變風量空調系統的調試問題探討

摘要：近年來，變風量空調技術在不斷地發展和完善，廣泛地應用到工程中來，在VAV系統的應用過程中，同時有些VAV系統在試運行一兩年后又因各種原因出現種種問題而被迫停止運行，這種情況在實際運用中經常出現。因此，有必要對"VAV"空調系統進行調試分析和研究。本文對一座商業建筑的變風量空調系統進行了全面、系統的調試工作，成功地解決了該建筑大范圍區域室內效果差等問題。

關鍵詞：變風量;空調系統;調試

變風量空調系統（Variable"Air"Volume"System，VAV系統），是全空氣系統的一種空調方式。該系統通過改變送風量來適應空調房間的負荷變化，以保持房間內具有適當的溫度和濕度。VAV"系統在20世紀70年代很多西方國家得到了廣泛的應用，這主要是因為它的節能潛力很大。由于空調房間的內部因素（如人員流動、設備等）產生的平均負荷為峰值負荷的80%，而外部因素（太陽輻射傳熱等）所產生的平均負荷為峰值負荷的"60%"左右。因此，與CAV系統相比，VAV"系統可使建筑節能耗降低20%～30%。

在70年代國內有人研究VAV系統的開發和應用，在80年代末期出現的首批智能化建筑中，也曾采用過VAV系統，但由于建設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量系統的運行方式，這使得變風量系統的優點沒有發揮出來，附加的投資難以得到回報。本文對一座商業建筑的變風量空調系統進行了全面、系統的調試工作，成功地解決了該建筑大范圍區域室內效果差等問題。

1"建筑及空調系統概述

該商業大廈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，冷、熱源位于地下2層，夏季設有兩臺1000RT和1臺700RT的離心式冷水機組，提供5/12～"C的冷凍水。冬季由市政熱"網提供110/70～"C熱水，經過板式"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層的組合式空調機組的熱水盤管和外區VAVBOX"的再熱盤管。

空調機組水系統采用四管制系統，供熱和供冷分別供給。空調水系統管路為異程式，空調機組、新風機組處設STAP壓差控制閥，空調水立管各層分支處設STAP壓差控制閥。

采用全空氣變風量系統。分別在地下1層和15層設兩個新風機房，每個機房內設新風機組一臺。新風經過新風機組集中處理后送入新風豎井，在各層空調箱處與回風混合，末端采用串聯式風機動力箱，外區VAVBOX帶再熱盤管，冬季辦公區的空調機組采用蒸汽加濕。

2"測試前存在的問題

A座辦公樓的變風量空調系統已運行近兩年，其在實際運行過程中主要體現的問題為：

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

3調試診斷項目

3.1系統冷熱水管路水力平衡調試

⑴冷凍水循環系統

第一，系統的總流量及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臺組合式空調機組、2臺新風機組的冷凍水量測試。

⑵供暖熱水系統：

①板式換熱器后系統的總流量及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臺組合式空調機組、2臺新風機組的冷凍水量測試。

3.2組合式空調機組性能測試

測試15臺組合式空調機組性能，用"以分析新風量分布平衡性、新風溫度供給情況、機組流量平衡性、機組實際供冷量、送風溫度對室內溫度的影響，以診斷造成溫度不均的原因。測試期間，所有組合式空調機組風機運行頻率為50Hz;新風機組開啟，回風閥門開啟度為80%，新風機組內閥門開啟度為40%。

3.3組合式空調機組自動控制功能調試

根據設計圖紙及自控邏輯文件，確認A座組合式空調機組夏（冬）季運行工況下的控制邏輯如下：

⑴根據送風溫度調節冷（熱）水盤管閥門：設定溫度高（低）于送風溫度時，冷凍水閥（熱水閥）關閉;設定溫度低（高）于送風溫度時，冷凍水閥（熱水閥）開啟并按"比例調節調節水閥開度。冬季停機時，開啟防凍功能，熱水閥自動開啟至20%。

⑵根據送風靜壓調節送風機頻率：設定送風靜壓高于送風靜壓時，風機滿載50Hz運行;設定送風靜壓低于送風靜壓時，風機小頻率運行。

⑶停機時，新風閥0%，回風閥100%;平時運行時，新風閥自動40%，回風閥80%;

⑷具有新風增強功能，根據新風風速傳感器的測試結果，調整新風閥和回風閥開度，保證恒定的設定的新風風量;

3.4變風量末端裝置（VAVBOX）自動控制功能調試。

A座變風量末端裝置在夏（冬）季運行工況下的控制邏輯如下：

⑴可設定夏季工況和冬季工況;

⑵按照夏（冬）季工況運行時，認為AHU送冷（熱）風，VAVBOX一次風風閥根據房間內溫控器設定溫度進行調節。設定溫度高（低）于室溫時，一次風風閥關小，但保持最小一次風風量，目前，最小一次風風量應為300m3/h;反之，設定溫度低（高）于室溫時，一次風風閥開大，直到100%開度;

⑶在BAS上，VAVBOX的設定溫度設定在AUTO時，由現場房間內各溫控器對VAVBOX"進行一次風風閥的控制;也可改為Manual，由控制人員在BAS系統上手動設定;

⑷在BAS上，無VAVBOX送風溫度監測;

⑸在BAS上，可以監測一次風閥開度和一次風風量;

⑹即使在非占用狀態（Unoccupied），如果室內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停機時，VAVBOX自動進入Unoccupied狀態。

⑻對于內區VAVBOX，冬季無再熱盤管水閥調節功能;對于外區VAVBOX，當一次風風閥開大到100%，且室溫仍低于設定溫度時，開啟再熱盤管水閥;當室內實際溫度高于設定溫度時，外區VAVBOX的再熱盤管水閥關閉。在BAS上，無再熱盤管水閥控制功能和狀態反饋。

4檢測過程及問題

檢測期間，對A座的空調系統不作調整，在現狀條件下按照實際運行情況開啟空調系統，以發現空調系統運行中存在的問題。

4.1冷熱水系統：

經過測試發現，系統實際總流量是設計總流量的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行調節，但局部樓層流量偏差較大。

4.2組合式空調機組：

⑴部分風機變頻器、新風閥、回風閥無法正常工作;

⑵部分傳感器不準;

⑶部分機組供回水管間壓差控制閥故障;

⑷部分樓層AHU機組水閥關不嚴。

⑸AHU回風過濾網被灰塵阻塞，導致送風風量遠低于設計要求。

⑹在組空關機后，部分VAVBOX仍運行;

4.3末端VAVBO

在控制中心BAS顯示器上，部分參數顯示不正確;VAVBOX"回風過濾網被灰塵阻塞，導致VAVBOX送風量偏低。

4.4其他問題

⑴施工質量問題

近端和遠端的矛盾主要原因是一次風量不足，次要原因是部分區域由于裝修原因，部分送風金屬軟管過長，多次彎曲和壓縮，風口布置不合理，溫控器安裝位置混亂，不利于區域精確控制;系統安裝完成后未經過調試便投入運行，風系統和水系統均存在水力失調問題。

⑵運行管理問題

系統運行期間，后勤管理人員不專業，沒有完全按照設計要求進行變風量運行;有故障設備或部件沒有及時進行檢修或更換，導致系統不能高效運行。

5調試成果

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

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