暖通空调——VAV变风量系统设计入门
有爱心的灌汤包
2022年10月26日 16:50:09
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流量环:多点式风速(压差)传感器 流量环是压力无关型机组中核心部件; 2组8个小孔(面对和逆向气流)分别测量全压和静压,得到的压力差为动压; 动压Pd=全压-静压=?ρv2=0.5*1.2*v2 三种系统级控制模式:   白天一般采用该模式,在建筑物有人使用的区域必须保持通风和适当的制冷/制热温度设定点,为此必须保证:

流量环:多点式风速(压差)传感器
流量环是压力无关型机组中核心部件;
2组8个小孔(面对和逆向气流)分别测量全压和静压,得到的压力差为动压;
动压Pd=全压-静压=?ρv2=0.5*1.2*v2



三种系统级控制模式:  
白天一般采用该模式,在建筑物有人使用的区域必须保持通风和适当的制冷/制热温度设定点,为此必须保证:
主送风机持续运行;
主送风机受控运行来维持系统静压设定点;
恒定的一次风温度设定点;
新风阀保持适当的通风;
终端设备维持各自的有人使用模式下的温度设定点。
晚上会采用该模式,在建筑物无人使用时不需要新风,在周边区域仅需防止其太冷或太热,内部区域则可以不控制。顶层的所有区域均需温度限制运行。
主送风机仅当需要维持温度设定点时才运行;
主送风机受控运行来维持系统静压设定点;
新风阀保持关闭;
终端设备维持各自的无人使用模式下的温度设定点。
早晨预冷/预热模式:
早晨预冷/预热模式通常作为从无人模式到有人模式的一种过滤,使建筑物既保持舒适又节能。
主送风机持续运行;
主送风机受控运行来维持系统静压设定点;
新风阀关闭,除了在此模式结束前的净化时(冲淡无人使用模式下的污染物积聚);
终端设备或全开或调节到有人使用模式下的温度设定点;
当周边区域温控器达到其有人使用模式下的设定点;时,该模式结束,转换到有人使用模式。
四种风机调节方式:  
出口风阀:调整出口风阀角度增加系统静压损失,来改变风量;经济但不节能。


出口风阀:


进口导叶:调整进口导叶角度改变进风方向,减轻叶轮负担,减少输出风量和静压的能力,节能。


进口导叶:


风机速度控制:改变风机旋转速度,调整风量。一般通过改变电机速度进行,如变频器。节能。


风机速度控制:


叶片角度控制:改变叶片角度,调整风量。适用于轴流风机,用于较大系统。


叶片角度控制:


风机出口静压控制:静压传感器放置在主风机出口处,成本低但不节能。


三种静压控制方式:  
送风管道静压控制:静压传感器放置在送风管上,现场安装,位置难定,可能需多个传感器,又节能。


最优化静压控制:静压传感器放置在主风机出口处,同时检测风阀位置。


三种静压控制方式的比较:  


典型的变风量系统:  

单风管带再热盘管的变风量空调系统图


上述空调系统的工作过程:空调室内回风与室外新风混合,经集中式空调机组处理后,由风管送到各个空调区域。控制器根据室内负荷的大小,通过改变变 风量末端装置风阀的开度,调节送入室内的风量;当室内需要供热时,再热盘管的热水阀打开,送风温度提高,通过改变变风量末端风阀的开度,调节送入室内 的热风量。
空调房间送风量的改变,导致送风总管静压的变化,总管压力传感器测量风管系统静压后,由自控系统通过调节风机的送风量实现定静压控制。
冷水盘管的三通阀调节冷水的流量使送风温度保持恒定,新风量和室内正压 由送风机和回风机同时控制。系统的各个测量点可以与计算机通讯,进行实时监测、分析和调控并可以优化控制参数,实现最佳的控制方案。
线路图及接线:  
UCM4.2电控板接线:


UCM4.2电控板通讯接线:


主要电气部件介绍:  
辅助温度传感器:
辅助温度传感器可以帮助VAV末端在整个VAV系统不含系统控制器的情况下自动切换制冷和制热模式(在有系统控制器时仅报告状态)。
UCM会比较其提供的送风温度和区域传感器提供的房间温度的偏差,并根据比较结果自动判断工作模式。
安装在风管内,用螺丝固定。
出厂时,辅助输入配置即为辅助温度输入。


CO2传感器:
CO2传感器可以测量空气中CO2的浓度,并转化为电信号传输给控制器,控制器可依据此信号重新设定新风量,保证了室内空气质量。
室内型固定在墙上,可测量单个区域的状态。
风管型固定在风管上,可测量回风系统的状态。
出厂时,辅助输入配置为辅助温度输入,通过通讯界面可以将此辅助输入重新配置成CO2传感器输入。


无线传感器:
无线传感器的作用与有线传感器一样,但它省却了布线的烦琐。在位置排布上更灵活。
接收器可安装在天花板的上面或下面,但需让其天线朝下,且需提供单独的24VAC电源。
发射器安装到盒内或直接安装在墙上,内有一电池寿命约1.5~2年。


压力传感器(X13790043050):


SCR马达调速器:
SCR用于调节马达速度,从而进行变风量控制;
其上有分压计,用于电机电压特殊时的设定,在工厂已设定好,其设定值不能低于马达的电压要求。当大厦电压特殊时,可能需要现场调整。


风阀执行器(X13611056010):


比例调节水阀CV3.8(X13611060030):
用来对热水盘管进行精确的控制以维持区域在设定的温度点。
阀门插座为等比例设计,通过合适的控制可以实现三种不同的流量控制。
阀门为现场安装,可设置成两通或三通.将阀门底部的盖子去掉就设成了三通。
阀门执行器包含一个三线同步。
电机,DDC控制器使用一个时间信号驱动电机到合适的位置。


常关型开关水阀:
用来对热水盘管进行开关的控制在需要时对区域进行加热。
阀门为现场安装,可设置成两通或三通。将阀门底部的盖子去掉就设成了三通,阀门通过一个异步电机控制。


普通型温控器(X13510606020):


液晶型温控器(X13790464010):


控制系统配置:


安装要点:  
1.要求进风口之前的直风管长度至少大于4倍风管直径,推荐在出风口的直风管的长度至少大于1200mm。
2.避免进风口处的缩接口,如果实在无法避免,把缩接口安装在变风量机组上游至少3倍管径处,以减少机组进口处的气流分离和紊流现象,改善流量测量准确度。并且需考虑缩接口处产生的压损。
3.送风口和回风口保持距离,避免气流短路。
4.如果环境湿度非常高,就必须对热水盘管进行外部保温保护。
5.在连接盘管的进出水管时,必须采用两把管钳,以免损坏盘管。
6.对与盘管连接的水管道要增加适当的支撑。
7.送风口和回风口保持距离,避免气流短路。


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