AFB0424SHB

AFB0424SHB　變風量系統（VAV）本世紀60年代誕生在美國，現已經成為美國空調系統的主流，AFB0424SHB并在其他國家也得到應用。VAV技術的基本原理很簡單AFB0424SHB，就是通過改變送入室內風量來滿足室內變化的負荷。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。
（1）送風量調節
圖B1-2/14為一典型的VAV系統：
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　　一般樓宇的VAV系統主要的特點就是每個房間的送風入口處裝一個VAV末端裝置，該末端裝置實際上是一個風閥或變頻調速風機。調整風閥的閥位或風機的轉速以增大/減少送入房間的風量，從而實現增加或減少對房間冷量的供應。當一套全空氣空調系統所帶房間的負荷變化情況彼此不同，或各房間要求的設定值彼此不同時，VAV是一種解決問題的有效方式。每個VAV末端裝置需要一套PID回路調節。*簡單的控制方式是根據房間溫度實測值與設定值之差，直接調整末端裝置中的風閥。這樣做，當某個房間溫度達到要求值時，由于其它房間風量的變化或總的送風機風量有所變化導致連接末端裝置風道處的空氣壓力有變化，從而使這個房間的風量變化。由于房間熱慣性較大，在此瞬間房間溫度并不變化。待房間溫度發生足夠大的變化后，再對風閥進行調整，又會反過來影響其它房間的風量，并引起溫度變化，這樣各房間風閥不斷調節，風量和溫度不斷變化，導致系統不穩定。一種改進的方法是采用“壓力無關”的末端裝置。此種末端上裝有風量測量裝置，房間溫度的變化不再直接改變風閥開度，而是去修正風量設定值。風閥則根據實測的風量與風量設定值進行調整。這樣，當某房間風量由于風道內壓力變化而變化時，PID回路調節會直接調整風閥，以維持原來的風量，房間溫度不會由此引起波動。
圖B1-2/15為廣州地鐵五號線車站大系統的VAV系統示意圖。
　　可以看出廣州地鐵站大系統的VAV系統和以往的VAV系統相比，AFB0424SHB具有一定的特殊性，這個特殊性為我們的系統帶來了極大的簡化。其調節的房間是站廳和站臺，由于站廳和站臺相通，因此采用一個PID回路調節，可認為調節的房間只有一個。這樣，就不會出現上面多房間調節所說的因為壓力的變化而導致的不穩定，所以我們沒有必要去考慮風量的測量，我們可以直接認為風量只和風機的轉速有關（其論證方法參見關于圖 B1-2/19A的論證），具體風量公式參見回排風控制的方法一。
（2）回風機的控制
　　地鐵車站大系統 VAV還應*保*車站里不會出現太大的負壓或正壓，因此，回風機的轉速也需要調節使回風量與變化的送風量相匹配。回風量調節方法有二：

方法一，在送風道和回風道分別安裝一個壓力變送器，具體算法如下表B1-2/10：
參數： （注意，KQ的設定值必須大于1）
表B1-2/10：
2）送排風量與各參數關系(K為常量)
送風量與各參數關系： SF_Q=K×SF_P1×SF_P2×SF_V
排風量與各參數關系： PF_Q=K×PF_P1×PF_P2×PF_V
3）計算
送排風量比： KQ= SF_Q/ PF_Q
送排風口壓力比： KP1=SF_P1/ PF_P1
送排風機功率比： KP2=SF_P2/ PF_P2
送排風機轉速比： KV= SF_V/ PF_V
KQ= KP1×KP2×KV
由上式可得：AFB0424SHB
KV=KQ/(KP1×KP2)= SF_V/ PF_V
因此：PF_V=(KP1×KP2/ KQ)×SF_V （公式2-1）
回路調節如圖 B1-2/16示：
方法二：在室內安裝一個壓力變送器，具體算法是通過回路調節，*保*室內稍有正壓?；芈氛{節如圖 B1-2/17示：
　　建議廣州地鐵五號線設風量或風壓檢測裝置，應用上述的方法之一。
　　如果廣州地鐵不設風量或壓力檢測裝置。此時，不能直接按照室內壓力對回風機進行控制，由于送風機在維持送風道中的靜壓，其工作點如圖 B1-2/18（定出口壓力時風機工況的變化）那樣隨轉速變化而變化，送風量并非與轉速成正比。而回風道中如果沒有可隨時調整的風閥，回風量基本上與回風機轉速成正比。因此不能簡單地讓回風機與送風機同步地改變轉速。實際工程中可行的方法是同時測量總送風量和總回風量，調整回風機轉速使總回風量總是略低于總送風量，即可維持各房間稍有正壓。
　　在這種工程環境下，我們可以忽略風壓，采用“隨動”的方法來實現（即排風機轉速按比例隨送風機轉速動作），為什么可以忽略風壓？請參見圖 B1-2/19A的實驗結果（圖 B1-2/19A、圖 B1-2/19B、圖 B1-2/19C是以往工程中空調系統的實驗結果），然后再作具體分析。
圖 B1-2/19A （風量和轉速關系實驗結果）
圖 B1-2/19B（風機定風量控制時的轉速調節曲線）
圖 B1-2/19C（風機定風量控制時壓力曲線）
　　圖 B1-2/19A中，模擬通過置末端風閥為全開位，改變風機轉速，得到一系列系統總風量與轉速的對應關系， 從圖中也可以清楚地看出兩者之間的正比關系。廣州地鐵大系統的末端沒有這些風閥限制，因此可以認為和上述實驗結果類似。
　　綜上所述，我們得到了一個很重要的結論：那就是風道的阻力特性變化不大的情況下，可以認為風量與風機轉速成正比關系。
再看圖 B1-2/19B和圖 B1-2/19C，這是模擬恒定風量時的轉速和壓力曲線，恰好證明了我們的結論的準確性。
　　具體算法如下：
　　控制回風機轉速與送風機轉速同時按比例變化。這時，風道內靜壓不是恒定而是隨風量變化，但風道的阻力特性變化不大，送風機的工作點變化不大，因此送風機風量近似與轉速成正比，于是回風機轉速即可與送風機同步。由于總風量近似正比于送風機轉速，由此可估計出不同轉速下所需要的*小新風比，以*保*系統有足夠的新風量，用這個*小新風量即可作為新排風機此時刻轉速的下限。
　　具體公式算法見公式2-1，即PF_V=(KP1×KP2/ KQ)×SF_V，如果忽略壓力的影響，那么KP1=1,所以PF_V=(KP2/ KQ)×SF_V。
令a= KP2/ KQ，那么PF_V=a×SF_V，即排風機的轉速隨送風機的轉速按比例隨動。
　　上述控制效果當然不如帶有風量或風壓測量裝置的系統，但如果送回風道設計恰當，變頻風機選擇合適，一樣可以獲得較好的運行品質。（圖 B1-2/20是某風機在不同控制方式下性能曲線圖，僅供參考）