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VAV、VRV空调系统经常听,但对它们并不真正了解,带大家深入认识

本文通过对 工程 中所采 用空调 系统的论述 ,基 于“断续”及 “连续”两种空调 系统的特点展 开, 用简明的语言阐述 了 ⅥW 空调 系统和 v R V 空调 系统两种空调 系统的优势特点及工作原理。 树上鸟教育暖通设计在线教学杜老师。

前言

为增加生活环境和工作 环境舒适度 ,提高工作和生活质量, 尤其为保障生产企业车间及生产线制造产品的质量 , 对环境温度可控性的要求是必不可少乃至苛刻的。 在节能、新 风、低噪声 、稳定性及灵活性 等要求下 ,伴随变风量 V A V 及变流量 V RV 两 种空调 系统的诞生为空调系统的技术提高、 功能完善有了进一步的发展 。

对于空调系统最 初的要求只停留在 电风扇 吹风和普通加热器加热 的水平上 , 甚至有的空调设备只能用手动来 控制 “开 ”与 “关”,这种通过手动开关控制车间及生产线 的空调设备 ,根本不能称作“空调系统 ”。

随着 电子工业 的发展 ,空调系统划分为“断续 ”控制和“连续 ”控制的空调系统。 由于微电子 、微机技术的发展 ,又发展衍生出了变风量 V A V 空调系统和变流量 V R V 空调 系统 。

“断续" 控制空调 系统

所谓“断续”控制空调系统是指 只停留在高温开动、低温停止的阶段 ,对应 的控制设备是如动圈式温度控制器等, 例如家庭 日常使用的“电冰箱 ”、“空调器”等。 技术特点是生产技术要求不高但耗费能源。

“连续" 控制空调系统

所谓 “连续 ”控制空调 系统是指在温度控制上通过不 问断地对温度进行采样 , 经过 电子元 件 P 、I、D (比例 、积分 、微分 ) 分析计算 ,精确 的控制热源和冷源的进入量。 但是 ,对风量的连续控制上采用 阀门的开关 来调节 , 同样存在耗能过大问题。 相对于“断续 ”控制系统 ,“连续”控制 系统已是一大进步 。

由于微电子 、微机技术 的发展 , 比较完善 、精度较高 的复杂的空调系统 由DDC技术构成 的控制器使系统精度更高 ,控制的范围更广 ,也可通过网络进行系统合成远距离通讯 和控制等 ,但其存在最大缺点依然是在节能技术上没有突破 。

变风 量 (V ariab le A ir V o lum e ) 空调系统

变风量 ( V ariable A ir V olum e) 空调系统是一种通过改变送风量来 调节室 内温湿度的空调 系统 ,采用电子 元件构成 的“变 频器 ”作为调速器 的 V A V 系统是 比较 理想 的空调系统 。

(1)变风量空调系统(V A V )的优势

变风量空调 系统 区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面:

①节能

由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行 , 而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的 , 因此可以大 幅度减少送风风机 的动力耗能。

②新风作冷源

因为变风量 空调系统是全空气系统 ,在过渡季节 可大量采用新风作为天然冷源 ,相对于风机盘管系统, 能大幅度减少制冷机的能耗 ,亦可改善室内空气质量。

③无冷凝水烦恼

变风量空调 系统 是全空气 系统 , 冷水管路不经过 吊顶空间 , 避免 了风机盘管系统 中令人烦恼 的冷凝水滴漏和污染吊顶问题 。

④系统灵活性好

现代建筑工 程 中常需进行二 次装修 ,若采用带 V A V 空调箱装置的变风量空调系统 ,其送风管与风 口以软管连接 , 送风 口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变 , 也可根据需要适 当增加风 口。 而在采用 定风量系统或风机盘管系统 的建筑工程中 , 任何小的局部改造都显得很困难。

⑤系统噪声低

风机盘管 系统存在现场噪声 , 而变风量空调系统噪声主要集中在机房, 用户端噪声较小 。

⑥不会发生过冷或过热

带 V A V 空调箱 的变风量空调 系统 与一般定风量系统相 比, 能更有效地调节 局部 区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象。

⑦减少综合性初投资

由于增 加了系统静压 控制以及 V A V 空调箱等环节,设备控制上的造价会有所提高。但 由于变风量空调系统可以根据冷热 负荷 的分布 , 使送风量在建筑物 内各个控制区域 间平衡转移 ,从而使系统的设计总送风量减少 ,因此可以减小空调系统的设备 容量 , 系统综合性初投资不一定会增加 ,甚至可以降低。

⑧变风量空调系统结构简单, 维修工作量小 ,使用寿命长。

(2 )变风置空调系统 (V A V )的工作原理

经过处理的新风送到需要空调的地方(房 间) , 由各处分立 的送风设备 V A V B O X 来对各房间,根据各处的环境来调节风量 。 见图1

①在送风管道合适的地方对静压进行数据采集 , 由于各个 VA V BO X 的避风量的变化必然使综合的风压 P 起变化。 如果风量大则P 减小 , 反之亦然。 如要保证送 风量特定 ,则需要保持 P 为一定(定风压控制 ) , 当然也有变 P 控制等其它控制方式。 这样就要调节进风风机的进风量,一般风量增大则 P 减小,则需 M I 提速 。 使 P 增大到原值特定 ,反之亦然。回风风机调节过程不讨论。

②采用变频器调节风量是一个关键环节 ,主要是 :A 减小风机的杂音。 B 节省电能。通常风机 (水泵)M 1 用开关阀门办法来调节流量时其特性 。 见图 2

在转速 N l 时流量 Q l ,当关阀门时在 N l曲线上在 Q 2 处运行 ,流量 Q 1 > Q 2 ,减小了 ,其功率阀门关前为 Q 1A H IO 点构成的矩形面积 。 阀门关后其功率为 Q 2B I-I20 构成的矩形面积。 其大小没什么大不同 ,即说明调节后没节能。

若改用变频器调速在 N 2 曲线上运行 ,在不动作阀门条件下 ,在 C 点运行 ,其流量仍然是 Q 2 ,但表现功率的矩形面积 Q 2CH 30 则大大的缩小了, 即表 明采用变频器调速时节省了能量。 阀门调速还使噪声加大, 振动加大 ,直接影响元件寿命和环境条件。

③V A V B OX 的作用: 在具体房间内设一温度控制器(连续控制的 ) ,采集室 内温度(最好为典型点或多点取平均值 ) , 调节风阀,随机调节进风量 。 因进Jx乙后会直接使测温点变值有一个较长的滞后期 , 因而采取的调节办法是根据测得温度与整定温度之差用一个随机的定值风量去调节风阀 , 根据不 同测温的数值 ,不断调整随机的风量定值 ,直至达到平衡 (到指定温度 )。

当然这个随机风量定值表是事先输入 的,其根据是经验的 ,这种随机运行 的办法有点“模糊数学”控制的味道。

变流量(Vaded Re frige rant Vol—um e ) 空调系统

变 流量 ( V ared R e伍 r衄t V olum e) 空调系统是一种 通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室 内换 热器的制冷剂流量 , 适时地满足室 内冷热 负荷要求 的高效率冷 剂式空 调 系统 ,它以制冷剂为输送介质 ,采用变频器来调整冷媒的流速 ,直至完成系统的热交换 ,来实现冷却和热泵加热的功能。

(I)变流量空调系统(V R V )的优势

V R V 空调系统具有明显的的节能、 舒适效果 ,该 系统根据室内负荷 ,在不 同转速下连续运行 , 减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失 ;采用压缩机低频启动 ,降低了启动 电流 ,电气设 备将大大节能 ,同时避免 了对其它用 电设备和 电网的冲击 ; 具有能调节容量的特性 ,做到了设备的小型化和安静化 , 给建筑设计单位安装公司 以及业 主都提供 了便捷 、舒适和经济的完美选择。

(2 )变流置空调系统(VRV)的工作原理

由控制系统采集室 内舒适性参数 、 室外环境参数和表征制冷 系统运行状况 的状态参数 , 根据 系统运行优化准则和人体舒适性准则 ,通过变频等手段调节压缩机输气量 ,并控制空调系统 的风扇 、 电子膨胀阀等一切可控部件 ,保证室 内环境的舒适性 ,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。

上文提到我们 日常使用 的电冰箱和空调器是断续的控制 ,其调整的质量较低 ,有忽冷忽热的感觉 ,而且压缩机频繁的起停 ,对省 电和 电机寿命都有影响。 而 V R V 系统其压缩机电机是 由变频器带动 , 根据所调整的温度 , 电机启动后一直 由变频器根据温度差来调整压缩机的转速。

从而间接地调整了冷媒的流速 、流量 ,很好的完成热交换 的任务 ,达到调温 的目的 ,改善了空调 质量 ,减少了噪声 ,并节省了电能。 市场上很多空调器就直接指 出是 “变频 工艺空调器” ,其主要优势就在此。

诚然,使用变频器是增加了设备的投资,但从长远 的利益看 , 电子器件 的投资随着科技 的发展是越来越优 良的 。 数年前变频器 的使用远不及今天,原因就是造价成本低,而且这个趋势越来越大。 而能源则相反是越来越贵重 ,因此这两个变化的走 向,肯定驱使人们采 用先进 的空调系统来 改善空调 的质量 ,节省能源 。造福人民。 

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来自:暖通杜老师  > 02-暖通文章
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