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变风量系统相关研究 　　【摘要】变风量系统是空调节能的重要组成部分，本文对变风量系统的构成、控新风方法以及节能机理进行分析，以供参考。 　　【关键词】变风量；系统；组成；控新风；节能 　　中图分类号： TE08 文献标识码： A 　　一、前言 　　随着经济的快速发展和进步，人们对生活质量品质要求提高，很多建筑中都采用了中央空调系统，这也造成巨大的能源消耗。变风量系统是空调节能的重要组成部分，加强对变风量系统的研究，降低能耗，是空调产业的发展方向之一。 　　二、变风量系统的组成 　　一个完整的变风量系统，应该由空气处理设备、送风系统、若干台末端装置和必要的自动控制元件组成。 　　 　　图1VAV空调系统示意图 　　一般来说，空气处理设备都安放在单独的空调机房内。只有在建筑物每层都有大面积的空调要求时，为了减少风管的长度，才将空气处理设备安装在靠近负荷中心的位置。空气处理设备由普通的新风格栅、新风阀和回风阀、预热器（如果需要的话）、表冷器和送风机组成，大型的空气处理装置还包括与送风机相配合的回风机。变风量系统从送风机到各末端装置之间的部分即送风系统，一般是一个中速中压系统。大型的变风量系统中，也可能会采用更高的风速，主要是由于受到安装距离的限制。送风系统由于要求风管内要有一定的静压值，所以需要风管系统的强度较大、密封性能好，防止出现空气渗漏，以及由于风速较高而引起风管震动产生有害的噪音。支风管通常采用可耐一定压力的圆形软管，将主风管与末端装置连接在一起。 　　末端装置是变风量系统的关键设备。主要是通过它来调节送风量，补偿变化着的室内负荷，维持室温。一个变风量系统运行的成功与否，在很大程度上取决于所选用的末端装置性能的好坏。目前生产末端装置的公司比较著名的有美国特灵（TRANE）、开利（Carrier）等等，不同公司的产品有一定的差异，但是它们都要由进风短管、消声腔、风量调节阀、控制阀等几个基本部件组成。有的末端装置还和送风散流器联成一体。 　　变风量空调系统所谓的自动控制，就是通过敏感元件、调节器、执行机构来进??系统的运行和控制，从而达到对温度、相对湿度等空调参数的要求，满足工作和生产的需要。采用自动控制和调节，一方面可以缩小房间温度的波动范围，另一方面又可以减少能量消耗，同时还可以提高工作效率。变风量系统的自动控制元件因控制方法的不同而不同，但至少都应该有相应的控制模块和温感、压力探测器和执行器，各元件按控制理论的要求安插在系统相应部位，配合系统的运行进行温度、压力或风量控制。 　　三、变风量空调系统的控新风方式 　　变风量系统的新风量控制是当前国内外研究中的一个难题，也是近年的研究重点。对于新风量的控制既要考虑室内空气品质(IAQ)，又要考虑节能。新风量的有效控制对空调系统的节能意义重大。为了解决新风量不足的问题相继提出了各种控制方法，主要有以下几种基本形式：CO2浓度控制法、风机跟踪控制法、稳压控制法、设置独立的新风风机。 　　1、CO浓度控制法 　　以CO2浓度作为指标来控制新风量最早是由Kusuda提出的，他认为CO2的浓度不仅代表CO2本身作为污染物对室内空气的污染程度，而且还能反映室内人员的状况，即人数及活动状况，能体现室内人员对新风的要求。针对这种以CO2浓度作为指标的DCV通风控制方案，Haghigha，Warren等分别在办公楼、音乐厅以及住宅楼中进行了试验，发现与传统的固定新风量的控制方案相比，在保证室内空气品质不变的前提下，这种控制方案有潜在的节能效果，最大可达50%以上，其通过调整风量实现节能的优点得到了公认。但是近年来众学者认为该方法的缺点主要是二氧化碳不能作为衡量室内空气质量好坏的指标。因为影响人的舒适及健康的气体污染物还包括人、建筑物、家具、装饰材料散发的种类复杂的有机污染物。这种控制方法在空调发展中有一定的局限性，有待于进一步研究开发出空气综合质量传感器，通过此信号来调节新风量以满足要求。目前这种方法适用于人员密度比较大的场合。 　　2、风机跟踪控制法 　　该法通过控制送、回风的差值，间接控制最小风量，在理论上没有问题。但实际应用中由于误差的积累和扩大，将使实际新风量远远偏离设定值而不能满足要求。例如，某系统送风量为100000m3/h，回风量为75000m3/h，则最小新风量(100000-75000)=25000m3/h，现假定送风测量误差为-5%。回风测量误差为+5%，则送风量变为95000m3/h，回风量变为78750m3/h，新风量变为16250m3/h，仅为原最小风量的65%，减小了35%，远远偏离了设定值。而测量误差要控制在±5%，这样的精度在实践中是很难达到的。宋宏光等通过对总、送、回风风量及相关参数的分析，指出在系统运行中要保持新风量不变必