摘要：VAV系統以其節能特性在建筑節能中得到了更廣泛的應用，但只有對其進行良好的控制才能充分發揮它的節能潛力。本文分析了VAV系統節能控制的主要環節：末端控制，送風機轉速控制，回風機控制和經濟循環與新風控制;介紹了各個環節的控制策略及其優缺點;強調了VAV系統各個設備協調控制的重要性;可為VAV系統更好的發揮節能潛力提供幫助。

　　關鍵詞：建筑節能;VAV系統;控制策略;協調控制

　　Abstract: the characteristics of energy saving in VAV system in building energy saving got more widely used, but only the good control to bring into full play the potential of energy saving it. This paper analyzes the VAV system energy saving the main control links: at the end of a control, blowers speed control, back to fan control and economic cycle and fresh air control; Introduces each link control strategy and its advantages and disadvantages; VAV system emphasizes the importance of each equipment coordinated control; For the full play of the VAV system better energy saving potential of help.

　　Keywords: building energy efficiency; VAV system; Control strategies; Coordination control

　　中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：

　　引言

　　隨著國民經濟的快速發展，人民的生活水平的提高，對室內空氣環境的要求也越來越高。為了滿足人們的需要，必須利用現代先進的自動控制系統大力開發節能型空調系統。VAV變風量集中空調系統，的基本原理是通過改變送入被控房間的風量(送風溫度不變)來消除室內的冷、熱負荷，保證房間的溫度達到設定值并保持恒定。夏季當室內溫度高于設定值時就提高送風量，反之減小送風量;冬季當室內溫度高于設定值時就減小送風量，反之提高送風量。VAV系統能夠明顯地改善空調系統的性能，有效地提高空調系統的舒適度，降低了空調系統的能耗。下面就談談自己對VAV空調系統中自動控制的膚淺看法。

　　1 變風量(VAV)系統

　　變風量空調系統簡稱VAV系統(VariableAir Volume Sys~m)。20世紀6O年代誕生于美國，根據室內要求參數的變化或室內負荷達的變化，自動調節空調VAV系統的送風量，使室內參數達到要求的全空氣空調系統。通過改變送入各房間的風量來適應房間負荷變化。能夠節約能源，適應各房間溫度要求不一致的工況控制，室內空氣均勻。可以利用新風消除室內負荷，能夠對負荷變化迅速響應，室內也沒有風機盤管凝水問題和霉菌孳生問題。沒有像風機盤管冷凝水和毒變的問題，維護工作少。變風量空調系統通常由空氣處理設備、送(回)風系統、末端裝置(VAV—BOX)及送風口和自動控制儀表等組成。

　　2、VAV系統特點

　　圖1 變風量系統示意圖

　　圖1 是一典型的變風量系統示意圖，其再次受到關注主要有以下優點：

　　(1)由于變風量系統通過調節送入房間的風量來適應負荷的變化，同時在確定系統總風量時還可以考慮一定的同時使用情況，所以能夠節約風機運行能耗和減少風機裝機容量;

　　(2)系統的靈活性較好，易于改、擴建，尤其適用于格局多變的建筑;

　　(3)變風量系統屬于全空氣系統，它具有全空氣系統的一些優點，可以利用新風消除室內負荷，沒有風機盤管凝水問題和霉變問題。

　　雖然變風量系統有很多優點，但是據國外文獻介紹，大部分變風量系統或多或少地也暴露出一些問題，主要有：

　　(1)控制系統控制效果較差，節能效果較差，甚至轉為定風量系統運行;

　　(2)缺少新風，室內人員感到憋悶;

　　(3)房間內正壓或負壓過大導致房門開啟困難;

　　(4)系統運行不穩定，尤其是帶“經濟器循環(economizer cycle)”的系統;

　　(5)對于室內濕負荷變化較大的場合，如果采用室溫控制而又沒有末端再熱裝置，往往很難保證室內濕度要求。從以上特點可以看出VAV 系統雖然有很多優點，但這要依靠良好的控制系統和控制策略去發揮它的節能優勢，否則有可能適得其反。一個典型的VAV 控制系統中主要有四個基本的控制環節：末端控制、送風機轉速控制、回風機控制和經濟循環與新風控制。下面分別介紹VAV 系統這幾個環節的節能控制策略。

　　3變風量空調機組的送風量、送風溫度調節與節能策略

　　VAV系統控制的核心是對總風量進行控制。常用的總風量控制方法有：法、定靜壓變溫度法、變靜壓溫度法和VAV系統總風量控制法。定靜壓定溫度。

　　(1)、定靜壓定溫度法(Constant Pressure Temperature，CPT)。這種控制方法是：在送風溫度保持不變，但保證系統風管中某一點或幾個固定點處平均靜壓為一定值，通過控制變頻器轉速。將以上諸參考點的平均靜壓控制在給定值，以實現總風量的調節控制。

　　該法多選送風干管末端的參考點平均靜壓做調節參量，采用控制機組風機轉速來穩定末端靜壓。當為被調控區域的熱負荷匹配增加供風量時，風管壓降增加，末端靜壓降低，末端定壓傳感器測得的靜壓值送往DDC的AIN，與設定值比較后的偏差值，按特定調節規律運算并輸出控制信號到變頻器調節轉速穩定靜壓。

　　末端靜壓和送風溫度都不變的控制方法就是定壓定溫法。

　　(2)、定靜壓變溫法(Constant Pressure Variable Temperature，CPlV)。當VAV系統末端負荷發生變化時，在保持參考點平均靜壓不變的條件下。通過調節空調機組送風溫度，來實現末端負荷變化引起VAV系統總負荷的動態跟蹤變化。

　　這種系統方法可以保持送風溫度不變，通過調節空調機組通風最動態跟隨末端負荷變化的要求，同時保證末端靜壓不變;也可以在保持空調機組通風量不變的情況下，通過調整空調機組送風溫度來滿足末端負荷變化的要求，同時保持末端靜壓維持在穩定值;還可以在保

　　持末端定靜壓的條件下，同時調節空調機組的總送風量和送風溫度，來實現定靜壓變溫度的控制方法。

　　(3)、變靜壓變溫度法(Variable Pressure Variable Temperature，VPⅥ)。當末端負荷變化時，同時調節末端靜壓和送風溫度，即末端靜壓和送風溫度均是可調節的參數。

　　4回風機轉速控制

　　在較大的VAV空調系統中，末端數量較多、分布范圍大，總風量大且風道管路較長。系統裝置中包含總回風管路中的回風機。在控制上，除了對風機進行變頻調速控制外，還要求對回風機進行相應的聯動控制，既控制送風量，也控制回風最，以保證空調房間在其他運行參數得到滿足的同時使送風量和回風量b℃達到平衡。一般情況下，回風量要小于送風量，但在被調控區域有負壓要求時。回風量應大于送風量。應根據系統的實際情況確定送風最與回風量應大于送風量。應根據系統的實際情況確定送風1淹與回風艟的差值，同時根據風管末端靜壓信號調控回風機的轉速及風踺。還可以將送風機前后風道壓差測量值和回風機前后風道壓差測量值送入DDC的AI囗并與DDC內存儲的設定值進行比較，對偏差進行給定控制算法運算后，輸出控制信號調節風機轉速，使回風破滿足要求。

　　5.VAV末端溫度控制

　　變風量空調系統中的空調機組采用變頻風機，送入每個房間的風量由變風量末端裝置VAVbox控制，根據房間的布局每個變風量末端裝置可設置幾個送風口。VAV控制器以房間溫度為主參數，以風道空氣流量為副參數組成主副環串級調節系統控制對象為室內溫度、主送風道靜壓P，檢測裝置為靜壓傳感器，調節裝置是現場DDC控制器，執行器是變頻風機，干擾量是VAVbox風閥開度、空調負荷。PI調節輸出到副環，副環為隨動調節系統，VAV控制器將以主環的輸出為設定值與空氣流量進行比較，PI或PID控制VAV box變風量調節室內溫度。送入房間的實際風量可以通過VAVbox的檢測裝置進行檢測，如果實際送風量與系統計算的送風量有偏差，則VAVbox自動調整進風口風閥以調整送風量。送風道的嚴密性，可以通過改善施工工藝使之減小到最小程度。

　　6送回風量匹配控制

　　送風量隨負荷變化，回風量也要隨之變化，這樣才能保證房間的正常壓力。由于房間向外滲風和廁所排風，回風量要比送風量小。空調機組的送風溫度可以通過現場DDC控制器進行設定，送風機和回風機都由一個送風靜壓控制器來調節。系統送風量的變化導致送回風量差值的變化，控制器會調整回風量以維持設定值。

　　7、VAV回風機控制

　　在圖1 中可以看出回風機采用的是送、回風道流量匹配控制，這是使用最為廣泛的一種

　　回風機控制方法，幾乎可以說是回風機控制的標準方法。它通過測量送、回風道上的流量，

　　調節回風機保持這兩者之差始終為一常數，經維持房間合適的正壓度。然而這種方法經常給

　　系統帶來較嚴重的不穩定。因為這兩個環節的耦合控制，將給機組內混風溫度控制造成嚴重

　　的振蕩。解決方法可將通常的新、排、混風閥三閥聯動改為各自單獨控制，其中控制排風閥

　　以使排風壓力基本上保持一穩定值。也有人提出有使用壓力無關型的末端;用排風機代替回

　　風機。考慮到回風機的存在總是給系統增加控制上的耦合環節，所以避免使用回風機而采用

　　排風機是一個更有價值的方案。

　　8、新風量、回風量與排風量的比例控制

　　燴值描述濕度空氣的溫度和含濕吐，DDC根據新風的溫濕度、回風的溫濕度進行回風及新風的燴值計算，并按回風和新風的合理燴值比例調節新風、回風風門的開度，使系統在接近最佳的新風，回風皺比值狀態運行實現節能。

　　5 結語

　　建筑節能是我國節省能源消耗，實現節能減速排戰略的重要環節。VAV 系統以及節能

　　特性得到了人們的廣泛重視，但良好的控制策略是實現VAV 系統節能運行的前題。本文主

　　要介紹了典型VAV 系統四個主要控制環節，并給出的相應環節的控制方法、控制策略和優

　　缺點。可以為VAV 系統的優化運行提供一些幫助

　　參考文獻：

　　l徐超遠，鄭文劍，余寧淅.交風量空調系統VAV總風量控制實例分析閉.智能建筑與城市信息，2008，(09).

　　2李傳東，田應麗，李松，馮璐.麥風量空調系統控制方法研究[J].安裝，2007，(07)’.

　　3降琳琳.交風量(VAV)空調系統的DDC控制[D].西安建筑科技大學，2003.

　　4沈翔，于連濤，徐欣，王建民.變風量空調系統一次風溫度對能耗的影響叨.暖通空調，2008，(11).

　　5 Wei Guanghua , Liu Mingsheng , Claridge D E.Integrated damper and pressure reset for VAVsupply air fan cont rol .ASHRAE Trans ,2004 ,110 (2):309 – 313

　　6 Federspiel C C ,Haves P ,Cohen T. Detecting critical supply duct pressure. ASHRAE Trans ,2005 ,111 (1) :957 – 963

　　7 戴斌文. 變風量空調系統控制方法研究. 清華大學碩士學位論文. 1998