VAV难点章节

VAV系统安装与调试1.北京华为项目VAV空调系统介绍北京华为项目服务于高级办公和研发，在整个办公场所中设计采用了VAV空调系统，变风量系统是通过改变送入房间的送风量，来调节和控制空调区域温度的一种空调系统。

即体现节能理念，又能降低房间噪音，为科研人员提供良好的办公环境。

本项目中，我公司负责系统的安装和配合VAV BOX设备供应商调试。

本项目的变风量系统采用单风道变风量箱和周边供暖方式的组合，办公区域纵深较大，系统设计上采取了内外分区的方式。

内区设置单风道vavbox送风，通过vavbox供冷或供热；外区设置单风道vavbox 和散热器，通过vavbox供冷或供热，当冬季外区需要供热而内区需要供冷时，空调机运行在供冷模式，外区vav提供冬季最小的送风量，热负荷由散热器提供。

当空调机转换为供热模式时，外区的热负荷尽量由散热器提供，外区vav仍保持冬季最小送风量，当散热器不能提供足够的热负荷时，由外区vav加大送风量供热。

本项目变风量系统由三大要素组成：变风量箱；变风量空调机组；自动控制；Vavbox简图变风量系统的构成示意图2.北京华为项目VAV空调系统的简要构成和控制a)VAV末端的构成和控制DDC主板DDC主板的核心是内置芯片的末端控制器，它通过内置的程序结合输入的参数，可以实现比较复杂的控制规律和实现联网控制。

风速压差传感器风速压差传感器采用若干个全压口和静压孔测定vavbox入口处的动压，该信号为一机械信号，将被送往压力变送器处理。

压差变送器压差变送器将压差机械信号变为压差电信号送到DDC处理，最终计算得到流经vavbox的风量。

风阀驱动器风阀驱动器接受DDC的指令驱动风阀，调节风阀的开度。

房间温控器房间温控器感知房间的温度，并将信号送至DDC进行判断和处理。

压力无关型vavbox的控制逻辑b)变风量空调机ahu的控制在变风量系统中与变风量空调机密切的控制除风阀和水阀的控制，加湿器的控制，压差控制，风机的起停和故障报警等常规控制外，还有最适于变风量系统的变频控制和送风温度控制。

变风量空调机的送风温度控制温度传感器的工作范围。

与常规cav系统相比，vav的送风温度较宽，通常在10-40 0C,合理的选择温度传感器有利于系统的控制精度。

温度传感器的安装位置。

温度传感器的安装位置应远离冷热盘管，最好安装在送风风免结露对传感器的影响。

合理的设定PID参数。

适当提高P值和降低I值，可以获得稳定和更快响应速度的送风温度，使空调机和vav获得更稳定的控制。

合理的设定送风温度。

除冬夏季需要不同的送风温度转换外，在过渡季节也应有不同的送风温度，目的是更好的利用新风和获得房间更好的气流组织和空气品质。

通常夏初的冷负荷只有设计的30%-50%，此时如果仍以较低的温度送风（130C以下），vavbox会处在一个较小的开度，易造成房间新风量不足或局部房间过冷。

本项目拟将送风温度设定在150C 左右，使房间有较好的新风供应和良好的气流组织。

变风量空调机的频率控制变风量空调机的送风量的控制是整个vav系统的控制核心，它决定系统的稳定性和节能程度，本项目采用变频装置控制风机的转速达到系统风量的调节。

交流电动机的转速和输入的电源频率成正比关系，变频器是可将工频交流电转换为不同频率交流电的装置。

变频器接受4-20mA的控制信号，而后根据此信号输出相应频率的交流电驱动电动机，达到风机转速改变的目的。

风机的输出风量和风机的转速成线性关系，风机转速的改变从而引起输出风量的改变。

由上可知，空调机变频装置的频率变化和风量的输出也是成线性关系的。

变频器的控制原理变风量空调机的其它控制变风量空调机的控制除送风温度和电机频率控制外，还包括风机的起停和故障报警，压差报警，电动风阀和电动水阀的控制，加湿器控制，防冻控制等，下面是典型的变风量空调机的自控原理图和控制内容：典型的变风量空调机自控原理图当设于送风管内的压差感应器（位于2/3风管处）超过设定值时，空调机之变频器应做出调整，减小送风量，以维持设计的压差值。

若变频器调节至最低频率时仍不能满足设计要求，冷冻/热水水管之电动调节阀做出调节，减少冷冻/热水水流量，以提高送风温度，从而满足室内冷量要求。

当回风温度高于设定值时，冷冻水管之电动调节阀将会做出调整，增加冷冻水流量，以满足回风温度之设定值。

当回风温度低于设定值时，冷冻水管之电动调节阀将会做出调整，减少冷冻水流量，使回风温度达到设定值。

空调机之风机与电动新风阀及电动回风阀连锁，当风机停动时，电动风阀门应为关闭状态。

风机过滤器的压差计测量值超出设定值时，信息将发至BAS管理系统，以便管理人冬季，当装设在水盘管回水末端的低温断路温度控制器感测到的温度低于设定温度值时，风机停动，盘管之电动调节阀全开，同时新风风阀关闭。

冬季时，当回风湿度低过设定值时，加湿器将会启动增加送风湿度，以确保室内湿度维持设计范围值。

空调季节采用最小新风量控制系统。

消防控制优先于BA之DDC控制。

3.变风量系统的定静压控制原理定静压控制是在风机出口或者风管的某个适当的位置装设静压传感器，系统将该静压传感器位置处的静压作为系统总风量需求的参数。

本项目的静压传感器的拟装设在送风总管距离空调机的2/3处。

如果静压值偏高，则反映系统的末端vavbox的风阀开度偏小，反映的实际情况是系统的送风量过盈，需降低风机的转速。

此时系统DDC会通过PI计算降低变频器的A O输出值，降低风机的转速，避免末端vavbox的开度过小，防止产生噪声。

如果静压值偏低，则反映系统的末端vavbox的风阀开度偏大，反映的实际情况是系统的送风量不足，需提高风机的转速。

此时系统DDC会通过PI计算提高变频器的A O输出值，提高风机的转速，保证末端vavbox的入口的合理静压值，保证vavbox 能正常的工作。

定静压的位置和控制变风量空调机定静压控制示意图本项目主管路为单环路，定压点的选择如下所示。

系统的定压点代表了整个系统各处的静压变化，静压点的位置选择的优劣将直接影响系统的控制效果。

Vavbox的开度变化的大小引起主管网的静压变化的大小在管网的起端和末端是不同的。

距离风机出口处附件的静压变化量小，在管网末端的静压变化容易受末端vavbox 的干扰，通常公认的最佳选择点在主管路距离风机的2/3处。

静压值的设定静压值设定过低，将不能满足全部房间的vavbox最大的送风量要求。

静压值设定过高，将引起系统的耗能，噪声升高，对控制不利。

不同定静压情形下，vavbox的最大和最小风量对应的vavbox开度。

见下图：由上可见，合理的静压值的选择对保证系统的合理运行是有很大影响的。

定静压值与系统的工作压力有关。

定静压值与静压传感器的安装位置有关。

对于本项目的空调系统，静压值在150pa-300pa之间，我们推荐250pa。

具体调试时，我们会选择设定最合理的定静压值。

定静压控制方法的优点是控制简单，系统运行稳定，控制环节少，应用广泛等。

4.变风量系统的变静压控制原理变静压控制原理是在定静压的基础上采用检测vavbox的阀位的开度位置，根据阀门的开度是否合理来调节系统的定压点，使系统工作在更合理的状态。

此控制方式在定静压系统上只需增加vavbox的DDC对bms的联网，除此不增设其它控制硬件。

本项目的vavbox带阀位回传功能，通过与bms系统的联网可升级采用变静压控制方式。

如果采用该控制方式，我们会认真响应业主的需求，对系统进行完善的设计。

变静压系统控制原理图通过bms系统，系统会实时监控每个vavbox的阀位开度，并实时对阀门的开度进行调整，动态的调试系统的工作压力，使系统每时每刻运行在最优状态。

项目变风量系统的控制策略：室温控制：办公室的内区设置vavbox，温度控制根据室内设定温度来调节vavbox的的阀门开度来控制房间的送风量。

办公室的外区设置vavbox和散热器，温度控制根据室内设定温度来调节vavbox的的阀门开度来控制房间的送风量。

当冬季内区需要供冷，外区需要供热时，空调机机组采用供冷模式运行，外区的vavbox采用恒定的冬季最小送风量，以保障最小的新风量，外区的热负荷由周边的散热器提供。

当室内负荷减少时，vavbox以最小的送风量运行而仍造成室内过冷或过热时，系统将通过调节空调机组盘管的水阀来控制盘管的出风温度。

以满足房间的温度需求。

空调机送风量控制:Vavbox根据室内负荷自动调整阀门的开度，并造成系统管网压力的波动。

距空调机2/3处的送风主管上装设静压传感器，感知管网压力的变化并将信号传至自控系统的DDC。

自控系统的DDC根据管网压力的变化调节空调机风机的变频装置，从而改变风机的转速保证管网的压力恒定。

送风温度控制:系统在空调机设计的出风温度下运行，当系统的负荷减少到vavbox的最小送风量提供的负荷以下时，系统将调节盘管回水管上的电动两通调节阀的开度来调节盘管的出风温度。

室内需供冷时，当室外空气的焓值小于室内设计状态点的焓值时,加大新风量运行。

尽量利用室外的新风，当送风温度不能满足室内负荷时，则启用盘管制冷。

新风量控制:夏季供冷当室外空气的焓值大于夏季室内设计状态点的焓值时,采用最小新风量运行。

夏季供冷当室外空气的焓值小于室内设计状态点的焓值时,加大新风量运行。

当全新风送风温度仍高于设定温度时，应开启冷盘管供冷。

冬季和过渡季变动新回风比运行,根据送风温度调节送回风比例,并且维持新风量不小于最小新风量。

在冬季若采用最小新风量,送风温度仍低于设定值时,应开启热盘管供热。

最小新风量的控制方法为装设定风量装置，测定新风管上的新风量,根据最小新风量的设定值,调整新回风阀的开度。

1 本项目VAV空调系统功能实现的难点分析1.1 本项目VAV空调系统的特性VAV空调系统是目前比较先进的空调系统，正因为其先进，所以，相对于定风量系统比较复杂，技术含量相对较高，主要表现在控制方面。

VAV空调系统是一个干扰较大的、高度非线性的、不确定性系统，这是由于：1.1.1 外界气候和空调区域里人员活动的变化很大，从而对系统形成过大的干扰；1.1.2 空气调节过程是高度非线性的；各执行器的运行特性也是非线性的；1.1.3 各个控制回路之间耦合强烈；1.1.4 随着时间的推移，设备会老化和更换，从而造成系统参数的变化；1.1.5 在许多系统里，完全的系统数字模型很难建立。

1.2 难点分析由VAV空调系统的特性决定，要实现其预期的功能，达到预期的效果，主要取决于以下几个环节：1.2.1 系统设计的合理性1.2.2 控制策略的合理性以及状态参数选择的合理性1.2.3 末端设备安装1.2.4 系统调试在下面的章节中将分别阐述所分析难点的应对措施。

2 VAV系统设计的合理性合理的设计是功能实现的前提保证，我公司虽然对VAV系统仅仅负责安装和配合调试，但我们将根据我们的经验，提出一些优化设计的建议。