某办公楼变风量(VAV)空调系统的设计

1、某办公楼变风量（vav）空调系统的设计简介：本文介绍了某办公楼变风量（vav）空调系统的设计，该系统采用总风量控制的方法，不同于静压控制的方法。通过实践证明了该系统具冇设计简单，调试及运行管理方便，系统运行稳定，工程造价低的优点。关键字：办公楼变风虽总风量控制1 概述该工程为综合办公楼，共四层，一层为人厅、安全教育室、办公室、配电室等：二层、三层为办公室、会议室；四层为办公室、通信中心、信息中心等。总空调面积1939m'。厂区冷冻站夏季可提供7°c冷水，冬季可提供60°c热水，要求设中央空调，夏季供冷，冬季供热，为人们提供舒适的工作环境。2 设计参数2.1室外计算参

2、数：夏季室外讣算干球温度：35.7°c夏季室外计算湿球温度：28.5°c冬季室外计算干球温度：-4°c冬季室外计算相对湿度：77%夏季大气压力：1002.0 hpa冬季大气压力：1023.0 hpa2.2室内计算参数:房1'可名称夏季冬季新风量m/h.人温度°c湿度温度°c湿度办公室通信中心信息中心24 26<6518 20>4040会议室 安全教育室24 26<6518 20>40303目前变风量（vav）空调系统的现状变风量（vav）空调系统的控制方法冇：定静床控制、变那床控制。这些方法在国外使用多年，成功的

3、范例也较多。但在国内使用的惰况就不那么乐观了，这些建筑vav空调系统投入运行后，存在问题较多，以致导致系统不能正常运行,重新改造,改为普通的空调系统。主耍表现为自控系统与空调系统不匹配，调试无法成功；设置参数不稳定，风量不平衡；空气品质和舒适感达不到设计要求。究其原因很多，其最大的原因是控制系统的问题，控制过丁-复朵，不但要求设计人员既懂空调专业又要懂自控专业，而ft要求施工和管理人员也要懂空调和自控，脱离了中国的实际。在国内vav控制系统一般是山自控公司施工，空调系统山安装公司承担，各负责一块，导致调试困难，互相推委;其次是变风量空调系统管道千变万化，自控公司无法提供一个在工厂编制好的通用软

4、件，需要调试人员现场编程，现场调试，难度很人；其三是vav末端设备、变频器、和控制设备由不同厂家生产提供，协议往往不公开，设备z间无法操竹匚，进一步使调试复杂化；其四是变风量理论有待完善，由于变风量空调系存在很多不确泄因索，调试时需反复调试系统方能运行。其五是由于季节的变化，vav空调系统需反复进行调试。其六是使川单位无专业（口控、空调）技术人员专门管理，出现故障无法排除：其七是vav系统末端装置和控制系统价格昂贵,一但出现问题，业主很难再投资进行改造，干脆放弃不用。因此vav空调系统贯控制方法的选择尤为重要，他不但与系统初投资的多少有关，而且对系统运行的可靠性、经济性冇很人的影响。4变风量（

5、vav）空调系统的设计4.1该项h变风量（vav）空调系统采用总风量控制的方式。毎个楼层一个系统，安全教育室（6.5m层高）一个系统,大厅设风机盘管系统，共分六个系统。4.2空调设备选择及参数表楼层房间名 称空调面 积（m2）vav终端箱vav空调机组层办公室122ftb-10h, l=1000 m3/hki： kcd10 （6 排） 厶q-65.5kw,l= 10000 m'/h,h=350pa, n=l.l kw*2o办公室266ftb-8hx3, l=800m3/h*3配电室20ftb-12h ,l=1200 nrvh蓄电池室24ftb-12h, l=1200 m3/h进线室22

6、ftb-8ii ,l=800 m7h人力资 源部29ftb-10h,l=1000 m3/h文印室20ftb-8h ,l=800 n?/h综合部98ftb-8hx4, l=800m3/h*4vav终端箱总=11600m3/h安全教 育室148k2：kcd10（6 排）-台q=65.5kw,l= 10000 mvh,h=350pa, n=l.l kw*2o二会议室47ftb-12hx3,l=1200k4：kcd12（6 排）层m3/h*3一台q=78 kw, l= 12000m'/h,h=650pa, n=1.8kw*2o办公室124ftb-8h, l=800 n?/h办公室224ftb-

7、8h, l=800 m3/h办公室324ftb-8h, l=800 m3/h办公室448ftb-8hx2, l=800m3/h*2资料室62ftb-12hx2, l=1200m3/h*2设备房29ftb-8h , l=800 m3/h顾问室47ftb-12h, l=1200 m3/h安全部120ftb-12hx3, l=1200 m3/h*3vav终端箱l总=15600m3/h层休息室118ftb-8ii, l=800 m3/hk5： cd14 （6 排）台q=92kw, l= 14000 m'/h,h=670pa, n=2.2kw*2o休息室218ftb-8h, l=800 m3/h

8、休息室218ftb-8h, l=800 m3/h会再室30ftb-12h, l=1200 m3/h会议室28ftb-12h, l=1200 m3/h办公室148ftb-8hx2, l=800m3/h*2办公室243ftb-8iix2, l=800m3/h*2办公室342ftb-12h, l=1200m3/h办公室426ftb-10h, l=1000 m3/h办公室530ftb-10h, l=1000 m3/h办公室661ftb-12hx2l=1200m3/h*3办公室730ftb-10h, l=1000 m3/h设备房23ftb-8h, l=800 m3/hvav终端箱l总=15000m3/h

9、四层办公室129ftb-10h,l=1000 m3/hk6： kcd15 （6 排） 一台q=92kv, l= 15000 ni3/h,h=670pa, n=2.2kw*2o办公室218ftb-8h, l=800mvh办公室347ftb-8hx2, l=800m3/h*2办公羞429ftb-10h, l=1000 m3/h办公室526ftb-8h, l=800 m3/h仪农维 修18ftb-8h, l=800 m3/h值班室21ftb-1oh, l=1000 m3/h通信中心95ftb-10hx4,l=1000m3/h*4信息中心173ftb-lohx3,l=looom3/h*2信息中心268

10、ftb-10hx2,l=1000m3/h*2商务部68ftb-10hx2, l=1000m3/h*2vav终端箱l总=16200m3/h4.3空调设备的布置4.3.1变风量托顶式空气处理机设在每层吊顶内，vav终端箱设在侮个房间靠泄廊侧楼板卜，空气处理机通过送、回风道与每个房间vav终端箱连接。4.3.2山丁建筑物层高的限制送风主管道设在走廊巾顶内，冋风利用怕顶作为i川风道。4.3.3安全教育室e顶式空气处理机，设在二层机房内，通过送风管，旋流送风口送风，通过设在一层百叶风口回风。附:vav空调系统流程图5 控制系统的设计5.1该空调系统控制系统是运用现代讣算机控制技术、多变量控制理论、变频调

11、节技术、人工环境工程技术对中央 空调多变暈系统进行集散控制，通过各房间的温度控制器，采用模糊逻辑控制技术控制相应的vav末端设备风机，调节 该房间的送风量；同时集中控制器实时采集被控房间温度、风量及其变化趋势，进行解耦计算并由它来控制空气处理机 风机变频控制器，进行总风量的实时调节。便空气处理机的总风量号房间vav末端所需风量相匹配，使系统能耗随若环 境温度及系统负荷的变化而变化，以达到故大节约电能的h的。该系统采用末端带动力的风机箱，系统控制与压力无关, 一改以往vav系统价格高，难调节的缺点。末端数字控制器带通讯接口，可实现远程监控和集中御能化管理。5.2该设计vav空调系统采用总风戢控制

12、法,该控制方式的变风最系统，不同于静压控制法,它是根据系统各末端风量之和与系统当前总风量相匹配的原理设计而成的。总风量控制方式在变风量系统屮具冇比静压控制简单得多的结构，尤其是在木端采用风机代替风阀的方式,不采用静压调节，而是由木端实时的风量需求,采用数字信号传输及先进的控制软件，实丿施对风机的控制，避免使用压力检测装置，也不需耍变i挣压控制时的末端阀位佶号容易实现控制系统的解耦。总风量控制法在控制性能上貝有快速、稳定的特点,这种控制方法与压力无关,控制系统的形式得到简化，因而不 仅使系统的调试工作变得容易，同时也带来控制系统可靠性的提高，减少了以后的维护工作量。5.3 vav空调控制系统的组

13、成5.3.1 vav空调系统末端控制采用了国产vav空调末端数字控制器f2000edc,它集控制器、执行器丁一体，带有数字通信接口的数字末端控制装咒，它可实现现场温度检测设定，室内温度变风量控制，能真正实现中央空调的室内变风量调节。它采用微处理器及人工智能的模糊逻辑控制技术，保证了被控环境高效率，低能耗：它瞬间相应时间快，山于设在温控器内的温度传感器实时检测室内温度，与用户设定的温度进行比较，实时平滑地调节风机转速，从而实现风机送风量的白动控制和无级调节。tongdyjf2000edc bl板上设计有五个人性化按键，直观方便，操作简单。它独特的超大液晶显示屏，可实时显示以下室内 状态：设置温度

14、、当前室内温度、当前房间风量大小、锁定状态（锁定制冷/制热状态，锁定设置温度）、定时状态（定时开关机）,等，使室内空调的运行情况一目了然，使用八能直接看到和体会到控制产品的智能化。其质地选用pc / abs高 档防火材料，耕致光洁，真正满足用户追求高品质环境的需要。5.3.2 vav空调系统终端箱采用国产f2000ftb vav终端箱，它是带冇动力的风机箱，可使末端风压提升3050pa, 它由低噪肖离心风机、电容式电机、吸音风机箱体、保温吸声板等部件组成，貝有大风量、低转速、低噪声、低能耗技 术先进等优点。533 f2000ccu中央控制器是专为vav空调系统空气处理机设备现场集中控制并可远程

15、联网控制而设计的数字化 中央控制器，它实时采集所有末端控制器的控制参数，加以解耦计算后控制空气处理机送风机的变频器工作，调节机组 总送风量。f2000ccu变风量中央控制器可独立完整地控制牢气处理设备。它可采集多至64个vav末端信号，采用总风量控 制法控制送风最。对多路传感器信号进行现场采集并控制相关设备；用能量半衡法精确完成变风量系统屮的新风量控制; 送回风温湿度的调节量控制：防冻保护，斥差状态指示及控制。具有网络接口，可与上位机联网，组成中央监控管理系 统。其特点是高集成度、功能完整、联网控制、现场可编程、液晶显示、中文菜单。特点:高速cpu ,双rs-485通道,内置1024字节ram

16、作为数据缓冲区,内置32k字节rom作为程序存储空间,内置看门狗，抗恶劣环境干扰,大折幕点阵液晶实时显示参数设置及运行状态，中文菜单，现场编程，集成度高，联网功能。附：控制系统原理图:6 系统简介夏季由冷冻站提供712°c冷水，冬季提供6050°c热水，供室内空气处理机，通过走聊内送风道和走廳巾顶回风 道与vav末端装置相连。室内设f2000edc末端数字控制器，控制vav末端装置风机的无级调节，改变送风量的方法, 來适应空调负荷的变化。该空调变风量空调系统，采用总风量控制方式，山室内末端数字控制器，控制室内vav末端风机的风量与室内参数设定值的实时修正相结合，实施对送风机

17、的控制，以达到节能的日的。7 本设计方案的特点7.1该办公楼vav空调系统采川总风量控制法，该空调控制系统是运川现代计算机控制技术、多变量控制理论、 变频调节技术、人丁坏境工程技术对屮央空调多变最系统进行集散控制，通过各房间的温度控制器，采用模糊逻辑控制 技术控制相应的vav末端设备风机，调节该房间的送风虽：同时集中控制器实时采集被控房间温度、风量及其变化趋势, 进行解耦计算并由它來控制空气处理机风机变频控制器，进行总风暈的实时调节。使空气处理机的总风暈与房间vav末 端所需风量和匹配，使系统能耗随着环境温度及系统负荷的变化而变化，以达到最人节约电能的h的。该系统采用末端带动力的风机箱，系统控

18、制与压力无关，一改以往vav系统价格高，难调节的缺点。末端数字控 制器带通讯接口，可实现远程监控和集中智能化管理。7.2木设计方案总风虽控制法与静压控制法的比较7.2.1静压控制法静圧控制法分为定静圧控制法和变欝圧控制法。在对现有的vav系统中这二种控制法的研究和实例分析表叨：二 种方法均能完成vav系统的控制要求,但同时也存在不少问题:定静压方法控制简单,但为保持空调送风管道屮有较大 的压力，使得风机耗能偏窩，同时山于末端阀位多处于偏小状态，噪声问题比较突出：变前压方法能节省风机能耗，但 控制较为复杂，调试难度大，并需要专业技术人员进行多次换季调试等。此外人暈使用压力控制，耦合现彖很难避免，

19、系统就会存在不稳定的因素。加z风阀、执行器价格较高，机械连接 部位多，故障率较高。采用变静压控制法的空调系统，设计人员要严格设计主风道、支风道的压力分配，对管道的长度、尺寸、走向、分 布等都有严格的要求。但建筑物的结构、装修等对风道的设计有一定的限制，导致风道不能完全按设计施工图施工，增 大了 vav系统的调节难度，影响了系统的正常运行。总z，由丁静压控制法vav系统的末端设备及控制系统多为进口或国内组装，造价较滞，调试难度人及后期维护 费用高，无疑阻碍了 vav空调系统的广泛应用。7.2.2总风量控制法总风量控制方式的变风量系统，不同于i挣压控制法，它是根据系统各末端风量z和与系统当前总风量相匹配的原理 设计而成的。总风量控制方式在变风量系统中具有比静压控制简单得多的结构，尤其是在末端采用风机代替风阀的方式, 不采用静压调节，而是山末端实时的风量需求，采用数字信号传输及先进的控制软件，实施对风机的控制，避免使用压 力检测装置，也不需要变静压控制时的末端阀位信号，容易实现控制系统的解耦。总风最控制法在控制性能上具有快速、稳定的特点，这种控制方法与压力无关，控制系统的形式得到简化，因而不 仅使系统的调试工作变得容易，同时也帶來控制系统可靠性的提高，减少了以后的维护工作量。另外山于vav末端设备及控制系统已国产化，系统简单，调试方便，运行稳定，加z较低价格