壓調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)頻率：設(shè)定送風(fēng)靜壓高于送風(fēng)靜壓時，風(fēng)機(jī)滿載50Hz運(yùn)行;設(shè)定送風(fēng)靜壓低于送風(fēng)靜壓時，風(fēng)機(jī)小頻率運(yùn)行。

⑶停機(jī)時，新風(fēng)閥0%，回風(fēng)閥100%;平時運(yùn)行時，新風(fēng)閥自動40%，回風(fēng)閥80%;

⑷具有新風(fēng)增強(qiáng)功能，根據(jù)新風(fēng)風(fēng)速傳感器的測試結(jié)果，調(diào)整新風(fēng)閥和回風(fēng)閥開度，保證恒定的設(shè)定的新風(fēng)風(fēng)量;

3.4變風(fēng)量末端裝置（VAVBOX）自動控制功能調(diào)試。

A座變風(fēng)量末端裝置在夏（冬）季運(yùn)行工況下的控制邏輯如下：

⑴可設(shè)定夏季工況和冬季工況;

⑵按照夏（冬）季工況運(yùn)行時，認(rèn)為AHU送冷（熱）風(fēng)，VAVBOX一次風(fēng)風(fēng)閥根據(jù)房間內(nèi)溫控器設(shè)定溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。設(shè)定溫度高（低）于室溫時，一次風(fēng)風(fēng)閥關(guān)小，但保持最小一次風(fēng)風(fēng)量，目前，最小一次風(fēng)風(fēng)量應(yīng)為300m3/h;反之，設(shè)定溫度低（高）于室溫時，一次風(fēng)風(fēng)閥開大，直到100%開度;

⑶在BAS上，VAVBOX的設(shè)定溫度設(shè)定在AUTO時，由現(xiàn)場房間內(nèi)各溫控器對VAVBOX"進(jìn)行一次風(fēng)風(fēng)閥的控制;也可改為Manual，由控制人員在BAS系統(tǒng)上手動設(shè)定;

⑷在BAS上，無VAVBOX送風(fēng)溫度監(jiān)測;

⑸在BAS上，可以監(jiān)測一次風(fēng)閥開度和一次風(fēng)風(fēng)量;

⑹即使在非占用狀態(tài)（Unoccupied），如果室內(nèi)溫度超出舒適度范圍（小于14℃"或大于28℃），VAVBOX仍可以自動啟動;

⑺AHU停機(jī)時，VAVBOX自動進(jìn)入Unoccupied狀態(tài)。

⑻對于內(nèi)區(qū)VAVBOX，冬季無再熱盤管水閥調(diào)節(jié)功能;對于外區(qū)VAVBOX，當(dāng)一次風(fēng)風(fēng)閥開大到100%，且室溫仍低于設(shè)定溫度時，開啟再熱盤管水閥;當(dāng)室內(nèi)實際溫度高于設(shè)定溫度時，外區(qū)VAVBOX的再熱盤管水閥關(guān)閉。在BAS上，無再熱盤管水閥控制功能和狀態(tài)反饋。

4檢測過程及問題

檢測期間，對A座的空調(diào)系統(tǒng)不作調(diào)整，在現(xiàn)狀條件下按照實際運(yùn)行情況開啟空調(diào)系統(tǒng)，以發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題。

4.1冷熱水系統(tǒng)：

經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)實際總流量是設(shè)計總流量的60%，這是造成部分樓層偏冷（熱）的原因之一。各樓層總體流量平衡性較好，并可以隨末端控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，但局部樓層流量偏差較大。

4.2組合式空調(diào)機(jī)組：

⑴部分風(fēng)機(jī)變頻器、新風(fēng)閥、回風(fēng)閥無法正常工作;

⑵部分傳感器不準(zhǔn);

⑶部分機(jī)組供回水管間壓差控制閥故障;

⑷部分樓層AHU機(jī)組水閥關(guān)不嚴(yán)。

⑸AHU回風(fēng)過濾網(wǎng)被灰塵阻塞，導(dǎo)致送風(fēng)風(fēng)量遠(yuǎn)低于設(shè)計要求。

⑹在組空關(guān)機(jī)后，部分VAVBOX仍運(yùn)行;

4.3末端VAVBO

在控制中心BAS顯示器上，部分參數(shù)顯示不正確;VAVBOX"回風(fēng)過濾網(wǎng)被灰塵阻塞，導(dǎo)致VAVBOX送風(fēng)量偏低。

4.4其他問題

⑴施工質(zhì)量問題

近端和遠(yuǎn)端的矛盾主要原因是一次風(fēng)量不足，次要原因是部分區(qū)域由于裝修原因，部分送風(fēng)金屬軟管過長，多次彎曲和壓縮，風(fēng)口布置不合理，溫控器安裝位置混亂，不利于區(qū)域精確控制;系統(tǒng)安裝完成后未經(jīng)過調(diào)試便投入運(yùn)行，風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)均存在水力失調(diào)問題。

⑵運(yùn)行管理問題

系統(tǒng)運(yùn)行期間，后勤管理人員不專業(yè)，沒有完全按照設(shè)計要求進(jìn)行變風(fēng)量運(yùn)行;有故障設(shè)備或部件沒有及時進(jìn)行檢修或更換，導(dǎo)致系統(tǒng)不能高效運(yùn)行。

5調(diào)試成果

在對A座大廈VAV系統(tǒng)的調(diào)試，通過對VAVBOX"的控制和相關(guān)邏輯的改造和調(diào)試，使末端由原來的不可控變成可根據(jù)室內(nèi)情況自行調(diào)控。A座大廈的空調(diào)能耗有了顯著減少，其中冬夏兩季能耗較調(diào)試前減少約30%;夏季室內(nèi)溫度高的問題得到較大改善;高低區(qū)水力失調(diào)情況得到很大改善;同層區(qū)域的溫差問題基本消除。

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