VAV难点章节Word文件下载.docx
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房间温控器
房间温控器感知房间的温度，并将信号送至DDC进行判断和处理。
压力无关型vavbox的控制逻辑
a）变风量空调机ahu的控制
在变风量系统中与变风量空调机密切的控制除风阀和水阀的控制，加湿器的控制，压差控制，风机的起停和故障报警等常规控制外，还有最适于变风量系统的变频控制和送风温度控制。
变风量空调机的送风温度控制
温度传感器的工作范围。
与常规cav系统相比，vav的送风温度较宽，通常在10-400C,合理的选择温度传感器有利于系统的控制精度。
温度传感器的安装位置。
温度传感器的安装位置应远离冷热盘管，最好安装在送风风管上的上部或侧面，因为此部分的空气已经过充分的混合，测得的温度真实，也可避免结露对传感器的影响。
合理的设定PID参数。
适当提高P值和降低I值，可以获得稳定和更快响应速度的送风温度，使空调机和vav获得更稳定的控制。
合理的设定送风温度。
除冬夏季需要不同的送风温度转换外，在过渡季节也应有不同的送风温度，目的是更好的利用新风和获得房间更好的气流组织和空气品质。
通常夏初的冷负荷只有设计的30%-50%，此时如果仍以较低的温度送风（130C以下），vavbox会处在一个较小的开度，易造成房间新风量不足或局部房间过冷。
本项目拟将送风温度设定在150C左右，使房间有较好的新风供应和良好的气流组织。
变风量空调机的频率控制
变风量空调机的送风量的控制是整个vav系统的控制核心，它决定系统的稳定性和节能程度，本项目采用变频装置控制风机的转速达到系统风量的调节。
交流电动机的转速和输入的电源频率成正比关系，变频器是可将工频交流电转换为不同频率交流电的装置。
变频器接受4-20mA的控制信号，而后根据此信号输出相应频率的交流电驱动电动机，达到风机转速改变的目的。
风机的输出风量和风机的转速成线性关系，风机转速的改变从而引起输出风量的改变。
由上可知，空调机变频装置的频率变化和风量的输出也是成线性关系的。
变频器的控制原理
变风量空调机的其它控制
变风量空调机的控制除送风温度和电机频率控制外，还包括风机的起停和故障报警，压差报警，电动风阀和电动水阀的控制，加湿器控制，防冻控制等，下面是典型的变风量空调机的自控原理图和控制内容：
典型的变风量空调机自控原理图
当设于送风管内的压差感应器（位于2/3风管处）超过设定值时，空调机之变频器应做出调整，减小送风量，以维持设计的压差值。
若变频器调节至最低频率时仍不能满足设计要求，冷冻/热水水管之电动调节阀做出调节，减少冷冻/热水水流量，以提高送风温度，从而满足室内冷量要求。
当回风温度高于设定值时，冷冻水管之电动调节阀将会做出调整，增加冷冻水流量，以满足回风温度之设定值。
当回风温度低于设定值时，冷冻水管之电动调节阀将会做出调整，减少冷冻水流量，使回风温度达到设定值。
空调机之风机与电动新风阀及电动回风阀连锁，当风机停动时，电动风阀门应为关闭状态。
风机过滤器的压差计测量值超出设定值时，信息将发至BAS管理系统，以便管理人员为过滤器做出更换。
冬季，当装设在水盘管回水末端的低温断路温度控制器感测到的温度低于设定温度值时，风机停动，盘管之电动调节阀全开，同时新风风阀关闭。
冬季时，当回风湿度低过设定值时，加湿器将会启动增加送风湿度，以确保室内湿度维持设计范围值。
空调季节采用最小新风量控制系统。
消防控制优先于BA之DDC控制。
2.变风量系统的定静压控制原理
定静压控制是在风机出口或者风管的某个适当的位置装设静压传感器，系统将该静压传感器位置处的静压作为系统总风量需求的参数。
本项目的静压传感器的拟装设在送风总管距离空调机的2/3处。
如果静压值偏高，则反映系统的末端vavbox的风阀开度偏小，反映的实际情况是系统的送风量过盈，需降低风机的转速。
此时系统DDC会通过PI计算降低变频器的AO输出值，降低风机的转速，避免末端vavbox的开度过小，防止产生噪声。
如果静压值偏低，则反映系统的末端vavbox的风阀开度偏大，反映的实际情况是系统的送风量不足，需提高风机的转速。
此时系统DDC会通过PI计算提高变频器的AO输出值，提高风机的转速，保证末端vavbox的入口的合理静压值，保证vavbox能正常的工作。
定静压的位置和控制
变风量空调机定静压控制示意图
本项目主管路为单环路，定压点的选择如下所示。
系统的定压点代表了整个系统各处的静压变化，静压点的位置选择的优劣将直接影响系统的控制效果。
Vavbox的开度变化的大小引起主管网的静压变化的大小在管网的起端和末端是不同的。
距离风机出口处附件的静压变化量小，在管网末端的静压变化容易受末端vavbox的干扰，通常公认的最佳选择点在主管路距离风机的2/3处。
静压值的设定
静压值设定过低，将不能满足全部房间的vavbox最大的送风量要求。
静压值设定过高，将引起系统的耗能，噪声升高，对控制不利。
不同定静压情形下，vavbox的最大和最小风量对应的vavbox开度。
见下图：
由上可见，合理的静压值的选择对保证系统的合理运行是有很大影响的。
定静压值与系统的工作压力有关。
定静压值与静压传感器的安装位置有关。
对于本项目的空调系统，静压值在150pa-300pa之间，我们推荐250pa。
具体调试时，我们会选择设定最合理的定静压值。
定静压控制方法的优点是控制简单，系统运行稳定，控制环节少，应用广泛等。
3.变风量系统的变静压控制原理
变静压控制原理是在定静压的基础上采用检测vavbox的阀位的开度位置，根据阀门的开度是否合理来调节系统的定压点，使系统工作在更合理的状态。
此控制方式在定静压系统上只需增加vavbox的DDC对bms的联网，除此不增设其它控制硬件。
本项目的vavbox带阀位回传功能，通过与bms系统的联网可升级采用变静压控制方式。
如果采用该控制方式，我们会认真响应业主的需求，对系统进行完善的设计。
变静压系统控制原理图
通过bms系统，系统会实时监控每个vavbox的阀位开度，并实时对阀门的开度进行调整，动态的调试系统的工作压力，使系统每时每刻运行在最优状态。
项目变风量系统的控制策略：
室温控制：
办公室的内区设置vavbox，温度控制根据室内设定温度来调节vavbox的的阀门开度来控制房间的送风量。
办公室的外区设置vavbox和散热器，温度控制根据室内设定温度来调节vavbox的的阀门开度来控制房间的送风量。
当冬季内区需要供冷，外区需要供热时，空调机机组采用供冷模式运行，外区的vavbox采用恒定的冬季最小送风量，以保障最小的新风量，外区的热负荷由周边的散热器提供。
当室内负荷减少时，vavbox以最小的送风量运行而仍造成室内过冷或过热时，系统将通过调节空调机组盘管的水阀来控制盘管的出风温度。
以满足房间的温度需求。
空调机送风量控制:
Vavbox根据室内负荷自动调整阀门的开度，并造成系统管网压力的波动。
距空调机2/3处的送风主管上装设静压传感器，感知管网压力的变化并将信号传至自控系统的DDC。
自控系统的DDC根据管网压力的变化调节空调机风机的变频装置，从而改变风机的转速保证管网的压力恒定。
送风温度控制:
系统在空调机设计的出风温度下运行，当系统的负荷减少到vavbox的最小送风量提供的负荷以下时，系统将调节盘管回水管上的电动两通调节阀的开度来调节盘管的出风温度。
室内需供冷时，当室外空气的焓值小于室内设计状态点的焓值时,加大新风量运行。
尽量利用室外的新风，当送风温度不能满足室内负荷时，则启用盘管制冷。
新风量控制:
夏季供冷当室外空气的焓值大于夏季室内设计状态点的焓值时,采用最小新风量运行。
夏季供冷当室外空气的焓值小于室内设计状态点的焓值时,加大新风量运行。
当全新风送风温度仍高于设定温度时，应开启冷盘管供冷。
冬季和过渡季变动新回风比运行,根据送风温度调节送回风比例,并且维持新风量不小于最小新风量。
在冬季若采用最小新风量,送风温度仍低于设定值时,应开启热盘管供热。
最小新风量的控制方法为装设定风量装置，测定新风管上的新风量,根据最小新风量的设定值,调整新回风阀的开度。
1本项目VAV空调系统功能实现的难点分析
1.1本项目VAV空调系统的特性
VAV空调系统是目前比较先进的空调系统，正因为其先进，所以，相对于定风量系统比较复杂，技术含量相对较高，主要表现在控制方面。
VAV空调系统是一个干扰较大的、高度非线性的、不确定性系统，这是由于：
1.1.1外界气候和空调区域里人员活动的变化很大，从而对系统形成过大的干扰；
1.1.2空气调节过程是高度非线性的；
各执行器的运行特性也是非线性的；
1.1.3各个控制回路之间耦合强烈；
1.1.4随着时间的推移，设备会老化和更换，从而造成系统参数的变化；
1.1.5在许多系统里，完全的系统数字模型很难建立。
1.2难点分析
由VAV空调系统的特性决定，要实现其预期的功能，达到预期的效果，主要取决于以下几个环节：
1.2.1系统设计的合理性
1.2.2控制策略的合理性以及状态参数选择的合理性
1.2.3末端设备安装
1.2.4系统调试
在下面的章节中将分别阐述所分析难点的应对措施。
2VAV系统设计的合理性
合理的设计是功能实现的前提保证，我公司虽然对VAV系统仅仅负责安装和配合调试，但我们将根据我们的经验，提出一些优化设计的建议。
设计阶段主要应做好以下几个方面：
2.1风量区间的选择
2.1.1VAV末端的风量
VAV末端的风量通常小于3000M3／H，最小风量60M3／H，由设置在机组进口的线性平均流速传感器，借助于压力无关型控制器，按控制信号调节。
风量区间由控制器的灵敏度，进口管条件和所选机组的大小限定。
为了防止不稳定的控制方法，进口管道的最小流速应大于1.8m／s，如果小于此值，压力信号将小于2.5Pa，大多数控制系统将不能进行真实的分辨。
2.1.2系统的总风量
系统的总风量的控制，是通过调节风机的转速或风机进口导叶，保证风道上的某一点的静压恒定来实现的。
系统最大风量的设定，取决于房间朝向，建筑规模、房间性质和使用情况,由设计者作充分调查后决定，考虑到各末端负荷控制的不同时性，系统主风机的标准运转点，通常处在最大负荷的60％-80％，风量过度会使系统静压设定值偏高，影响系统的节能和噪声。
系统最小风量的设定，应满足控制室风的相对湿度，最大新风和气流组织的要求。
2.2风道系统的阻力平衡。
如果系统阻力平衡不匹配，会导致阻力特性的非线性化进一步提高。
给调试造成更大困难。
在系统的调试过程中，我们将按规范的调试要求严格完成系统的风平衡工作，为系统的进一步完善提供保障。
2.3VAV空调器选型程序
VAVbox应根据所提供的控制区大小，冷／热负荷，送风温度和房间的设计温度等参数，按下述程序选择VAVbax。
2.3.1确定房间的送风量
根据房间的冷／热负荷、设定温度和所要求的送风温度，计算房间的送风量，应注意，不同的冷热负荷具有不同的送风量。
2.3.2确定机组型号
选择vav型号，使其风量大于等于房间所需的送风量。
2.4VAVBOX的选择（由供应商选择）
Ø
变风量比Kv=Vmin/Vmax
Kv=0.2—0.6（国外值）;
04—06（建议值）
新风量比Kx=Vout/Vzu
噪声的处理措施
室内气流组织
室内正负压力
2.5控制策略的合理性以及状态参数设定的合理性
控制策略、运行状态参数设定、设备选型，是互相关联的，在设计之初就要做好规划。
任何一种控制方式都没有绝对的优劣，都有成功的案例，关键是互相的协调与配合。
需要在设备最终确定选型后，确定最终的控制方案。
本项目由于系统庞大，对系统稳定性、可靠性要求很高。
所以建议采用定静压法控制系统或变静压法控制。
对于空调器内的加湿器，根据室内的相对温度，控制空调机的加湿、除湿量。
在新风入口设置电动风阀，与新风送风机连锁开关，以防冬季非运行时盘管冻裂。
空调自控系统还包括冷冻机组运行台数控制，优化启停控制，供回水压差恒定控制，启停联锁控制，各运行状态的遥感遥测和非正常状态的故障报警等。
2.6系统压力
管道压力控制是保证噪声，较精确的流量调节和节能的最有效方法。
使用不同的风机调节和节能的最有效方法。
使用不同的风机调节技术，能保证一次风系统最佳的效率和运行。
为了防止压力无关型控制器和风机系统之间的系统振荡，风机调节系统的响应时间应可调整。
要重视系统静压设定值的计算。
如果设定值偏高，会使末端阀门处于一个开度较小的位置，导致末端噪声明显增大，影响系统节能。
传感器的设定位置是非常关键的，需考虑在满负荷和部分负荷时，风机的节能，系统的稳定性和每台VAV末端前有足够的静压。
如果传感器设置在紧靠主风机的下游，主风机的出口的静压将基本保持定值，不随风量改变，但如把传感器设在保持一固定静压的下游某一点，主风机的静压将随着风量的减少而明显降低。
设计风量下，传感器静压控制点最好设置在离主风机出口处2／3处。
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