樓宇自動化

1、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAVVariableAirVolumeSystem）是通過空調(diào)送風(fēng)量的調(diào)節(jié)實現(xiàn)空調(diào)區(qū)域溫濕環(huán)境的控制。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷改變或室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時，空調(diào)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量，將空調(diào)環(huán)境的溫濕參數(shù)調(diào)整到設(shè)定值，以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或工藝生產(chǎn)的要求。送風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)可以最大限度地減少風(fēng)機的動力消耗，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)運行能耗。在送風(fēng)溫度不變時，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量與空調(diào)負(fù)荷呈正比例的

2、線性關(guān)系。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)所需的風(fēng)量隨負(fù)荷的減少而減少。在空調(diào)系統(tǒng)運行的大部分時間內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)處于非滿負(fù)荷的運行狀態(tài)，達(dá)到設(shè)計負(fù)荷運行狀態(tài)的時間很少，一般不超過總運行時間的5%。與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在降低運行能耗方面有很大的優(yōu)勢。由于建筑物內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)耗電很大，節(jié)能運行在樓宇自動化系統(tǒng)中就顯得格外重要。VAV系統(tǒng)20世紀(jì)60年代在美國出現(xiàn)，并在其隨后的歲月中不斷發(fā)展，在技術(shù)上已經(jīng)日益成熟，特別是隨著計算機工業(yè)的發(fā)展，變風(fēng)量空

3、調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備具有了智能化能力，現(xiàn)在已成為美國空調(diào)系統(tǒng)的主流。近年來，在國內(nèi)也受到越來越多的重視，VAV系統(tǒng)應(yīng)用得越來越多。雖然空調(diào)的變風(fēng)量技術(shù)與它的定風(fēng)量技術(shù)相比發(fā)展的時間不長，但其工作原理卻早已為人們所熟知。向室內(nèi)送冷風(fēng)，送入室內(nèi)的冷量按下式確定)(snttLcQ???式中c為空氣的比熱容，kJ(kg.?C)為空氣密度，kgm3?L為送風(fēng)量，m3stn為室內(nèi)溫度，C?ts為送風(fēng)溫度，C?Q為吸收（或放入）室內(nèi)的熱流量，kW，亦即冷卻（

4、或加熱）的效果。根據(jù)公式所示，為了吸收數(shù)量相同的室內(nèi)熱流量Q，可以假設(shè)送風(fēng)量L為一個常數(shù)，改變送風(fēng)溫度，值越低，Q值越大，因此，可以利用改變送風(fēng)溫度，stst以適應(yīng)室內(nèi)負(fù)荷的變化來維持設(shè)定的室溫，這種方法就是過去應(yīng)用最多的定風(fēng)量系統(tǒng)。如果把送風(fēng)溫度設(shè)為常數(shù)，改變送風(fēng)量L，也可以得到不同的Q值，來維持室溫不變。這樣，用改變送風(fēng)量的方法，以適應(yīng)不同的室內(nèi)負(fù)荷來維持室溫恒定的空調(diào)系統(tǒng)稱為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)屬于全空氣送風(fēng)方式，系統(tǒng)的

5、特點是送風(fēng)溫度不變，通過改變送風(fēng)量來滿足房間對冷熱負(fù)荷的需要，用改變送風(fēng)機的轉(zhuǎn)速來改變送風(fēng)量。它具有全空氣系統(tǒng)的特點，例如可在適當(dāng)?shù)氖彝鈿夂驐l件下，利用室外風(fēng)消除室內(nèi)負(fù)荷，這是全水系統(tǒng)或空氣水系統(tǒng)無法相比的，這不僅節(jié)能而且改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量。通常采用變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)送風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速的方式實現(xiàn)送風(fēng)量的控制。相對定風(fēng)量系統(tǒng)而言，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：用改變房間送風(fēng)量的方法，補償房間負(fù)荷的變化，避免了因再加熱造成的冷熱抵消，節(jié)省了能耗；度分

6、布和氣流條件變好，但設(shè)備成本和運行成本提高，可靠性和噪聲等性能指標(biāo)有所下降。（2）變風(fēng)量空調(diào)機組的送風(fēng)量、送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)總風(fēng)量控制是VAV系統(tǒng)控制的核心，現(xiàn)在常用的總風(fēng)量控制有定靜壓定溫度法（CPTConstantPressure&Temperature）、定靜壓變溫度法（CPVTConstantPressureVariableTemperature）、變靜壓變溫度法（VPVTVariablePressureVariableTempera

7、ture）和VAV總風(fēng)量控制法。在這里僅對VAV總風(fēng)量控制法稍作介紹。由于靜壓控制存在不穩(wěn)定因素，對VAV系統(tǒng)的使用造成了極大的障礙。如果通過統(tǒng)計計算出各末端風(fēng)量的總量，并通過送風(fēng)機箱斯特星計算出此風(fēng)量所對應(yīng)的空調(diào)機組送風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，并控制空調(diào)機組送風(fēng)機在此轉(zhuǎn)速運行，從而保證送風(fēng)量與負(fù)荷需求一致。這就是總風(fēng)量控制法的基本原理。它是開環(huán)控制的思路，優(yōu)點是控制算法簡單、速度快、穩(wěn)定性好；缺點是當(dāng)設(shè)備性能變化時，空調(diào)系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的誤差，甚至完

8、全失效無法工作。因此，需要和某種反饋方式結(jié)合起來才會取得好的效果。（3）回風(fēng)機轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)在變風(fēng)量系統(tǒng)中，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是靠風(fēng)量完成的。為了保證系統(tǒng)良好運行，除了對送風(fēng)機進(jìn)行變頻控制以外，還必須對回風(fēng)量（回風(fēng)機）進(jìn)行相對應(yīng)的連鎖控制，大多數(shù)情況下，回風(fēng)量應(yīng)小于送風(fēng)量，但在空調(diào)區(qū)域有負(fù)壓要求時則回風(fēng)量必須大于送風(fēng)量。在實際工程中應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)的不同要求，確定送、回風(fēng)量的差值，再根據(jù)風(fēng)管末端靜壓信號，來調(diào)節(jié)回風(fēng)機的風(fēng)量。（4）濕度控制一般以空調(diào)

9、機組回風(fēng)的相對濕度作為被調(diào)量，它代表了空調(diào)區(qū)域（室內(nèi)）適度的平均值，空調(diào)機組回風(fēng)相對濕度的調(diào)整通過改變送風(fēng)含濕量來實現(xiàn)。DDC控制器將回風(fēng)管中的空氣濕度測量值與給定值比較，對比較偏差進(jìn)行PI運算得到控制信號調(diào)節(jié)加濕閥的開度，將空調(diào)機組回風(fēng)的相對濕度控制在給定值。（5）空氣質(zhì)量控制為保證空調(diào)區(qū)域（房間）的空氣質(zhì)量，在回風(fēng)總管安裝空氣質(zhì)量傳感器。當(dāng)回風(fēng)中的CO2、CO濃度升高時，傳感器輸出信號到DDC，再由DDC輸出相應(yīng)的控制信號，控制新風(fēng)

10、風(fēng)門開度增加新風(fēng)量，以保證空調(diào)區(qū)域（房間）的空氣質(zhì)量。（6）新風(fēng)量、回風(fēng)量以及排風(fēng)量的比例控制在對空氣質(zhì)量要求高的舒適空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)量首先要保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量。在這個前提下，DDC根據(jù)新風(fēng)的溫濕度、回風(fēng)的溫濕度進(jìn)行回風(fēng)及新風(fēng)焓值計算，按回風(fēng)和新風(fēng)的焓值比例控制新風(fēng)門和回風(fēng)門的開度比例，使系統(tǒng)在最佳的新風(fēng)回風(fēng)比狀態(tài)下運行，以便到達(dá)節(jié)能的目的。在過渡季節(jié)或比較合適的天氣，當(dāng)室外空氣的濕溫度合適時，空調(diào)機組進(jìn)行全新風(fēng)運行不但節(jié)能，而且提供了