以一次回风论VAV系统

187301以一次回风系统的空调全年运行为例论V A V 系统With a return air system of air conditioning for example the operation of VAVsy stem摘要:变风量空调系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度湿度的全空气空调系统，本文以一次回风系统空调为例通过对夏季冬季过度季的调节控制措施控制来论述V A V 系统 关键词：一次回风系统、变风量、温度、湿度、控制Abstract: the variable air volume air conditioning system is to use change into indoor air output to realize the indoor temperature humidity all air air conditioning system, based on the primary return air conditioning system as an example through the summer winter excessive season adjusting and controlling measures to this VAV systemKeywords: a return air system, variable air volume, temperature, humidity, control1、空调自动控制系统1.1 空调自动控制系统的基本构成空调自动控制系统可以用 图 15-25的方框图表示。

由于外扰的作用，使调节对象的调节参数发生偏差，经敏感元件测量并传送给调节器，调节器根据调节参数与给定值的偏差，指令执行机构使调节机构动作，使调节对象的调节参数保持在给定值的规定偏差范围内。

图15-25 自动调节系统方框图2室外空气参数变化的系统调节室外空气状态变化过程通常在焓湿图上进行分析。

若把全年各时刻干湿球温度状态点在焓湿图上的分布进行统计，算出这些点全年出现的频率值，就可得到一张焓频图，点的边界线称室外气象包络线。

图 15-1上可显示出室外空气焓值的频率分布。

按照室外空气状态全年的变化情况，将全年室外空气状态所处的位置划分为四个区域，即四个工况区，对于每一个空调工况区采用不同的运行调节方法。

每一个空调工况区，空气处理都应尽可能按最经济的运行方式进行，而相邻的空调工况都能自动转换。

图 15-1为在室外设计空气参数下的一次回风空调系统的流程及冬夏季的处理工况按照室外的空气状态全年的变化情况，将全年室外空气状态所处的位置划分为I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，冬夏季允许有不同的室内状态点，如图中的n1 和w1 。

在焓频图上用等焓线作为分界线来分区，这样比较方便。

其中 区为冬夏季室内设计参数不同所特有的，若两者相同则不存在这个区。

下面以一次回风空调系统为例，根据焓频图分析在室外空气状态点位于每一工况区内时的调节过程。

I 'I 扰量敏感元件调节对象被调参数控制信号执行机构调节作用偏差信号给定值调节器冷量风量hWhNhWhW热量图15-9 一次回风空调系统的全年运行调节图2.1第I 工况区域的运行调节方法当室外空气状态处于第I 区域时，则有 hw < hw1 ， 属于冬季寒冷季节。

从节能角度考虑，可把新风阀门开最小，按最小新风比送风，同时开启系统的一次加热器(即空气一次加热器)，将新风处理至 hw1 的等焓线上，在冬季特别冷的一些地区，当按照最小新风比混合， c1” 点处于hl1线以下时，应新风预热后再与一次回风混合后达到c1 点(即hl1 的等焓线上)，一次混合后的空气经循环水绝热加湿后处理至系统机器露点 l1 ，再经二次加热器加热将空气处理至送风状态点 后送入室内。

随着室外空气焓值的增加，可逐步减少一次加热量。

当室外空气焓值等于hw1 时，室外新风和一次回风的混合点也就自然落在 hl1 线上，此时，一次加热器可以关闭。

该处理过程为：一次加热过程也可以在室外空气和室内空气混合后进行。

如 图 15-2所示图15-2 室外空气状态点处于 （2）第I 工况区的处理过程如果冬季不用喷水室而采用喷蒸汽加湿（ c 到o1 ），则处理过程为：对于有蒸汽源的地方，这是经济实用的方法。

从上面的分析可以看出，在第一阶段里，随着室外新风状态的改变，只需要调节一次加热器的加热量就能保证达到要求的L 点。

当室外空气状态在 hl1 线上时，一次加热器关闭，第一阶段调节结束，将进入第二阶段的调节。

调节一次加热器加热量的方法有两种，一是调节进入一次加热器的热媒流量，这可以通过调节一次加热器管道上的供回水阀门来实现 ( 图 15-3(a))；二是控制一次加热器处的旁通联动风阀，以调节通过一次加热器处的风量和不通过一次加热器风量的比例来进行调节 ( 图 15-3(b))。

上述两种方法，前者常用于热媒为热水的加热器，此方法温度波动大，稳定性差；后者多用于热媒为蒸汽的加热器，其调节特点是温度波动小，稳定性好。

当调节质量要求高时，可将两种方法结合起来使用。

L 1O 1111111N O L C N W →−−−→−−−−→−−−→−ε等湿加热绝热加湿混合11111N O L C C N W →−−−→−−−−→−−−−→−'−−→−'ε等湿再热绝热加湿等湿加热混合111111N O L C N W W →−−−→−−−−→−−−→−−−→−'ε等湿加热绝热加湿混合预热W11112N O C N W W →−−→−−−−→−−−→−'ε加热蒸汽加湿预热2.2第Ⅱ工况区的运行调节方法第Ⅱ区室外空气焓值在 hw1 与 hl1 之间，从焓频图上可以看出，当室外空气状态到达该区域时，这时应是所谓的过渡季，即春季或秋季。

如果仍按最小新风比m ％混合新风，则混合点的焓值必然大于hl1 ；如果要维持混合点的焓落在hl1 上，就不能再用喷循环水的方法，而要启动制冷设备，用一定温度的低温水处理空气才能达到，这显然是不经济的。

这时可采用改变新回风混合比(即增加新风量，减少回风量)的方法，使新回风混合点仍然落在 hl1 上，然后再用循环水喷淋处理至机器露点，再经二次加热器加热升温至送风状态点o1 后送入房间即可满足系统运行调节的需要，如 图 15-4所示。

显然，此方法不但符合卫生要求，而且由于充分利用新风冷量，可以推迟启动制冷设备的时间，从而达到节能的目的。

室外空气焓值恰好等于hl1 时，这时可采用100%的新风，完全关闭一次回风，进入第三阶段的调节。

图15-4 室外空气状态点处于 第Ⅱ工况区的处理过程（2）第Ⅱ工况区的处理过程新回风混合比的调节方法，是在新、回风口处安装联动多叶调节阀，使风口同时按比例一个开大，另一个关小，如 图 15-5所示。

根据L 点的温度控制联动阀门的开启度，使新、回风混合后的状态点正好在 HL1 线上。

在整个调节过程中，为了不使空调房间的正压过高，可开大排风阀门。

在系统比较大时，有时可设双风机系统来解决过渡季节取用新风问题。

按照这一阶段的要求，在空调系统设计时新风口和风管尺寸应按全新风计算，排风口和排风管道尺寸按全排风确定。

2.3第 工况区的运行调节方法第 区是冬季和夏季要求室内参数不同时才有的工况区，即室外空气焓值在冬、夏季的露点焓值之间的区域。

如果室内参数在允许的波动范围内，则新回风阀门不用调节，这时室内状态点随新风状态变化而变化。

如果工艺要求室内参数有相对稳定性，则可将室内参数的值调整到夏季的参数，采用与Ⅱ区的同样方法处理空气，即调节新风和回风的混合比进行调节。

如果机器露点仍然保持在点 hli 上，则在 区内就要启动制冷机。

用改变室内整定值的方法可以推迟冷机开启的时间，从而节省冷量，达到节能的目的。

2.4.第Ⅲ工况区的运行调节方法第Ⅲ区室外空气焓值在 hl2 和hn2 之间，如 图 15-6所示。

这时开始进入夏季， hn2总是大于室外空气状态点hw ，如果利用室内回风将会使混合点c ” 的焓值比原有室外空气的焓值更高，显然这是不合理的。

所以为了节约冷量，应该关掉一次回风，采用全新风。

从这一阶段开始，需要启动制冷机，喷水室喷冷冻水，空气处理过程将从降温加湿（ w 到l2 ）改为降温减湿 （ w ”到l2 ）处理。

喷水温度应随着室外参数的增加从高到低地进行调节。

喷水温度的调节可用三通阀调节冷冻水量和循环水量的比例( 图 15-7)。

此外，如空调房间的相对湿度要求不严，也可用手动调节喷淋水量的方法来控制露点温度。

2.5.第Ⅳ工况区的运行调节方法 第Ⅳ区是空气状态处于全年的高温高湿季节，由于室外空气焓值高于室内空气焓值，如继续全部使用室外新风将增加冷量的消耗，此时就应该采用回风。

为了节约冷量，可采用最小新风比m ％，喷水室或表冷器用冷冻水对空气进行降温减湿处理才能满足空调房间所要求的空气状态参数。

当室外空气焓值增高至室外设计参数时，水温必须降到设计工况(夏季)时的喷水温度。

调节过程为:上述的调节方案主要是从经济上合理，管理上方便考虑的，由于控制简单，性能可靠，所以应用较广。

如空调系统所需冷量不多，也可采用新、回风比例全年不变的方案，即全年只分两个阶段，这样，虽然要提早一些使用冷源，在冷量上也要浪费一些，h L 1hWh W％εL 1N oCCwW2CWN 2h L 1h N 2ε2WCW N 2h L 1h N 2ε2WCWN 2h L 1h N 2ε22N OL C N W→−−→−−−−→−−−→−ε再热冷却减湿混合I 'I I 'I 2WCWN 2h L 1h N 2ε但运行调节方案却更简单了。