第4章 定风量空调系统讲解
《变风量空调系统》PPT课件

4.1 变风量空调系统
1.普通空调系统的送风量全年固定不变,并按房间最 大冷、湿负荷确定送风量,称为定风量(CAV)系统。
特点:当室内负荷减少时,定风量系统是靠调节再 热量,减小送风温差来维持室温的。既浪费热量,
又浪费冷量。
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2.空调系统随着房间冷、湿负荷的变化来确定送风量 (送风参数不变)的大小,称为变风量(VAV)系统。
(2)当计算所得的房间送风量的20%小于房间最小 送风量,应采用二次回风系统。
( 3 ) 规 格 较 高 办 公 室 最 小 送 风 量 : 1 3 - 1 4 m³ / (h·人) 。
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判定方法二:防止结露
(1)当房间热湿比较小,采用一次回风时,出风 温度可能低于房间的露点温度,送风口表面有可 能产生结露,采用二次回风。
c.旁通风口与送风口上设有动作相反的风阀,并与 电动执行机构相连接,且受室内恒温器所控制。
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图 4-3 旁通型变风量系统流程图
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(4)旁通型装置的特点是:
a.即使负荷变动,风道内静压大致不变化,亦不会 增加噪声,风机也不必进行控制。
b.当室内负荷减少时,不必增大再热量(与定风量系 统比较),但风机动力没有节约,且需加设旁通 风的回风道,使投资增加。
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2.送风量由受控房间实时所需送风量之和控制;
3.新风控制方面采用了固定新风比的方法,确保各 房间的新风量不会由于送风量的减少而减少;
4.室内压力由排风机的无级调速加以控制。
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4.2.4 经济分析
1.运转费用和一次投资分析
在定风量的条件下,将由一台送风机承担的空气 输送任务改由一台主风机,多台子风机来承担, 由于电机效率的下降,显然后者的能耗将增加。 为此,MFVAV系统采取了与传统变风量系统不同 的措施:
空气调节变风量系统 ppt课件

四、VAV空调控制系统的发展与介绍
4、VPT法控制系统的一般构成
Dps 微差压开关
BV 电动加湿阀
ICC 智能型空调箱控制器 SCM VAV区域控制器
CO2 二氧化碳浓度传感器 HED 插入型湿度传感器 IVC VAV控制器
空气调节变风量系统
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四、VAV空调控制系统的发展与介绍
4.1 风机变频器控制—变风量控制
三、VAV控制系统的组成
总风量控制方法
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。 设定风量并不是一个在房间负荷变化后立刻设定到未来能满 足该负荷的风量 (即稳定风量 ),而是一个由房间温度偏差积 分出的逐渐稳定下来的中间控制量。 总风量控制方式下风机转速也不是在房间负荷变化后立刻调 节到稳定转速就不动了 , 可以说是一种间接根据房间温度偏 差由PID控制器来控制转速的风机控制方法 。
四、VAV空调控制系统的发展与介绍
室内送风量的控制
根据室内温度与设定温度的差值计算出要求风量 (送风温度一定时 ),控制风阀开度以及系统静压以使 实际送风量满足要求风量.
系统总送风量控制
根据各VAV风阀的开度来决定风机电机的供电频率 增加或减小 ,使得系统静压在满足要求风量的前提 下变至最小 ,达到节能的目的。
空气调节变风量系统
SP 静压传感器
末端装置
T
T
空调房间
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三、VAV控制系统的组成
(1)VAV系统反馈环路
五个反馈控制环路: 室温控制 送风静压控制 送回风量匹配控制 新排风量控制 送风温度控制
空气调节变风量系统
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三、VAV控制系统的组成
(完整版)定风量与变风量空调系统

变风量空调系统的组成
变风量空调系统主要由空气处理机(即空调 箱)、消音器、送回风机、压力无关型单风 道变风量末端(VAVbox)、DDC数字控制器 等组成
变风量空调系统结构简图
常用的变风量系统末端装置
(1)节流型:节流型是一般普遍应用 于变风量系统之方式,系统结构如图 四所示。其控制非常简单,当室温升 高时,表示其需冷量增大,透过温度 控制器及风门(或其它风口节流装置) 调节机构的作用,将风门(或其它风 口节流装置)由小开大,增加送入室 内的冷风量,达到控制室温的目的。 当室温降低时,则温控器又使风门 (或其它风口节流装置)关小,减少冷 风的送风量。此种的变风量系统,通 常应用于纯需冷房之地区。
缺点:1、缺少新风,室内人员感到 憋闷; 2、房间内正压或负压过大导致 室外空气大量渗入,房门开启困难; 3、室内噪声偏大。 从运行管理方面看,主要有: 4、系统运行不稳定,尤其是带 “经济循环(Economizer Cycle)” 的系统; 5、节能效果不明显。 此外,目前VAV系统还存在一些 固有的缺点: 6、系统的初投资比较大; 7、对于室内湿负荷变化较大的 场合,如果采用室温控制而又没有末 端再热装置,往往很难保证室内湿度 要求。 8、对一个系统来说,问题并不 一定时时刻刻都存在,可能在某个工 况发生,在另一个工况又消失了。
(2)旁通型:旁通型系统结构 如图五 所示。当负荷减少时,其控制的方式 也是由温度控制器控制VAV BOX之 空气阀门的动作,以维持室内的设定 温度。此外旁通管路(可利用天花板 内空间或另设之旁通风管)亦有一空 气阀门。此一旁通空气阀门与VAV BOX空气阀门是连动的,能将房间 不需要的风量,经由旁通的方式送出, 再经回风风管回到空调箱,以维持风 机送出风量的平衡。此系统中,在各 控制房间内,由于风量会随着室内负 荷需求而改变,因而有变风量系统的 特性。但风管系统中的压力及风量均 维持不变,所以无法在风机方面减少 耗电。此种装置一般仅做为简单的控 制温度方法,使用在节能要求不高的 场所。
定风量系统、变风量系统的组成、监控原理15、风机盘管控制原理

定风量系统、变风量系统的组成、监控原理15、风机盘管控制原理定风量系统和变风量系统都是常见的空调系统,不同的是它们的组成和监控原理不同。
本文将为您介绍这两种系统的相关知识,以及风机盘管控制原理。
一、定风量系统定风量系统的组成主要包括空调主机、空气处理机、风管系统、末端执行器和控制系统等。
在定风量系统中,风量是固定的,也就是说它不会随着环境变化而变化,这通常适用于一些需要保持恒定温度和湿度的场所,如实验室、医院手术室等。
定风量系统的监控原理主要是通过温湿度传感器、压力传感器和流量控制器来实现。
这些传感器和控制器会不断地检测空气中的温度、湿度和压力等参数,并通过控制器自动控制空调主机的运转和风量的大小。
这样,就可以保证室内环境的恒定。
二、变风量系统变风量系统和定风量系统类似,但是它的风量是可以随环境变化而自动调整的,这样可以更好地满足室内的舒适需求。
变风量系统的组成包括空调主机、变风量机组、空气处理机、风管系统和控制系统等。
与定风量系统相比,变风量系统的监控原理更为复杂,需要更多的传感器和控制器来实现。
其中,最关键的是变频器,它可以根据需求自动调节风机的转速,从而实现风量的变化。
此外,还需要温湿度传感器和CO2传感器等来检测室内的环境参数,以便根据不同的情况自动调整风量。
三、风机盘管控制原理风机盘管是空调系统中重要的末端执行器,它与空调主机和空气处理机相连,能够将空气输送到室内。
风机盘管的控制原理主要是通过调节控制阀来实现。
当控制器检测到室内温度过高时,会自动打开控制阀,让制冷剂流入风机盘管中,从而降低室内温度。
在舒适空调环境的构建中,定风量系统、变风量系统和风机盘管都是起到重要作用的组成部分,通过合理地搭配和调节,可以实现室内空气质量的有效控制,提高人们的生活品质。
暖通空调送风量、新风量确定及单、双风道系统介绍

空气的焓(kJ/kg)表达为
hg cpg t
hq d(r cpq t)
Tip:
从式可以看出,(1.01+1.84 d)t是与温度有关的热量,称为“显热”;
而2500 d是0℃时d㎏水的汽化热,它仅随含湿量的变化而变化,与温度
无关,故称为“潜热”。当温度和含湿量升高时,焓值增加;反之,焓 值
降低。而在温度升高,含湿量减少时,由于2500比1.84和1.01大得多, 焓值不一定会增加。
kg/kg干空气 。 Tip:
d
mq mg '
d 0.622 Pq Pa Pq
空气湿度的表示方法除含湿量以外,还可用绝对湿度(湿空气中水蒸汽
的密度),即每m3 空气中所含有的水蒸汽量(kg/ m3湿空气)来表
示。考虑到在近似等压的条件下,湿空气体积随温度变化而改变,而空
调过程经常涉及湿空气的温度变化,因此,空调中常用含湿量代替绝对
5.1.1 湿空气的物理性质
大气:环绕地球周围的空气。大气中含有多 种气体、水蒸汽和污染物质。 干空气:从大气中除去全部水蒸汽和污染 物,所剩下的即干空气。由氮(70%)、氧 (20%)、氩、二氧化碳、氖和其他一些微量 气体组成。 湿空气:干空气和水蒸汽的混合气体。湿空 气中水蒸气含量很少,主要来自于海洋、江 河、湖泊表面的水分蒸发,各种生物的生理 过程及工艺生产过程。 湿空气中干空气的含量比较稳定,水蒸汽的 含量很少,而且也不稳定,常常随着气候、 季节、湿源等各种因素影响。水蒸汽的含量 随少,但其变化会引起湿空气干、湿程度的 改变,进而对人体感觉、产品质量、工艺过 程和设备维修等有直接影响。
5.1.2.2 露点温度和湿球温度
露点温度:在含湿量不变的条件下,湿空气达到饱和时的温度。 随着空气温度下降,对应饱和含湿量减少,而实际含湿量没变,相对湿 度增加。当温度降低到露点温度时,相对湿度达到100%,再降低温度, 会有凝结水产生。只要含湿量不变,露点温度就不变。
(完整版)定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别

定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别?xjshuang520258回答的很专业,所谓的变风量空调系统也就是我们通常所称的VAV(Variable Air Volume)空调系统,该系统于60年代在美国诞生,其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。
在当今特别提倡节能和舒适性的条件下,变风量空调系统正在逐渐被人们接收并得到应用。
变风量空调系统主要有以下几个优点:1、由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化,而空调系统大部分时间的部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低。
2、区别于常规的定风量或风机盘管系统,在每一个系统中的不同朝向房间,它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间,因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定,而只要按某一时间各朝向冷负荷之各的最大值来确定。
这样,变风量空调器的冷却能力及风量比定风量可风机盘管系统减少10-20% 。
3、变风量空调系统属于全空气系统,与风机盘管系统相比有明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间,因而免除了盘管凝水和霉变问题。
•变风量空调就是“变频空调”,它根据调整的环境温度自动变换出口的风量大小,从而达到在要求的温度范围左右。
同时又节约了电。
定风量的空调是不可以自动调节的,是用开开停停的方式来保持所调整环境温度范围左右的。
变风量与定风量空调系统之比较(1)可以根据不同房间的使用要求来独立控制同一风系统中的各房间的温度。
而不是象定风量系统中只能控制总的回风温度。
其每个VAV未端装置可自配温度控制,随着所控制区域的温度变化,自动调节送风量。
(2)综合能效比高,这主要体现在两点:①同一风系统中,不同房间一般是不可能同时达到最大负荷值,因此尽管每个VAV未端的最大送风量可按房间最大负荷来选择,但空调机组总送风量应按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算而不是象定风量机组那样送风量为各房间最大送风量之和,因此,从设计上, VAV系统空调机组的送风量的选择就比定风量空调机组低,使机组尺寸减小,所占机房面积也有所减少;同时,其设计的用电安装容量下降,电气报装费也将下降。
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(完整版)定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别定风量空调系统与变风量空调系统有什么区别?xjshuang520258回答的很专业,所谓的变风量空调系统也就是我们通常所称的VAV(Variable Air Volume)空调系统,该系统于60年代在美国诞生,其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。
在当今特别提倡节能和舒适性的条件下,变风量空调系统正在逐渐被人们接收并得到应用。
变风量空调系统主要有以下几个优点:1、由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化,而空调系统大部分时间的部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低。
2、区别于常规的定风量或风机盘管系统,在每一个系统中的不同朝向房间,它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间,因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定,而只要按某一时间各朝向冷负荷之各的最大值来确定。
这样,变风量空调器的冷却能力及风量比定风量可风机盘管系统减少10-20% 。
3、变风量空调系统属于全空气系统,与风机盘管系统相比有明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间,因而免除了盘管凝水和霉变问题。
变风量空调就是“变频空调”,它根据调整的环境温度自动变换出口的风量大小,从而达到在要求的温度范围左右。
同时又节约了电。
定风量的空调是不可以自动调节的,是用开开停停的方式来保持所调整环境温度范围左右的。
变风量与定风量空调系统之比较(1)可以根据不同房间的使用要求来独立控制同一风系统中的各房间的温度。
而不是象定风量系统中只能控制总的回风温度。
其每个VAV未端装置可自配温度控制,随着所控制区域的温度变化,自动调节送风量。
(2)综合能效比高,这主要体现在两点:①同一风系统中,不同房间一般是不可能同时达到最大负荷值,因此尽管每个VAV未端的最大送风量可按房间最大负荷来选择,但空调机组总送风量应按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算而不是象定风量机组那样送风量为各房间最大送风量之和,因此,从设计上, VAV系统空调机组的送风量的选择就比定风量空调机组低,使机组尺寸减小,所占机房面积也有所减少;同时,其设计的用电安装容量下降,电气报装费也将下降。
变风量空调系统与定风量空调系统比较

变风量空调系统与定风量空调系统比较一、定风量与变风量空调系统描述1、定风量空调系统描述定风量空调系统的特点是改变送风量来满足室内冷(热)负荷的变化。
系统向室内送入冷(热)风,送入室内的冷(热)量为从上式看出,为了吸收室内相同的热流量,可设L为一常数,改变送风温度ts ,ts 越小,吸收室内热流量越大。
因此改变送风温度就可适应室内负荷变化,维持室温不变,这就是定风量空调系统的工作原理。
在该系统中,空调机接通电源后,以恒转速运行,风量是恒定的,故称为定风量空调系统。
.2、变风量空调系统描述变风量空调系统是利用改变室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统,它的送风状态保持不变。
变风量系统是通过控制风量来保证空调区域温湿度要求的空调系统,具有单个区域控制能力、局部区域运行的灵活性以及好的节能性等优点,但存在控制技术复杂的缺点。
从系统组成看,与定风量系统相比,表面看来只是增加了末端装置和控制部分,但却为暖通行业带来了挑战。
在上式中设送风温度ts为常数,用改变送风量L 的方法来维持室温恒定的系统称为变风量系统。
由此可见,送风量和送风温差的不同组合都可以满足房间的负荷需要,当房间的冷热负荷确定后,选定合适的送风温差,就可以得到房间相应的送风量。
二、定风量与变风量空调系统的特点及比较1、定风量空调系统的特点定风量空调系统由风系统和水系统两部分组成,而此系统的目的就是通过水系统调节送风状态,再通过风系统去改善室内的温、湿度,按照室内人员的要求创造满足一定范围温度、湿度要求的舒适环境。
在空调系统中,定风量系统一般维持全年的风量固定不变,并且是按房间最大热、湿负荷确定的送风量。
但在实际上,大多数情况下,空调房间的负荷低于最大负荷。
当实际负荷低于最大负荷时,为了维持室温设计水平,必须减少送风温差,其方法是通过再热或混合,以热量抵消部分冷量。
形成冷热能量抵消。
其次,当室内负荷不是最大负荷时,送风量大于实际需要量,为了输送多余风量,风机需要多消耗电能。
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1)露点温度控制系统。 2)送风温度控制系统。 3)室温控制系统。
图4-15 定露点自动控制原理图
3.根据焓值控制新风量
新风负荷一般占空调负荷的30%-50% 焓值控制就是根据新风、回风焓值的比较来控制新风 量与回风量,以达到节能的目的
新风负荷Qw
Qw qm (hw hr ) hqm
图4-6 焓值自动控制原理图
图4-7 焓控制器输出与阀位的关系
图4-8 焓值自动控制系统框图
焓值控制的几点说明: 1)焓值控制器实质上是焓比较器。 2)焓值控制器与阀门定位器配合,用一个控制器控制 三个风门,实现分程控制。 3)温、湿度传感器可以直接采用焓值传感器。 4)如果处于B区,Δh<0,新风阀处于最大开度,室温 仍高于给定值,系统处于失调状态。 5)热水阀与冷水阀开度由室内温度控制器控制。
L、R 手/自动转换信 2 号 M、S 风机压差检测 信号 N T 电动蒸汽阀 C浓度 2 4 4
(2)自动控制内容
1)空调回风温度自动控制系统。 DDC+PID; 室内温度设定值:新风补偿控制 2)回风湿度自动控制系统。 DDC+PI; 3)新风电动阀、回风电动阀及排风电动阀的比例控制。 按照新风和回风的焓值比例控制回风阀开度; 排风阀开度等于新风阀开度
(3)联锁及保护
风机起停; 风阀、电动调节阀联动开闭; 风机运行后,其两侧压差低于设定值时,故 障报警并停机; 过滤器两侧之压差过高而超过设定值时,自 动报警; 盘管出口处设置的防冻开关,在温度低于设 定值时,报警并开大热水阀。
表4-2 VAV 的DDC系统外部线路表
4.4 空调机组自动控制系统 4.4.1 定风量空调自动控制系统
空调机组送入室内的冷量或热量Q
Q qv c (tn ts )
Qv为送风量;c为空气的比热容;ρ为空气密度;
tn为室内温度;ts为送风温度
定风量空调自动控制 1.变露点自动控制系统 2.定露点自动控制系统 3.根据焓值控制新风量
图4-13 新风补偿实例 —冬季补偿比 —夏季补偿比
(3)联锁控制
1)空调机组起动顺序控制。 送风机→新风阀→回风机→ 排风阀→ 冷/热水调节阀 → 加湿阀 2)空调机组停机顺序控制。 送风机→加湿阀→ 冷/热水调节阀→回风机→新风阀、 排风阀全关→回风阀全开 3)火灾停机。
露点温度就是空气释放出水蒸气的温度即空气的相对 湿度达到100%时的温度。 机器露点:离开空调器中冷却盘管的湿空气的露点。 机器露点温度就是空气相对湿度95%时的空气温度。。
表4-1 DDC系统外部线路表
代号
A、B、 C
用途 电动调节阀
数量 4
Байду номын сангаас
代号 J、 P
用途 工作状态
数量/ 台 2 2
D、U、 新风、回风、送风湿度 4 W E、V、 X F G H I、O
K、Q 故障状态信号
新风、回风、送风温度 2 过滤器堵塞信号 防冻开关信号 电动调节阀 风机起停控制信号 2 2 4 2
图4-10 露点送风夏季工况 在h-d图上的表示
图4-11 变露点空调机组模拟仪表控制原理图
(1)检测内容
1)空调机新风温、湿度。 2)空调机回风温、湿度。 3)送风机出口温、湿度。 4)过滤器压差超限报警。 5)防冻保护控制。 6)送风机、回风机状态显示、故障报警。 7)回水电动调节阀、蒸汽加湿阀开度显示。
1.变露点自动控制系统
1)为了测量房间温、湿度,可以在房间代表点设置温、 湿度传感器,也可以在回风管道内设置温、湿度传感 器,用以测量房间内的平均温、湿度。 2)由于室内的热、湿负荷并不是恒定值,露点值随室 内余热余湿的变化而变化,故该系统称之为变露点温 度控制系统。 (1)检测内容 (2)自动控制内容 (3)联锁控制
hw为新风焓制;qm为新风量;hr为回风焓值
图4-5 利用焓差控制新风量
A区:制冷工况,并且△h>0(新风焓>回风焓), 故采用最小送风量,减小制冷机负荷。在此工况下, 应根据室内CO2浓度控制最低送风量或给定最小新 风量,以保证卫生条件的要求。 B区:制冷工况,并且△h < 0(新风焓<回风焓), 应采用最大送风量,充分利用自然冷源,以减轻制 冷机负荷。 B区与C区的交界线:在此线上新风带入的冷量与室 内负荷相等,制冷机负荷为零,停止运行。
(2)控制原理图 由上述空气处理过程的分析可知,控 制系统中有四个控制点,分设在四个地方:室内温度 控制点两个(分别设在a区和b区),送风温度控制点(设 在二次加热器SR2后面的总风管内)和“露点”温度控 制点(设在淋水室出风口挡水板后面)。
图4-14 空气处理过程 冬季 夏季 1′—室内空气状态 1—室内空气状态 2′—室外空气状态 2—室外空气状态 2″—一次加热后状态 3—混合点 3′—混合点 4—露点 4′—露点 5—送风状态 5′—送风状态
图4-25 二管制变风量(VAV)DDC系统控制原理图
(1) 检测内容
新风、回风、送风温度; CO2浓度、风管静压、过滤器堵塞信号、防冻 信号和变频器频率; 风机和变频器的工作、故障状态; 风机起停、手/自动状态。
(2)控制原理及方法
1)变风量末端设备控制。 2)送风机的控制。 3)根据CO2浓度,调节新风和回风的混合比例。 4)按照排定的工作程序表,DDC系统按时起停 机组。
C区:制冷工况,新风焓进一步降低,可不启动制冷 机,采用部分回风与新风混合,可达到要求的送风 状态。minOA线是利用最小新风量与回风混合可达 到要求的送风温度 D区: minOA线以下,采暖工况。使用最小新风量, 减小热源负荷。 E区:采暖工况。新风焓比室内空气焓值高,尽量采 用新风。——该情况出现几率少。
2.定露点自动控制系统
(1)空气处理过程及控制点的选择 定露点自动控制系 统由一个集中式空气处理系统给两个空气区(a区和b 区)送风,而且a区和b区室内热负荷差别较大,需增 设再热盘管(或电加热器)加热,分别调节a、b两区的 温度。 由于散湿量比较小或两区散湿量差别不大,可 用同一机器露点温度控制室内的相对湿度。故称其为 定露点控制系统,可应用在余热变化或余式基本不变 的场所。