淺談VAV系統(tǒng)的控制

徐選玉

摘 要：該文主要從VAV（變風量）系統(tǒng)的特點、控制方式、控制內容幾個方便進行介紹和分析，說明VAV系統(tǒng)對進一步降低企業(yè)在能源方面的成本和完成節(jié)能減排任務具有重大的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：VAV系統(tǒng) 定靜壓 變靜壓 風量 控制

中圖分類號：TB12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02

在傳統(tǒng)的空調定風量系統(tǒng)下，風機的風量保持固定不變，盡管末端負荷本身可能不斷的變化著。這正是VAV（變風量）系統(tǒng)設計產生的最初根源之所在，在VAV系統(tǒng)下，隨著空調末端負荷的變化，風量也在不斷的變化、調整，真正達到所需即所供，從而達到節(jié)能目的。

1 VAV系統(tǒng)的特點

VAV是Variable Air Volume的簡稱，在空氣調節(jié)系統(tǒng)中，為了應對末端負荷的變化，利用改變進入空調區(qū)域的送風量來適應區(qū)域內負荷變化的一種空調系統(tǒng)。其最大優(yōu)點在于節(jié)能和提供良好的舒適性。

2 VAV系統(tǒng)的控制方式

2.1 VAV系統(tǒng)定靜壓控制

VAV系統(tǒng)定靜壓控制是在送風系統(tǒng)管網適當位置（國標規(guī)定在離風機2/3處）設置靜壓傳感器，在保持該點靜壓為一定值的前提下（一般在250 ～375 Pa之間），通過調節(jié)風機轉速來改變空調系統(tǒng)的送風量。

當空調負荷減少，部分VAV箱風閥開度減小，系統(tǒng)末端阻力增加，管路綜合阻力系數增加，管路特性變陡，根據理論分析，對于定靜壓控制系統(tǒng)，風機功率的減少率基本上等于風機風量的減少率。當風機風量全年平均在60%的負荷下運行時，此時風機功率節(jié)約不到40%。

采用定靜壓法，系統(tǒng)運行控制狀態(tài)點會隨送風量的變化，風機的運行點也會隨之變化，改變風機動力。其不足之處是靜壓傳感器的位置和數量很難確定，而且節(jié)能效果較差。

2.2 VAV系統(tǒng)變靜壓控制

VAV系統(tǒng)變靜壓控制，是在使風閥盡可能全開和使風管中靜壓盡可能減小前提下，通過調節(jié)風機轉速來改變空調系統(tǒng)的送

風量。在調節(jié)過程中，風道內的靜壓根據變風量末端機組的風門開度（或送風量）進行調整。自動控制系統(tǒng)測量每個變風量末端機組的風門開度（或送風量），風道內的靜壓應使最大開度（或送風量）的風門（或送風量）接近全開位置（或最大送風量）。當最大開度的變風量末端機組的風門開度小于某一下限值時（例如85%），則減少風道的靜壓設定值，反之，當最大開度的變風量末端機組的風門開度大于某一上限值時（例如98%），則加大風道的靜壓設定值。通常不應使風門長期處于100%開度，以免引起風門執(zhí)行機構損壞。

由于閥門始終處于85%～98%之間，VAV箱局部阻力系數變化很小（可能增加一點，也可能減小一點），相應地管路綜合阻力系數也變化很小，綜合阻力曲線上升或下幅度微小，根據理論分析，對于變靜壓控制系統(tǒng)，風機功率的減少率基本上等于風機風量減少率的三次方，當風機風量全年平均在60%的負荷下運行時，此時風機功率節(jié)約78.4%。

2.3 VAV系統(tǒng)總風量控制

此種控制方法是基于每個變風量末端機組實時的風量要求，采用各風量求和得到總風量，對送風機轉速進行跟蹤調節(jié)，使總送風量不斷變化以滿足實時的風量要求，而不去考慮送風系統(tǒng)管道靜壓變化。

3 VAV控制內容

VAV控制器根據室內溫度調節(jié)風閥以滿足設定溫度的需要。同時檢測風閥開度和風量的數據。這些數據上傳至相關的DDC，再由DDC判別風閥開度來調節(jié)變風量空調機組的頻率。

3.1 室溫控制

供冷時根據區(qū)域溫度T控制調節(jié)VAV進風量，當達到供冷設定點時維持新風需求的最小進風量不變。

變風量設備的控制環(huán)路分為兩個環(huán)節(jié)：

（1）室內溫度控制環(huán)路：通過房間溫度傳感器測得室內溫度，將之與溫度控制器中的設定值作比較，然后給出一個電信號給風量控制器，從而根據房間溫度的變化來調節(jié)送風量?？刂圃硪妶D1。

（2）風量串級控制環(huán)路：閉環(huán)控制環(huán)路（測量-比較-調整）。通過VAV設備前端的壓差測量管測得動壓，由壓差變送器轉換成電信號給風量控制器，風量控制器將之轉換成風量值，將此實際測量值與設定值（溫度控制器給出）比較，得出的偏差為一電信號，給執(zhí)行器后調節(jié)閥片，從而改變風量，直到與設定值相同。

3.2 聯(lián)鎖控制

VAV關閉時，聯(lián)鎖關閉（進風閥和風機）。

VAV起動時先開啟風機，防止風機反轉，再全開進風閥。

3.3 VAV系統(tǒng)控制設定點

（1）送風：溫度，濕度，靜壓

（2）回風：溫度

（3）新風：新風量

（4）末端：VAV箱控制

（5）風系統(tǒng)：風機跟蹤控制

3.4 VAV控制系統(tǒng)還具備下述功能

（1）進風量檢測，顯示

（2）最大/最小風量設定，顯示

（3）供冷/供暖點設定，顯示

（4）室內溫度檢測，顯示，再設定

（5）風機啟停，狀態(tài)顯示

（6）熱水調節(jié)閥閥位狀態(tài)顯示

3.5 與中央監(jiān)控站通信

（1）室內溫度輸出

（2）VAV最大、最小風量設定功能：使用來自VAV控制器的風量設定信號，進行各VAV控制器的最大風量和最小風量的設定。將該風量設定信號在VAV控制器的室內的溫度控制輸出工作臺上進行置換。

（3）進風閥閥位信號輸出

（4）送風溫度再設定信號輸出

（5）VAV起動信號輸入

（6）室內溫度再設定輸入：通過空調監(jiān)視系統(tǒng)，進行溫度設定，在用戶處無手動設定。

3.6 VAV風量計算

將由VAV本體輸出的風量信號輸入于VAV控制器，使VAV制造商的指示公式計算風量，對空調監(jiān)視系統(tǒng)進行通信并表示。回風和送風的VAV的風量控制應納入系統(tǒng)總風量平衡之中。

3.7 VAV冬/夏季節(jié)模式自動轉換

主要根據室外溫度來進行VAV冬/夏季節(jié)模式自動轉換的，具體的冬/夏季節(jié)的溫度設定可參考：上海的夏季一般需要連續(xù)5 d平均溫度高于22 ℃，冬季是連續(xù)5 d平均氣溫低于10 ℃。

3.8 火警模式下VAV BOX的運行

如果在空調機組服務的樓層或區(qū)域內探測到火警情況，則風閥、水閥自動關閉，直到火警返回正常狀態(tài)，VAV BOX將返回到當天該時段的正常控制功能。

AHU變頻控制和靜壓控制：變風量控制系統(tǒng)不僅僅是在定風量系統(tǒng)上安裝變風量末端裝置和變速風機，而且還有一整套由若干控制回路組成的控制系統(tǒng)。變風量空調系統(tǒng)運行工況是隨時變化的，它必須依靠自動控制才能保證空調系統(tǒng)的最基本要求—適宜的室溫、足夠的新鮮空氣、良好的氣流組織、正常的室內壓力。比如在夏季，當某個房間的溫度低于設定值時，溫控器就會調節(jié)末端裝置，風閥開度減少送入該房間的風量。風閥關小引起系統(tǒng)阻力增加，送風靜壓會升高。

當超過設定值時，靜壓控制器會減少送風機轉速。風道壓力的變化將導致新風量的變化，通過調節(jié)新風閥和混風閥可以控制新風量，保證系統(tǒng)進出風量的平衡?？梢?，控制系統(tǒng)是變風量空調系統(tǒng)最主要的組成部分。

4 結語

VAV系統(tǒng)的成功運行，主要是由控制系統(tǒng)所決定，無論采用那種控制方式，只要能穩(wěn)定的運行，就能實現(xiàn)節(jié)能的目的。變風量技術的廣泛使用必將對我國建筑節(jié)能的推廣產生深遠的影響。

參考文獻

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