定靜壓法和變靜壓法在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的對(duì)比

摘要：本文主要介紹了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的定靜壓控制法和變靜壓控制法的對(duì)比和分析。

關(guān)鍵詞：定靜壓；變靜壓；變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

1.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)和分類(lèi)

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)VAV，最早由美國(guó)研制而出，隨著能源出現(xiàn)危機(jī)，很多的國(guó)家都采用了這種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)。我國(guó)也在其中，這種技術(shù)首先在一些中外合作的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中被使用，隨著設(shè)計(jì)的不斷的發(fā)展，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)越來(lái)越受到了業(yè)主以及設(shè)計(jì)人員的廣泛的關(guān)注。

變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)是一種利用改變空調(diào)的送風(fēng)量來(lái)調(diào)整區(qū)域內(nèi)負(fù)荷變化的空調(diào)系統(tǒng)，這與原來(lái)的定風(fēng)量變風(fēng)溫的單風(fēng)道系統(tǒng)的不同之處就是對(duì)所送的風(fēng)不同，這種變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)提前將風(fēng)溫度固定下來(lái)，然后在根據(jù)負(fù)荷的變化來(lái)改變負(fù)荷量。這種系統(tǒng)可以完成每個(gè)房間的室溫的單獨(dú)控制。這樣就可以在每個(gè)房間的送風(fēng)量進(jìn)行各自的控制，節(jié)約了能耗。這就比定風(fēng)量的空氣系統(tǒng)靈活。所以變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要在于以下幾點(diǎn)：1，降低了風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。2，可以充分利用室外的風(fēng)作為冷源，降低能耗。3，能實(shí)現(xiàn)能量的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移。4，能夠自平衡，維修方便費(fèi)用低。

1.1變鳳量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1，可根據(jù)局部空間的需要達(dá)到局部的靈活的控制，根據(jù)個(gè)人的舒適和工作環(huán)境的要求來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和空調(diào)的負(fù)荷，避免了冷熱風(fēng)的混合過(guò)程中的能量的損失。2，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的調(diào)節(jié)各個(gè)局部空間的送風(fēng)的能量，當(dāng)很多的局部都在使用時(shí)，可以將空調(diào)器的總裝機(jī)的能量進(jìn)行自動(dòng)的降低。3，可以保證室內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱和過(guò)冷的現(xiàn)象，減少能量負(fù)荷。4，當(dāng)只有局部的負(fù)荷在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候可以減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力。5，在實(shí)用性方面，這種空調(diào)系統(tǒng)可以使用于多種類(lèi)型的建筑，特別是一些辦公區(qū)域的制冷系統(tǒng)中。

1.2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)

從系統(tǒng)的形式方面可以將變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)分為單風(fēng)管的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、單風(fēng)管的再加熱變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、單風(fēng)管送回風(fēng)機(jī)連動(dòng)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、但風(fēng)管旁通式的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和雙風(fēng)管混風(fēng)式的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。

從空調(diào)箱的形式上可以將變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)分為：節(jié)流型，就是節(jié)流型的變風(fēng)量箱，有單重節(jié)流閥，包括氣囊型百葉型和文丘里型；雙風(fēng)道型，就是風(fēng)量箱有冷熱兩個(gè)風(fēng)道組成；風(fēng)機(jī)動(dòng)力型，就是在風(fēng)箱中增加了加壓風(fēng)機(jī)，根據(jù)變風(fēng)量閥的排列的方式又可以分成并聯(lián)風(fēng)機(jī)和串聯(lián)風(fēng)機(jī)；旁通型，風(fēng)箱可以根據(jù)旁通風(fēng)閥來(lái)調(diào)節(jié)房間內(nèi)的送風(fēng)量。

2.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)對(duì)總風(fēng)量的控制

變量的空調(diào)系統(tǒng)中會(huì)有一個(gè)總的控制風(fēng)量系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是為了保證在末端對(duì)風(fēng)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)候，系統(tǒng)的總風(fēng)量也可以調(diào)節(jié)。這就達(dá)到了降低能耗和避免能量的失控情況的發(fā)生的目的。這種對(duì)送風(fēng)量繼續(xù)擰控制的系統(tǒng)一般都采用定靜壓的控制方法，這種方法是采用的變頻的驅(qū)動(dòng)器來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改變轉(zhuǎn)速達(dá)到總風(fēng)量的調(diào)節(jié)，使送風(fēng)管內(nèi)的系統(tǒng)達(dá)到靜壓的恒定。這種靜壓控制點(diǎn)是一個(gè)比較低的靜壓，這就節(jié)約了風(fēng)機(jī)的能耗。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)都是采用的定風(fēng)溫，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的控制方法。

3.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的靜壓控制方法

為了實(shí)現(xiàn)良好的風(fēng)量控制，使用靜壓控制是非常重要的環(huán)節(jié)，這種靜壓的控制系統(tǒng)可以使整個(gè)系統(tǒng)能穩(wěn)定的進(jìn)行，靜壓控制系統(tǒng)又有定靜壓和變靜壓這兩種。

定靜壓法，是根據(jù)送風(fēng)系統(tǒng)中的送風(fēng)管，就是系統(tǒng)末端到風(fēng)機(jī)的三分之一處設(shè)置一個(gè)靜壓的傳感器，這就保證了這個(gè)位置的靜壓不變，然后調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的輸入電壓來(lái)改變空調(diào)的送風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可以隨著送風(fēng)量的變化而在變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)曲線(xiàn)上面進(jìn)行移動(dòng)，這也就改變了風(fēng)機(jī)的動(dòng)力。

這種定靜壓的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)下，只是對(duì)靜壓的設(shè)定點(diǎn)的靜壓進(jìn)行提高街和感應(yīng)，因?yàn)殪o壓的傳感器的設(shè)置，只能在靜壓傳感器這個(gè)位置的靜壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在靜壓傳感器處的靜壓升高的時(shí)候空調(diào)的變頻器就會(huì)起到調(diào)節(jié)的作用，將風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)減小，從而使靜壓傳感器的位置處的靜壓值維持不變的狀態(tài)。

這種定靜壓法的缺點(diǎn)是風(fēng)機(jī)與送風(fēng)系統(tǒng)之間的管網(wǎng)非常的復(fù)雜，這就會(huì)導(dǎo)致靜壓傳感器在進(jìn)行設(shè)定和位置的選擇的時(shí)候非常的難以確定，那就導(dǎo)致了節(jié)能效果大打折扣。

另一種變風(fēng)量的靜壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是變靜壓法，這種方法利用的是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的裝置中安裝了閥門(mén)傳感器，這種閥門(mén)傳感器可以根據(jù)系統(tǒng)的控制來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)的變頻器來(lái)進(jìn)行計(jì)算和判斷，使整個(gè)系統(tǒng)具有最大的靜壓變風(fēng)量的系統(tǒng)裝置的閥門(mén)都會(huì)處于全部開(kāi)著的狀態(tài)。這種形式，能夠?qū)o壓來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)某個(gè)區(qū)域內(nèi)要求的風(fēng)量和實(shí)際的送風(fēng)量，也就是傳感器計(jì)算的風(fēng)量不一致的時(shí)候，風(fēng)量不足會(huì)盡可能的自動(dòng)的調(diào)節(jié)閥門(mén)，這種閥門(mén)的調(diào)節(jié)開(kāi)大會(huì)降低系統(tǒng)的靜壓，從而節(jié)約了能源。

4.定靜壓法和變靜壓法的控制分析

4.1定靜壓法的控制

作為變風(fēng)量控制系統(tǒng)中普遍采用的靜壓控制方法，定靜壓法是需要與壓力無(wú)關(guān)的變風(fēng)量末端來(lái)配合使用的。這種配合在一定程度上保證了變風(fēng)量空調(diào)的對(duì)風(fēng)量的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)使用定靜壓控制的時(shí)候，靜壓的設(shè)定值是一個(gè)設(shè)定不變的值，在運(yùn)行中就按照這個(gè)值可以保證每端口都能根據(jù)各種情況來(lái)達(dá)到最大的設(shè)計(jì)的風(fēng)量。這種控制方法是具有簡(jiǎn)單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足變風(fēng)量控制系統(tǒng)的要求。這種靜壓控制的缺點(diǎn)在于當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中部分的負(fù)荷在工作的時(shí)候，所設(shè)定的高靜壓會(huì)給風(fēng)機(jī)帶來(lái)一些不必要的能耗的損失。此外還有壓力的無(wú)關(guān)性末端會(huì)隨著靜壓的波動(dòng)而影響末端的風(fēng)閥的有效調(diào)節(jié)作用。在壓力控制環(huán)路和末端控制中會(huì)出現(xiàn)耦合比較嚴(yán)重的現(xiàn)象。這就給控制系統(tǒng)帶來(lái)了很大的難度，在實(shí)際的運(yùn)行中，可能需要對(duì)系統(tǒng)的不斷的調(diào)試甚至重新調(diào)節(jié)。

4.2變靜壓法控制

使用變靜壓的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制有力與末端的流量的控制，能夠控制到所設(shè)定的流量，這個(gè)設(shè)定的數(shù)值是根據(jù)設(shè)計(jì)的工況來(lái)進(jìn)行選擇的。在變靜壓控制方法中，系統(tǒng)處于部分的符合運(yùn)行時(shí)，會(huì)因?yàn)樵O(shè)定的靜壓的數(shù)值的偏高而導(dǎo)致各種變風(fēng)量的閥門(mén)的開(kāi)關(guān)會(huì)開(kāi)到最小的位置，這就消耗了很多的風(fēng)機(jī)的能量。不利于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。于是未來(lái)的變靜壓控制系統(tǒng)的發(fā)展方向及時(shí)要將這種部分負(fù)荷的情況下的對(duì)風(fēng)機(jī)的有效調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)的能耗進(jìn)行減少，達(dá)到節(jié)能的目的。

隨著計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)的應(yīng)用，很多領(lǐng)域都引入了新的控制系統(tǒng)，對(duì)于變風(fēng)量的空調(diào)的控制系統(tǒng)，也需要引入計(jì)算機(jī)的集中控制。變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)的集中控制可以有利于對(duì)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化通訊，可以使各個(gè)末端如端口和閥位等末端狀態(tài)都能夠得到單獨(dú)的控制從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)個(gè)末端的控制和網(wǎng)絡(luò)化的通信鏈接。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的引入大大的提高了變風(fēng)量空調(diào)實(shí)行集中控制的可能性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種靜壓的控制系統(tǒng)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)傳來(lái)的信號(hào)來(lái)調(diào)整風(fēng)機(jī)的能耗，這種方法可以最大限度的節(jié)省風(fēng)機(jī)在工作中出現(xiàn)的能耗的損失。降壓系統(tǒng)不斷的發(fā)展中，比較普遍使用的變靜壓的控制方法是最小靜壓控制法，這種設(shè)定方法是可以通過(guò)末端的閥位的信息來(lái)對(duì)末端的閥位的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，使末端的閥位始終都處于以個(gè)百分之八十五以上百分之九十五一下的開(kāi)度范圍。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)對(duì)定靜壓控制法和變靜壓的控制閥的比較和分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)定靜壓的控制方法是一種非常普遍的使用方法，這控制的結(jié)構(gòu)和方法上都是容易控制和操作的。這種系統(tǒng)也有不穩(wěn)定的因素的存在，也就是當(dāng)風(fēng)機(jī)的控制環(huán)路和控制末端的流量控制環(huán)路中的參數(shù)設(shè)定出現(xiàn)設(shè)定不當(dāng)?shù)那闆r的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。此外，當(dāng)運(yùn)行中如果有阻力部件發(fā)生變化也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。變靜壓法雖然可以在節(jié)約能耗方面起到一定的作用，但是在控制方法上比較復(fù)雜，還存在很多的困難難以解決，有周期是對(duì)變靜壓控制的算法方面還需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的編程和調(diào)試，需要很大的工作量。在廣泛的推廣中還具有一定的阻力。

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