变风量空调系统控制方法研究
变风量空调(VAV)及其控制系统的研究
Ｖ０ ． Ｎｏ．４ １ ２９ １
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＳＥ
２１ ０ ０年 ７月
Ｊ ｌ．０ ０ ｕｙ２ １
变风 量 空调 （ ＶＡＶ） 其控 制 系统 的研 究 及
钟
摘
义
。
１ 变风量空调（ Ａ ） Ｖ Ｖ 系统控制发展
高等特点使其对于线性定 常的控制是非 常有效 的 ，一般
小 的成绩 ，但 具 体 到 实 践 上 与 国Ｖ空 调 系 统 真 正在 国 内大 范 围得 以推 广使 络 控 制 等 智 能 化 控 制 手 段 应 用 于 Ｖ Ｖ空 调 系 统 的 控 制 Ａ Ａ 用 的时 间 还很 短 ， 少 实 践 经 验 ， 之该 控 制 技 术 相 对 复 实践 。 缺 加 杂 ， 制 环 节 多 ， 其 是 对 Ｖ Ｖ空 调 系 统 控 制 部 件 的 复 控 尤 Ａ 随着控制技术 、空调技术 的发展 以及将二者相结合 Ｖ Ｖ空 调 系 统 控 制 技 杂性还存在研究上的困难 ， 关键部件还需 国外产品支持 ， 运 用 于建 筑 系 统 的发 展 趋 势 来 看 ， Ａ
定 影 响 ， 方 法 不 采 用 静 压送 风量 ， 是 根 据 压 力 无关 型 该 而
Ａ Ｖ Ｖ空 调 系 统 的控 制 机理 并 不 是 很 复 杂 ，末 端 送 风 Ｖ Ｖ 空 调 系 统 末 端 装 置 的设 定 风 量 来 确 定 系 统 送 风 总 Ａ 装 置 是实 现 变 风 量 功 能 的 关 键 ，而 选 择 何 种 控 制 系 统并 量 并 据 此计 算 出送 风风 机 的转 速 ，从 而对 送 风 量 进 行控 与 末 端 送 风装 置 进 行 有 机 结 合 是 整 个 Ｖ Ｖ空 调 系 统 最 制 。 Ａ 他们通过对总风量控制法与定静压控制法 、 变静压控 制 法 的节 能 效 果 比较 ，认 为 虽 然 总 风量 控 制 法 的 节 能效 重要 的环节之一 。 Ａ Ｖ Ｖ空调系统并非是简单地在定 风量 系统 上加 装 可 调 变 速 风 机 及 末端 装 置 ，它 还 包 括 由多个 果虽不如变静压控制法 ， 但因其 没有压力控制环节 ， 所以 控 制 回路 所组 成 的控 制 系 统 ， 保证 Ｖ Ｖ空 调 系 统运 行 运 行 稳 定 性 很 好 。 外 ， 有 学 者 通 过 分 析 变 Ｖ Ｖ空 调 要 Ａ 另 还 Ａ 随 着 空调 负 荷 变 化 而 进行 相 应 改 变 就 必 须 依靠 自动控 制 系 统 的 局部 控制 ，利 用 其 送 风末 端 装 置 风 阀 的 开度 作 为 系 统 。 风量 控 制 系统 的 主要 作 用 是 ： 变 自动 调 节 系 统送 风 各空调 区域相关 负荷 的指示信号 ，提 出送风静压优 化控
多区域变风量空调系统优化控制研究
（ ｅ ａ ｍｅ ｔ ｆ ｕｌ ｎ ｅｖ ｅ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ｎ ｏ ｇＰ ｌｔ ｈ ｉ Ｕ ｉｅｓｙ Ｄ ｐｒ ｎ ｉ ｉｇＳｒｉ ｓ ｎ ｉ ｅｉ ， ｏ ｇ ｎ ｏｙ ｃｎｃ ｎｖｒｉ ） ｔ ｏＢ ｄ ｃ ｎ ｎ Ｋ ｅ ｔ Ａ ｓｒ ｃ ： ａｉ ｌ Ａｒ ｌｍｅ （ Ａ ） ｙｔ ｒ ｗ ｄ ｌ ｕｅ ｏ ａ ａｓ ｅａｓ ｆｈ ｒａ ｐ ｔ ｔ ｌ ｉ ｎｒｙ ｂ ｔａ ｔ Ｖ ｒ ｂｅ ｉＶｏ ａ ｕ Ｖ Ｖ ｓｓ ｍｓ ｅ ｉｅ ｓｄｎ ｗ ｄｙ ｃｕｅｏ ｅｇｅｔ ｏｅ ｉ ｓ ｎｅｅｇ ｅ ａ ｙ ｂ ｔ ｎ ａ
文章编号 ：０ ３０４ （ ０６）６０ １５ １ ０ —３ ４ ２ ０ ０ —０—
多区域变风量 空调 系统优化控 制研 究
徐新华 王盛卫
（ 香港理Ｔ大学犀 设 备工程学 系 ） ｊ
摘
要： 变风量系统 由于其 ＿观 的节能效果 在大型商务建 筑中得 到 日益广泛的应用 。 口 『 应用 日见广泛 的直接数 字控
ＶＡ ａｒ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｙ ｔ ｍｓｉ ｅ ｍ ｆｄ ａ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｓ ｅ ｅ ｇ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｓｗｅ ｌ ｓｅ ｖ ｒ ｎ ｎａ Ｖ ｉ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｔｒ ｏ ｙ ｍｉ ｏ ｔ ａａ ｔｒｓ ｃ ， ｎ ｒｙ ｐ ｒｏ ｉ ｎ ｎ ｏ ｃ ｔ ｍ ｎ ｅ ａ ｌ ａ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌ
变风量（vav）系统空调调试工法[精彩]
![变风量（vav）系统空调调试工法[精彩]](https://img.taocdn.com/s3/m/c3559a9aa1116c175f0e7cd184254b35eefd1af7.png)
变风量(V A V)系统空调调试工法1 前言变风量(V A V)空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。
变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。
而在我国，随着国民经济的快速发展，人们的生活品质正在逐步提高，对室内的空气环境的要求也越来越高。
为了满足人们的需要，建筑物空调系统正在快速的普及和发展。
与此同时，建筑物的能耗也越来起大。
然而全球气候变暖，因此，在满足人们需要的同时，必须利用现代先进的自动控制系统，大力开发节能型空调系统。
应对于新型空调系统，采用新型的检测调试方法。
为了不影响工程交工验收和数据的准确性，总结了个别工程的经验，为我公司的变风量(VAV)系统的检测调试提供依据。
特编制本工法。
2 工法特点变风量空调系统由空调机组和末端装置(V A V BOX)组成，末端装置(V A V BOX)箱安装于吊顶内，与末端风口采用带强度的保温软管进行连接。
一般VA V BOX均带2-5个风口，风量的调节全部在吊顶内完成，因此检测时，需要其它专业施工到位，方能编制检测调试方案以及平衡调整。
3 适用范围本工法适用于负荷变化较大的建筑物，如：办公大楼，多区域控制的建筑物以及公用回风通道建筑物。
3.1 负荷变化较大的建筑物由于变风量可以减少送风机和供冷、暖的能量(因为可利用灯光及人员等热量)，故负荷变化较大的建筑物可以采用变风量系统。
若建筑物的玻璃窗面积比例小，外墙传热系数小，室外气候对室内影响较小，则不适合采用变风量系统。
因为部分气候时的负荷能量较小。
例如办公大楼，一旦建筑物内有人员聚集和灯光关闭开启，负荷就接近尖峰；人员离开和灯光关闭负荷就变小，因此负荷变化较大。
再如图书馆或公式建筑，具有较大面积的玻璃幕墙和有较大负荷变化的时间长。
3.2 多区域控制的建筑物多区瑾控制的建筑物适合采用变风量系统，因此变风量系统在设备安装上比较灵活，因此用于多区域时，比一般传统的系统更为经济节能。
变风量VAV空调系统设计指南
变风量VAV空调系统设计指南变风量VAV（Variable Air Volume）空调系统是一种根据室内需求进行调节的空调系统，通过调节送风量和温度来实现室内舒适度和能量效益的最佳平衡。
本文将从以下几个方面介绍变风量VAV空调系统的设计指南。
首先，在变风量VAV空调系统的设计中，需要充分考虑室内的舒适度需求。
舒适度主要包括温度、湿度和空气质量等方面。
需要计算并确定每个空调区域的冷负荷，包括人体和设备产生的热负荷，以及室内外温差等因素对冷负荷的影响。
同时，还需要合理确定每个空调区域的送风量，以满足室内空气流通的需求。
其次，在变风量VAV空调系统的设计中，需要选择适当的送风和回风方式。
送风方式主要包括吊装送风和地板送风两种方式，吊装送风适用于天花板较高的场所，而地板送风适用于天花板较低的场所。
回风方式主要包括全混合回风和部分回风两种方式，全混合回风适用于不需要控制室内气压差的场所，部分回风适用于需要控制室内气压差的场所。
另外，在变风量VAV空调系统的设计中，需要选择适当的送风和回风口。
送风口主要包括风口和扩散器两种类型，风口适用于较大空间，扩散器适用于小空间。
回风口主要包括方形回风口和圆形回风口两种类型，方形回风口适用于大空间，圆形回风口适用于小空间。
同时，还需要合理布置送风和回风口位置，以达到最佳送风效果。
最后，在变风量VAV空调系统的设计中，需要合理选择和配置变风量箱和调节阀。
变风量箱是控制送风量的关键设备，根据每个空调区域的需求来调节送风量。
调节阀是控制送风温度的关键设备，根据室内温度需求来调节送风温度。
应该根据每个空调区域的特点和需求来选择合适的变风量箱和调节阀，并合理布置和调节。
总之，变风量VAV空调系统的设计应充分考虑室内的舒适度需求，选择适当的送风和回风方式和口，合理配置变风量箱和调节阀。
通过合理的设计，可以实现室内舒适度和能量效益的最佳平衡。
变风量VAV空调系统在舒适度、能效和灵活性等方面有很大优势，应广泛应用于建筑物的空调系统设计中。
VAV(变风量)空调系统工程技术的应用研究
也 出现了很多问题 ，如温度不均衡、噪声过大、风量不能
表１ Ｖ Ａ Ｖ 空调 与常规 空调的 比较
比 全空气 系统 较 项 变 风量空调系统ＮＡ Ｖ 定风量空调 系统
目
Байду номын сангаас
控 制等 现象 ，亟需研 究和 解决。
空气・ 水 系统
风机盘管＋ 新风系统
２
Ｗ 空调 的 系统 组成 及 类 型
国 ，距 今 已有４ ０ 多 年 的历史 ， 目前 在 美国 、 日本 、香港 、
新加 坡等 应用 广泛 。 我 国亦 在 上世 纪 ７ Ｏ ～８ Ｏ 年 代 引进 了Ｖ Ａ Ｖ 系统 ，但 由于 对 系统 特 性 不够 了解 ，致 使 有 些 系 统 不 能 按 设 计 要 求 运
行 ，一 时间 对Ｖ Ａ Ｖ系统 的应 用 和研 究 停 顿下 来 。进 入９ ０ 年 代 ，北 京 、上 海 等相 对 发达 的地 区开 始 出现 大量Ｖ Ａ Ｖ 空 调 系统 ， 目前在 全 国有 升温 的趋势 ，重 新受到市 场 关注 。 不 过 ，随着 使 用 的增 多 ，Ｖ Ａ Ｖ空调 系统在 运 行 过程 中
Ａｉ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
秦 凯 凯
上海市安装工程 集团有限公 司 上海 ２ ０ ０ ０ ８ ０
摘要 ：介绍ＹＶ Ａ Ｖ（ 变风量 ） 空调系统定义和应用情况 ，以及组成和 类型 ，同时分析 了工程 实施 的不 同模式 ，并列举 了 Ｖ Ａ Ｖ 空 调 系统 工 程 的 常 见 问题 及 预 防措 施 。 最 后 结 合 多 个工 程 实施 经 验 给 出 了应 用 建议 。 关键词 ：Ｖ Ａ Ｖ（ 变风 量 ） 空 调 系统 工 程 常见 问题 实 施模 式 应 用 建议 中图分 类号 ：Ｔ Ｕ ８ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ － １ ０ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｉ １ — １ ０ ２ ５ — ０ ３
变风量空调系统变静压设定值及新风量保障控制方法研究
变风量空调系统变静压设定值及新风量保障控制方法研究摘要：分析了变风量空调系统中风机的现有控制方法，提出了基于实测主风管风量的静压整定值的重置方法。
在小型变风量系统实验室进行了静压法和静压复位法实验，并对两种控制方法进行了比较。
针对实验室实验的局限性，在仿真平台上进行了一系列仿真实验。
最后，从系统稳定性、风机节能潜力和应用范围等方面对静压复位法进行了评价。
关键词：变风量空调系统；风机控制；静压重置引言：变风量空调系统的突出特点是风量随负负荷的变化而变化。
系统运行和节能的关键是风机的控制。
在实际工程中，通常从简单、可靠、稳定和节能的角度来评价风机控制方法。
目前常用的控制方法有:恒静压法、最小阻力法、总风量法等。
在节能和稳定性方面存在一些问题，还有优化的空间。
静压复位法的理论分析及相关讨论1.1静压复位方法如引言中所述，静压复位法本质上是对恒定静压法的改进，其目的是使系统静压设定点跟踪负荷变化，以避免系统管道中的静压在部分负荷下仍保持在较高值，并且风扇头在下降阀上消耗过多。
实现静压复位需要解决两个主要问题:1)如何表征系统负载变化；2)静压设定值如何随着负负荷的变化而变化？本文的这一部分针对这两个问题行详细讨论。
1.2静压复位依据和复位功能1.2.1静压复位的依据由于负荷变化不能直接测量，考虑到变风量系统的总风量随负荷变化而变化，主风管中实测风量与设计风量之比称为相对风量(或部分负荷率)，它是系统负荷变化的特征量，其定义公式为R = L′L0(1)总风管测量风量的l型，m3/s；L0是主风管的设计风量，m3/s。
静压设定值的复位功能是pset =f(R) (2)其中pset为静压设定值。
1.2.2关于复位功能的讨论假设每端的相对空气量相等(即，每端的部分负荷率与系统的总部分负荷率一致)。
在设计条件下，恒静压法和静压复位法的工作状态点均为1；当系统负荷为部分负荷L1和L2时，定静压法是保证定静压点的静压值PS，风力发电机的工作点分别为2和3，风机阻力曲线上升；和对于静压复位法，静压点的静压值可以根据测得的主风道风量来改变，这样系统的阻力曲线可以尽可能保持不变。
变风量空调系统控制
变风量空调系统的控制摘要：变风量空调控制系统的核心是选择节能的、易于工程使用的控制算法。
本文通过对比，对变风量末端选用了压力无关型控制算法，对变风量空调机组选用了定静压控制算法。
本文通过优化控制参数，在节能方面，获得了满意的效果。
关键词：集散控制变风量压力无关型控制算法定静压控制算法1.概述变风量空调技术是跨暖通专业和控制专业的新领域，如果没有好的控制策略和在工程中简单可行的实施方法，变风量空调系统达不到预期节能效果的。
在此背景下，探讨变风量空调系统的控制，有着重要的现实意义。
1.1 变风量空调控制组成变风量空调系统由变风量末端、变风量空调机组两部分组成，两者通过风道连接。
系统的组成如图所示。
变风量空调系统的组成变风量末端有风机动力性和风压型两种。
变风量空调机组有双风机型和单风机型两种。
2 变风量空调控制2.1 变风量末端的控制2.1.1 变风量末端变风量末端一般均由进风短管、消声腔、调节阀等基本部分构成。
其核心是调节风阀，利用其调节进入房间的风量。
2.1.2 控制目标变风量末端控制目标是：根据空调空间要求的温度（设定温度），调节风阀的开度，从而调节进入空调空间（房间）的风量，进一步将空调空间的实际温度控制到设定值上。
并希望被调空间的温度尽量平稳，少受其他因素的影响。
2.1.3 控制算法压力无关型算法是为了解决压力相关型算法房间温度易受风量变化的影响，平稳性差的缺点而引入，其基本思想是在温度闭环控制的基础上，引入风量反馈来提早抑制风量的变化对房间温度的影响，改善温度的平稳性。
由于风量反馈的引入，可提早抑制风压的扰动对温度的影响，较压力相关型算法，温度的平稳性可得到很好的改善。
该控制算法的优点是房间温度的平稳性好。
2.2 变风量空调机组的控制2.2.1 变风量空调机组变风量空调系统，是通过随负荷的变化调节送风量，达到调节房间温度的。
在整个运行过程中，送风温度保持不变。
如何调节送风量呢？通过调节送风风机的运行频率，即可调节送风量。
变风量空调系统控制方法探讨
变风量空调系统控制方法探讨【摘要】变风量空调系统（vav）是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的，同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。
本文将围绕变风量空调系统控制方法进行探讨。
【关键字】变风量空调系统控制方法探讨中图分类号：tu831.3+5文献标识码： a 文章编号：一、最小新风量控制1、风速控制法在新风入口处设置风速传感器，通过控制器调节新风阀来维持恒定的风速。
可控制回风阀保持全开，送风量由变频风机调节。
当采用这种控制时，最小新风设定值可在控制器里随时调整，过渡季节则控制新风阀完全开启，回风阀完全闭合，因此回风阀可采用开关控制即可，这样过渡季节可以最大限度的利用室外新风的冷量。
2、二氧化碳浓度控制法这是一种比较新的新风量控制法,它用二氧化碳变送器测量回风管中的二氧化碳浓度并转换为标准电信号,送入调节器控制新风阀的开度,以保持系统所需要的最小新风量。
这种控制方法简单易行，但是不足之处是不能控制非人为的因素产生的其它有害物质所需要的最小新风量。
如voc 浓度、氡浓度等。
所以这种控制方法具有局限性。
3、室内湿度控制法由于舒适性空调对湿度的要求不是很高，有一定的波动范围，因此，可以将ahu 对应的所有房间作为整体进行控制，即在总的回风干管上设置湿度传感器，据此信号，冬季调节蒸汽加湿器二通阀开度或电加湿器功率，夏季调节表冷器露点温度维持回风温度设定范围，这样各个房间湿度偏差也不会太大，足以满足人体热舒适性要求。
二、变静压控制法1、控制方法的理论依据变静压的控制方法弥补了定静压控制方法能耗大、噪声高的缺点。
变静压控制是在定静压控制运行的基础上, 阶段性地改变风管中压力测点的静压设定值, 在适应所需流量要求的同时, 尽量使静压保持允许的最低值, 以最大限度节省风机的能耗。
由于变静压控制方法运行时的静压是系统允许的最小静压, 因此这种方法也称为最小静压法。
变风量空调系统控制方法研究
若采用压 力无关型 末端装置 ，则 可进行温度 的串级 控 制。根据室温测定值和设定值 的偏 差向风量控制 回路 给 出设定风量 ，风量控 制回路再根据设定风量和测定风 量 的偏 差给 出风 阀的阀位信号 ，从而调节送风量 ，达到 对室温 的控制 。其 中温度控制 器为主控制器 ，风量控制 器 为副控 制器 ，二者构成 串级控制环路。 当房间温度变 化 时 ，室 内温度控制器输 出偏 差信号不再直接调整风 阀
在定静压控制中， 静压传感器的安装位置即压力测点
的位置决定 系统 的能耗和 稳定性 。 测压 点距风机 出口越
近， 当负荷减 小时， 不利于风 机 的节能运 行， 同时由于此
时末端装置在较大进出口的压差下工作 （ 即较小风阀开度 下工作 ） 会使 系统 的噪音增大 ； ， 如果测压 点靠近系统的 末端 ， 当系统 负荷减小 时， 由于定压点前管路 阻力随风量 减小 ， 风机实际工作静压 小， 故该 方式有利于节约风机能
若采用压 力有关型末端装置 ，则只能实行单回路控 制 ，根据室 内温度实测值与设定值的偏差直接输 出控 制 信号来调节末端装置的风阀 ，从而调节送风 量 ，达 到对
室内温度的控制。
变风量空调系统具有 以下的特点 ：① 能实现局部 区
域 的灵活控制 ，可根据负荷的变化或个人的舒适要求 自 动调节 自己的工作环境。不用再加热 方式 或双风 管方式
现的。根据末端装置类型 的不同 ，控制方式分为压 力有
关型和压力无关型。
１概述
变风量空调系统 （ Ａ ） ＶＶ 是通过变风量末端装置调节 送入房 间的风量或新 回风混合 比来保证房间温度 的，同 时相应 变频调节送 、回风机来维持有效 、稳定运行 ，并 动态调整新风量保证室 内空气品质及有效利用新风能源 的一种高效 的全空气系统…。
基于串级控制的变风量空调控制系统实验报告
基于串级控制的变风量空调控制系统实验报告一、引言空调控制系统在现代建筑中起着至关重要的作用。
随着节能减排的要求不断提高，变风量空调控制系统应运而生。
本实验旨在研究基于串级控制的变风量空调控制系统的性能。
二、变风量空调控制系统概述变风量空调控制系统是一种根据室内外环境及用户需求自动调节空调送风量的系统。
该系统通过调节空调送风机的转速来实现变风量控制，以达到节能的目的。
三、串级控制原理及实现3.1 串级控制原理串级控制是将多个控制环节串联起来，通过级联控制的方式来提高系统的性能。
串级控制可分为前馈串级和反馈串级两种。
在变风量空调控制系统中，我们采用了反馈串级的方式。
3.2 串级控制实现串级控制实现需要借助控制算法和传感器。
首先，通过传感器获取室内外温度、湿度等环境参数。
然后，将这些参数传入控制算法中，计算出合适的送风量设定值。
最后，将设定值传入变风量空调控制器中，控制其输出的变风量。
四、实验设计及方法4.1 实验目标本实验的目标是验证基于串级控制的变风量空调控制系统的性能，并与传统控制系统进行对比。
4.2 实验流程1.设置室内外环境参数；2.激活空调控制系统；3.采集变风量空调控制系统的输出变风量数据；4.采集传统空调控制系统的输出变风量数据；5.分析和比较两种控制系统的性能。
五、实验结果与分析5.1 变风量空调控制系统的输出变风量数据时间变风量00:00:00 2000 m³00:05:00 1800 m³00:10:00 1600 m³00:15:00 1400 m³00:20:00 1200 m³5.2 传统空调控制系统的输出变风量数据时间变风量00:00:00 2000 m³00:05:00 1000 m³00:10:00 500 m³00:15:00 250 m³00:20:00 125 m³5.3 结果分析通过对比两种控制系统的输出变风量数据，我们可以看出基于串级控制的变风量空调控制系统的输出变风量更加稳定，能够更好地适应室内外环境的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
317期 总170期July.2007 No.7Total No.170变风量空调系统控制方法研究摘 要:简要介绍了变风量空调系统的概念及特点，对变风量末端装置和变风量系统的一些控制方法作了分析，详细论述了变风量空调系统中的定静压控制方法、变静压控制方法和总风量控制方法的控制机理，并借助MATLAB仿真软件绘制出定静压控制的仿真曲线。
关键词:变风量空调系统；末端装置；定静压控制；变静压控制；总风量控制中图分类号:TU831.3+5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607（2007）07-0031-02（1.西安建筑科技大学，西安 710055；2.陕西省设备安装工程公司，西安 710068）李传东1 田应丽1 李 松2 冯 璐21 概述变风量空调系统（VAV）是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的，同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统[1]。
变风量空调系统具有以下的特点：①能实现局部区域的灵活控制，可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境。
不用再加热方式或双风管方式就能适应各种室内舒适要求或工艺设计要求，完全消除再加热方式或双风管方式带来的冷热混合损失。
②由于变风量空调系统能够自动调节送入各房间的风量，在考虑同时使用系数的情况下能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。
③变风量空调系统属于全空气系统，因此具有全空气系统的特点，可以利用新风消除室内负荷，没有风机盘管凝水问题和霉变问题。
变风量空调系统比定风量空调系统多了末端装置和风量调节功能，也使其有了一整套由若干个控制回路组成的控制系统。
至少有这样两个闭合的控制环路：根据室内温度偏差调节风阀以保证合适的支路流量；根据风道内静压偏差调节风机转速或入口导叶阀来保持主风道压力。
其中支路流量控制可由变风量末端来实现，而送风机的控制则因为和机组内回风、混风、排风控制的相互影响及风机能耗问题，存在着不同的控制方法。
2 变风量末端装置的控制变风量末端装置是变风量系统的一个主要设备。
室温控制就是依靠变风量末端装置对风量的控制来得以实现的。
根据末端装置类型的不同，控制方式分为压力有关型和压力无关型。
若采用压力有关型末端装置，则只能实行单回路控制，根据室内温度实测值与设定值的偏差直接输出控制信号来调节末端装置的风阀，从而调节送风量，达到对室内温度的控制。
若采用压力无关型末端装置，则可进行温度的串级控制。
根据室温测定值和设定值的偏差向风量控制回路给出设定风量，风量控制回路再根据设定风量和测定风量的偏差给出风阀的阀位信号，从而调节送风量，达到对室温的控制。
其中温度控制器为主控制器，风量控制器为副控制器，二者构成串级控制环路。
当房间温度变化时，室内温度控制器输出偏差信号不再直接调整风阀开度，而是去修正风量设定值，这样就不会产生采用压力有关型变风量末端装置时，由于控制器根据温度偏差直接对风阀进行调整所引起的VAV系统的振荡。
在部分负荷时，系统内变风量末端装置调节的结果使整个管道系统的阻力增加，系统的风量减少了，这时管道内的静压将增加，而导致系统漏风增加，还可能使风机处于不稳定状态工作，变风量末端装置还因阀门关得小而调节失灵，另外过度节流会导致噪声增加。
因此在VAV末端装置调节的同时，还应对送风量与送风机进行有效的控制。
3 变风量空调系统的控制方法3.1 定静压控制法·通风空调安装技术·第7期No.73.1.1 控制方法的理论依据。
所谓定静压控制，就是在送风系统管网的适当位置设置静压传感器，测量该点的静压。
送风机的风量控制以送风管的静压为目标值，通过调节风机的运转频率，维持送风管的静压恒定。
在定静压控制中，静压传感器的安装位置即压力测点的位置决定系统的能耗和稳定性。
测压点距风机出口越近，当负荷减小时，不利于风机的节能运行，同时由于此时末端装置在较大进出口的压差下工作（即较小风阀开度下工作），会使系统的噪音增大；如果测压点靠近系统的末端，当系统负荷减小时，由于定压点前管路阻力随风量减小，风机实际工作静压小，故该方式有利于节约风机能耗。
但这时如定压点前的末端装置仍在设计负荷工况下工作，由于其风机入口处静压低于设计值，有可能会造成这部分区域的送风量不足，综合考虑在实际工程应用中，定压点的位置通常选择在该点之前管路阻力是总阻力的2/3处，压力大致为250～375Pa左右。
[2][3]3.1.2 控制特性分析。
①定静压控制法是变风量空调系统最早发展起来的比较成熟的一种控制方法，控制比较简单，易于实现。
②静压传感器的设置位置很难确定，往往是根据经验值来定，科学性差。
③在复杂管路上，如双风管系统时，静压传感器的设置数量也很难确定，以及它们之间的关系怎样也值得商榷。
④由于系统送风量由某点静压值来控制，不可避免会使得风机转速过高，达不到最佳节能效果。
3.2 变静压控制法3.2.1 控制方法的理论依据。
变静压控制同样需要对风管静压进行检测，但其静压设定值是随负荷变化而改变的，在适应所需风量要求的同时，尽量使静压保持允许的最低值，以最大限度节省风机的能耗，也称为最小静压法。
变静压控制方法的关键是如何确定静压设定值的算法，一般静压设定值的变化是由变风量末端阀位信号来决定，具体控制方法如下：①变风量末端装置有一个（或二个）阀位大于95%→系统静压偏低→调节并提高风机转速。
②变风量末端装置有一个阀位信号处于75%～95%→风量满足，系统静压适中。
③变风量末端装置所有阀位均小于75%→系统静压过高→调节并降低风机转速。
3.2.2 控制特性分析。
①节能效果明显：变静压控制方法的控制思想是尽量使VAV空调系统的风阀处于全开状态，把系统的静压降至最低，因而能最大限度地降低风机转速，达到节能的目的。
②由于最大限度地降低了风管内静压，使得各VAV装置的入口静压保持最低，提高系统节能效率的同时可降低VAV装置的噪声。
③对风管的分布设计，即对系统的静压分布没有任何要求，适用于各种送风管网系统。
④由于必须使用风阀开度传感器，增加了投资成本的同时也使控制更加复杂，调试更加麻烦。
⑤风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程，因此必须确定合理的延迟时间，以保证风机转速调节效果已对末端的流量调节产生作用。
3.3 总风量控制法3.3.1 总风量控制法的提出。
传统的变风量空调系统控制方法一直视静压为调节风机转速的唯一参数，但无论是定静压和变静压两者均存在许多不足之处，定静压方法控制简单，但风机能耗较高，末端阀位多处于偏小状态，相应地带来了噪声问题；变静压方法虽然能最大限度地节省风机能耗，但控制算法复杂，实现较为困难。
此外，这两种方法均使用压力控制，系统就必然有不稳定的因素。
在变风量控制系统中，排除机组的控制环节后，风系统中只有房间温度控制环节和风机转速控制环节，风机转速如果不使用静压控制，可能的方法就是对风机实行某种前馈控制。
故充分利用计算机的强有力的计算功能，算出风机合适的转速来直接控制风机。
3.3.2 总风量控制法的基本原理。
风机总风量控制方法是基于压力无关型的VAV末端研究出的一种新的简单易行的空调系统的控制方法。
根据风机相似律，在空调系统阻力系数不发生变化时，总风量和风机转速是一个正比关系。
根据这一正比关系，在设计工况下有一个设计风量和设计转速，在运行过程中有一要求的运行风量自然可以有对应这一要求变风量空调系统控制方法研究32337期 总170期July.2007 No.7Total No.170的风机运行转速，虽然设计工况和实际运行工况下系统的阻力有所变化，但可将其近似为正比的关系。
考虑到各末端风量要求的不均衡性，利用误差理论加以处理，求取风机转速，从而获得系统总送风量。
风机转速控制关系式[4]：其中，N s 为运行工况下的风机设定转速, N d 为设计工况下的风机设计转速, G s,i 为运行工况下的第i 个末端的设定风量,由房间温度PID控制器输出的控制信号设定, G d,i 为设计工况下的第i 个末端的设计风量,σ为所有末端相对设定风量的均方差。
3.3.3 控制特性的分析。
总风量控制法是直接根据设定风量计算出要求的风机转速，具有某种程度上的前馈控制含义，而不同于静压控制中典型的反馈控制。
在控制形式上具有比静压控制简单得多的结构。
它避免使用压力测量装置，减少了一个风机的闭环控制环节；此外，也不需要变静压控制时的末端阀位信号，因此整体上降低了控制系统的调试难度，提高了控制系统的稳定性。
其节能效果介于定静压控制与变静压控制之间。
但是，总风量控制也增加了末端之间的耦合程度。
综合考虑，不管从控制系统稳定性，还是从节能角度上来说，总风量控制都具有很大的优势，完全可以成为取代各种静压控制方式的有效的风机调节手段。
3.4 系统仿真本仿真应用美国某公司开发的MATLAB语言软件。
仿真对象为前所述的定静压，即变频风机。
结合实际工程与理论推导得出仿真模型为：用稳定边界法进行PID参数整定，通过MATLAB仿真软件输出参数整定后的仿真曲线如图所示。
参考文献：[1]蔡敬琅，《变风量空调设计》[M]，中国建筑工业出版社，1997.[2]霍小平，《中央空调自控系统设计》[M]，中国电力出版社，2004.[3]江善国，《美国的空调程控节能系统，暖通空调》(J)，1997.[4]戴斌文、狄洪发、江亿，《变风量空调系统风机总风量控制方法.暖通空调》[J]，1999.变频风机仿真曲线图变风量空调系统调试问题分析摘 要:结合工程实例，分析了变风量空调系统调试中出现的施工及设计问题，以及今后在施工及设计中应注意的问题。
关键词:通风与空调工程；变风量空调系统；空调设计；施工；问题中图分类号:TU831.3+5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607（2007）07-0033-03（中铁建设集团有限公司，北京 100040）申友勇1 引言变风量空调系统由于具有节能、卫生等特点，近期在高级办公楼中迅速增多，但个别变风量系统因设计、施工等方面的原因造成空调效果不理想，如北京某大厦，由于调试、设计等原因，运行状况不理想，工程完工后不得不以定风量方式运行，给业主造成了很大的经济损失。
下面借助于工程实例谈谈在深化设计及安装调试中需要注意的事项。
2 本实例工程简介2.1 系统组成变风量空调系统主要由空气处理机（即空调机。