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    VAV變風量系統與VRV冷劑式空調系統

    2019-4-13 10:49:46??????點擊:

    變風量系統(Variable Air Volume System, VAV系統)本世紀60年代誕生在美國,根據室內負荷變化或室內要求參數的變化,保持恒定送風溫度,自動調節空調系統送風量,從而使室內參數達到要求的全空氣空調系統。由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行,所以,風量的減少帶來了風機能耗的降低。VAV系統追求以較少的能耗來滿足室內空氣環境的要求。

    可變風量VAV空調系統簡介

    變風量(Variable Air Volume)空調系統是一種通過改變送風量來調節室內溫濕度的空調系統。

    變風量空調系統60年代起源于美國,自80年始在歐美、日本等國得到迅速發展,最重要的原因是變風量空調系統巨大的節能優勢。經過十幾年的普及和發展,目前變風量空調系統己占據了歐、美、日集中空調系統約30% 的市場份額,并在世界上越來越多的國家得到應用。進入90年代以來,采用VAV技術的多層建筑與高層建筑已達到95%

    變風量空調系統由空氣處理機組、新風/排風/送風/回風管道、變風量空調箱、房間溫控器等組成,其中變風量空調箱是該系統的最重要部分。

    變風量空調系統(VAV)的優勢

     1節能   由于空調系統在全年大部分時間里是在部分負荷下運行,而變風量空調系統是通過改變送風量來調節室溫的,因此可以大幅度減少送風風機的動力耗能。據模擬測算,當風量減少到80% 時,風機耗能將減少到51%;當風量減少到50%時,風機耗能將減少到15%。全年空調負荷率為60% 時,變風量空調系統(變靜壓控制)可節約風機動力耗能78%

    2新風作冷源   因為變風量空調系統是全空氣系統,在過渡季節可大量采用新風作為天然冷源,相對于風機盤管系統,能大幅度減少制冷機的能耗,亦可改善室內空氣質量。

    3 無冷凝水煩惱  變風量空調系統是全空氣系統,冷水管路不經過吊頂空間,避免了風機盤管系統中令人煩惱的冷凝水滴漏和污染吊頂問題。

    4系統靈活性好  現代建筑工程中常需進行二次裝修,若采用帶VAV空調箱裝置的變風量空調系統,其送風管與風口以軟管連接,送風口的位置可以根據房間分隔的變化而任意改變,也可根據需要適當增加風口。而在采用定風量系統或風機盤管系統的建筑工程中,任何小的局部改造都顯得很困難。

    5 系統噪聲低   風機盤管系統存在現場噪聲,而變風量空調系統噪聲主要集中在機房,用戶端噪聲較小。

    6 不會發生過冷或過熱    VAV空調箱的變風量空調系統與一般定風量系統相比,能更有效地調節局部區域的溫度,實現溫度的獨立控制,避免在局部區域產生過冷或過熱現象。

    7提高樓宇智能化程度  采用DDC數字控制的變風量空調系統,可以實現計算機聯網運行,接入到樓宇自控系統中,從而提高樓宇智能化程度。

    8減少綜合性初投資   由于增加了系統靜壓控制以及VAV空調箱等環節,設備控制上的造價會有所提高。但由于變風量空調系統可以根據冷熱負荷的分布,使送風量在建筑物內各個控制區域間平衡轉移,從而使系統的設計總送風量減少,因此可以減小空調系統的設備容量,系統綜合性初投資不一定會增加,甚至可以降低。

    9變風量空調系統結構簡單,維修工作量小,使用壽命長

    變風量空調系統的設計和工程實例

    前言   變風量空調系統是利用改變進入空調區域的送風量來適應區域內負荷變化的一種空調系統。其最大優點在于節能和提供良好的舒適性。   

                 當今變風量空調系統已經發展到可以通過計算機網絡對空調系統進行實時采樣、監測、分析和調控,實現全天候、全方位、全過程控制智能化,并成為現代化智能化大樓的一部分。   


    1.1 變風量空調系統的工作過程    

    空調室內回風與室外新風混合,經集中式空調機組處理后,由風管送到各個空調區域。控制器根據室內負荷的大小,通過改變變風量末端風閥的開度,調節送入室內的風量;當室內需要供熱時,再熱盤管的熱水閥打開,送風溫度提高,通過改變變風量末端風閥的開度,調節送入室內的熱風量。   

    空調房間送風量的改變,導致送風總管靜壓的變化,總管壓力傳感器測量風管系統靜壓后,由自控系統通過調節風機的送風量實現定靜壓控制。   

    冷水盤管的三通閥調節冷水的流量使送風溫度保持恒定,新風量和室內正壓由送風機和回風機同時控制。   

    系統的各個測量點可以與計算機通訊,進行實時監測、分析和調控并可以優化控制參數,實現最佳的控制方案。   

    1.2 變風量空調系統的分類   

    廣義上說,凡是改變系統送風量的空調系統都是變風量空調系統。在目前的工程實際中,變風量空調系統主要有以下兩種形式:單風管變風量系統和雙風管變風量系統。其中單風管變風量系統又分為普通單風管變風量系統和單風管末端再熱變風量系統。   

    雙風管變風量空調系統分別設有冷、熱風管,可以根據室內的負荷情況精確地調節供冷量和供熱量,在任何情況下均可滿足房間的溫度要求,具有調節方便、熱穩定性好的特點。適合在一些舒適性要求高的空調場所使用。   

    1.3 變風量末端的分類   

    變風量末端分為兩種類型:變風量箱和變風量風口,其區別在于前者改變風量后再由某種形式的風口向空調室內送風,而后者則是直接在送風口處改變送風量。二者的工作特性和氣流組織有很大的不同。   

    目前常用的變風量箱有三種類型:節流型、風機動力型和旁通型。   

    節流型變風量箱是最基本也是應用最多的一種的變風量箱,單風管型變風量箱由一個節流閥加上對該閥的控制和調節裝置及外殼組成,雙風管型變風量箱則由兩個節流型變風量箱組成。按是否補償壓力變化,可分為壓力無關型和壓力有關型兩種。壓力無關型因反應快,室溫波動小,控制穩定性好,在目前使用較普遍。   

    目前在工程中應用的變風量風口主要有兩種類型:電力驅動型和熱力驅動型。   

    1.4 變風量空調系統的優點   

    1.4.1 變風量空調系統具有卓越的節能性   

    變風量空調系統最大的優點在于節能,它主要體現在以下三個方面:   

    1) 減少空調風機運行能耗   由于空調系統在全年實際運行的大部分時間內均處于部分負荷狀態,變風量空調系統相應的送風量隨之減少,帶變頻驅動裝置的風機大多數情況下在中低速下運行。根據理論計算,空調風機的電力消耗全年平均可降低50%以上,有關數據在本文后面的章節中將作進一步討論。   

    2) 充分利用室外新風作為冷源,降低制冷系統的運行能耗 

    由于變風量空調系統是全空氣空調系統,在任何季節,只要當室外新風的焓值低于室內值時,室外新風就可以作為系統冷源,變風量空調系統就可以在經濟循環模式下運行。   

    3) 能量動態轉移,實現綜合效益   

    變風量空調系統節能很重要的一點在于變風量空調系統在設計時充分考慮了瞬時負荷及內外區的熱平衡。   

    變風量空調系統的設計是真正基于逐時負荷的設計,系統可以根據需要隨時調節分配到各個區域內的送風量和供冷量(或供熱量)。系統總送風量為各時段中所有區域要求風量之和的最大值,而不是所有區域要求風量最大值之和。前者通常只占后者的70%~90%,因此變風量空調系統可以顯著減少系統的總送風量。   

    在現代建筑尤其是現代高層建筑的空調系統設計中,由于負荷的內外區的特性差異大,內區通常表現為全年冷負荷,而外區則既有冷負荷又有熱負荷。變風量空調系統通過回風的混合可以實現能量在區域之間流動,內區的一部分得熱可以轉移到外區。這就是所謂熱平衡。   據統計,在一般的辦公樓及商用建筑中,采用變風量空調系統設計通常可以減少制冷設備總容量的10%30%,帶來的直接和間接的經濟利益非常可觀。   

    1.4.2 變風量空調系統的其他優點還包括具有良好的舒適性及自平衡特性,維護非常方便,運行費用低等。   

    1.5 變風量空調系統的適用范圍   

    由于變風量空調系統特性優良和技術成熟,它已經被廣泛地用于各種工程實踐中。但在選擇變風量空調系統時,應注意分析系統中負荷的性質,并考慮系統是否對風量有特殊的要求。


    VRV 和 VAV有什么不同?風量與制冷制熱之間的關系。

    1、 VAV是Variable Air Volume(變風量系統)的簡稱,在空氣調節系統,為了應對末端負荷的變化,在輸冷/熱介質流量不變的情況下,通過改變風量來調整需要冷/熱量的輸送以滿足變化的需求。   

    VAV(變風量空調系統)是一種通過改變送風量來調節室內溫濕度的空調系統。變風量系統60年代起源于美國,由于它有巨大優勢,而在世界迅速發展。目前已占世界空調系統30%份額,并且成為空調發展的必然趨勢。目前國外高層建筑使用率已達95%。


    2、VRV空調系統全稱是Varied Refrigerant Volume,簡稱VRV,是一種冷劑式空調系統。一臺室外機通過管路能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體。通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內各換熱器的制冷劑流量,可以適時地滿足室內冷、熱負荷要求。VRV系統具有節能、舒適、運轉平穩等諸多優點,而且各房間可獨立調節,能滿足不同房間不同空調負荷的需求。但該系統控制復雜,對管材材質、制造工藝、現場焊接等方面要求非常高,且其初投資比較高。
      VRV,就是可變流量的意思,它是依賴于機電方面的變頻技術而產生的空調系統設計安裝方式。自從大金公司80年代發明了VRV系統之后,很多極其注意空間利用的商鋪都選擇這種算不上真正中央空調的新系統。由于VRV系統只是輸送制冷劑到每個房間的分機,所以不需要設計獨立的風道(新風系統另外安排風道), 做到了設備的小型化和安靜化。給建筑設計單位、安裝公司以及業主都提供了便捷、舒適和經濟的完美選擇。據說這個公司在我國的中高端市場占有率達到了 80%!

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