山 西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
第47卷第8期2 0 2 1年4月
Vol. 47 No. 8Apr. 2021
・ 103 ・
DOI ： 10. 43719/j. cnki. 4009-6822.4021.48. 439
关于变风量空调系统的探讨及分析
林婷莹
（中国建筑西南设计研究院有限公司福建分公司，福建福州370000）
摘 要：变风量系统具有节能、控制灵活等优越性，得到越来越广泛的应用，介绍了变风量系统的定义，阐述变风量系统的分类、特
点及应用范围，提出变风量系统合理设计的步骤依据及关键点。
关键词：变风量系统，单风道型，风机动力型
中图分类号:TU270.8 文献标识码:A 文章编号:100/-6225 （2021 ）02-6107-67
1概述
变风量空调系统于22世纪60年代中期诞生于美国，
经过多年的发展，变风量系统在技术上日益成熟。基于变
风量系统的节能性，系统灵活性等优势，该技术在各国得到
越来越广泛的应用。
定风量系统的送风量保持不变，通过再热等手段改变
送风温度，来适应不同的室内负荷。变风量系统是指保持
送风状态不变，利用改变送入室内的送风量来实现对室内 温度调节的全空气空调系统⑴。由此可见，变风量系统能 够充分利用允许的最大送风温差，节约再热量及与之相当 的冷量；另外，由于变风量系统的风量减少，风机能耗相应
降低。显而易见，变风量系统相较于传统的定风量系统而 言，运行更为经济。
变风量空调系统由空气处理机组、送风系统、末端装置
及自控装置等组成2，如图1所示。其中末端装置及自控
装置是变风量系统的关键设备，它们可以接收室温调节器
或大楼自动管理系统的指令，根据室温的高低自动调节送 风量，以满足室内负荷的需求。
彩色卡通图1变风量空调系统示意图
2变风量末端装置的分类
VAV 末端装置种类繁多，总体上可分为单风道型、风
机动力型和旁通型⑶。其中，风机动力型还可根据增压风
机与一次风风阀排列的位置不同，分为并联式和串联式。
2.4 单风道型
单风道型末端装置主要由室温传感器、风速传感器、控
制器及电动风阀组成。单风道型末端运行时，空调机组的
一次风经过末端内置的电动风阀送入空调区域，室内回风
不经过VAVBOX 。末端送风量的改变由电动风阀来实现。
单风道型末端装置有以下几点优势：
1） 无风机，噪声小且耗电少，对于噪声有较高要求的场
所较为合适。
2） 末端装置体积较小，不占用过大的吊顶空间。
2.4 风机动力型
2.2.4串联式末端装置
串联式末端装置主要由室温传感器、风速传感器、电动
风阀、风机和电机、控制器组成。串联式末端装置是指内置
风机与一次风风阀串联设置，如图2所示。集中空调机组 的一次风经末端内置的一次风风阀调节，再与吊顶内的二 次回风混合后通过内置连续运转的风机增压送出恒定风 量。在变风量箱内，一次风既通过一次风风阀，又通过增压
风机。串联式末端内置风机的总送风量恒定，通过调节一
次风风阀，改变一次风和二次回风的风量比，实现送风温度
的变化，以适应不同的室内负荷。
图2串联式变风量末端装置
串联式末端装置的优势如下：
1） 当系统最小冷风量工况下，室内区域仍出现过冷时，
利用二次回风的余热增加系统的送风温度，减少空调机组 的再热能耗。
岗位操作规程2） 冬季工况时，末端内置风机诱导吸入内区吊顶内的
回风，将吊顶内照明等余热转移至需要供热的外区，利用余
热进行热回收，减少系统能耗，达到节能的目的。
7）末端的内置风机诱导吸入二次回风，使末端总送风
量加大，极大改善了室内的气流组织。
4） 一次风经过增压风机，增加风系统的余压，可解决下 游阻力较大的BOX 箱压头不够的问题。
2 42 42 并联式末端装置
并联式末端装置主要由室温传感器、风速传感器、电动
风阀、风机和电机、控制器组成。并联式末端装置是指内置
风机与一次风风阀并联设置，如图3所示。集中空调机组
的一次风经过末端内置的一次风风阀，不通过增压风机；在 内置的风机开启时，增压风机诱导吸入室内二次回风；经过
收稿日期：202062-39
作者简介：林婷莹（1982-），女，硕士，
工程师
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风阀的一次风与经过风机的二次回风混合后送入空调区域。
图3并联式变风量末端装置
并联式末端装置有以下两种不同的运行方式：
9内置风机关闭，变送风量定送风温度方式。该运行方式适用于夏季大风量供冷工况，风机出口止回阀关闭，送风温度不变，通过改变一次风阀的开度改变送风量，以适应
室内冷负荷的变化，维持室温的恒定。2）内置风机开启，定送风量变送风温度方式。该运行方式适用于最小风量供冷
或供热工况，该工况下增压风机开启，总送风量恒定，通过调节一次风风阀，改变一次风和二次回风的风量比，实现送风温度的变化，以补偿室内负荷的变化。
与串联式末端装置相同，并联式末端装置具有免费再热过低送风温度，以及冬季工况下吊顶内余热回收的优势。除此之外，并联式末端装置还有以下几点优点：
1）系统低风量运行时，通过增压风机旁通，末端装置风量加大，避免出现气流组织不畅的问题。
2）由于并联式末端装置的风机间歇运行，其耗电较串联式的少。
3）并联式末端装置风机风量一般为一次风设计风量的64%，远小于串联式末端内置的风机，所以并联式末端装置箱体占用空间较串联式的小。
2.3旁通型
旁通型末端装置一般由分流器式风阀、旁通风口和控
制器组成，如图4所示。当室内负荷减少时，通过分流器式风阀来减少送入室内的空气量，其余部分排入吊顶内回风
管循环使用。送入房间的空气量是可变的，但空调机组的
风量仍保持一定，因此风机能耗得不到节省。
3变风量系统的设计
合理的设计是变风量空调系统节能运行的关键，大致
可按照以下几点步骤进行：
1）确定空调分区，划分空调系统。
在同一建筑内，各个分区其围护结构、照明、人员等内
扰外因的差异产生了不同的空调负荷。科学地把空调区域
划分为若干个温度控制区域，更为精细地追踪负荷变化，有
利于降低空调系统的能耗。空调最基本的分区是内区和外
区，外区是直接受到围护结构日射得热、温差传热和空气渗
透等负荷影响的区域。内区负荷主要由人体、灯光照明以及其他设备散热形成，该部分负荷波动较小，且全年均为冷
负荷。进深小于8m的房间无明显的内外分区现象，可不设内区，都按外区处理。影响外区的进深主要有外围护结
构的热工性能以及气候条件等，一般外区进深可按2m〜5m确定。内区温控区宜为55m2〜100m2，外区温控区宜为25m2〜55m2⑷。
2）冷热负荷计算。
计算各个房间及空调分区的逐时冷负荷及热负荷，作
为空调机组及末端设备的选型依据。
3）供热方式的确定。
一般变风量系统的供热可通过以下两种方式实现:a.建筑进深小，不分内外区，全区采用冷热型末端装置，集中
空调系统提供冷风或热风，通过末端装置输出实现供冷或
供暖。b.空调区域分内外区，内区采用单冷型末端装置，外区采用带再热的末端装置或冷热兼用的风机盘管。集中空调系统全年送冷风，夏季工况时，内外区的末端装置供冷；冬季工况时，内区的单冷型末端装置供冷，外区由末端装置的再热器或风机盘管供暖。
4）计算各个空调分区的一次风量。
对于冷热型的变风量装置，其供冷时和供热时的最大
风量应分别计算，取最大风量值作为选择末端设备的依据。
各个空调分区的一次风最大风量应根据式（1）进行计算。一次风最小风量要综合考虑新风量和气流组织确定，一般
采用最大风量的34%〜44%。
Q
宀.01毙宀）（）
其中，G为变风量末端最大风量,kg/j;Q x为房间或温控区的显热负荷,W；^为房间或温控区的干球温度,°C•也为空调系统送风干球温度,°C。
5）确定变风量系统的组合形式，选择末端设备类型。
为适应室内负荷的变化，变风量系统有多种组合形式,
其特点及适用条件如表所示。
表1变风量系统不同组合应用特点比较
系统形式外区内区适用场所
1
串联式风
机动力型
串联式风
机动力型
1）低温送风系统;2）要求恒定气流组织的场所
3）需要较大的换气次数；4）BOX下游阻力较大2
并联式风
机动力型
单风道型
1）适用于吊顶内设备散热量很大的场所，风机
将吊顶内的回风诱导至外区热回收（冬季工况
下）；2）气流组织要求不高的场所4风机盘管单风道型
1）适用于建筑负荷变化大，可通过控制外区风
机盘管台数来补偿负荷变化;2）空调机房小，
VAV空调系统风量受限的场所;3）工程初投资
受限;4）噪声要求高但气流组织要求低的场所4单风道型单风道型
1）吊顶其他设备较多，安装空间受限;2）工程初
投资受限;3）噪声要求高但气流组织要求低的
场所
6）根据计算的风量，选择BOX的规格及参数。
7）根据气流组织合理性，合理分布风口。
由于变风量系统的特殊性，实际项目设计过程中，我们
还需特别注意以下几点：a.风速对测量仪的测量精度有很大的影响，为保证风速测量的精准性，风速测量仪所在的那一段风管（即进入BOX箱前的那一段），风速一般控制在3m/s〜9m/s。b.气流的紊流程度同样影响风速测量的精度，为保证数据采集的准确性，进入BOX箱前至少有5D
第47卷第8期
2021年4月林婷莹：关于变风量空调系统的探讨及分析-105-
长的直管段来保证气流的均匀度。n集中空气处理机组的风机余压应为AHU设计最大风量下的阻力及末端消耗的压力降之和。综合考虑出投资、能耗和全寿命周期后，末端所需的全压降建议取125Pa-192Pa[5]。
4结语
相对传统定风量系统而言，变风量系统的控制更为复杂，对系统设计合理性和设备控制的要求较高。实际工程中，变风量系统存在的设计粗犷及设备控制调试不精准等问题，均严重影响系统运行的稳定性及空调节能效果。变风量技术对我国节能事业具有重要的意义，在研究及发展变风量技术这条道路上，我们任重而道远。
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Discussion and analysis on VAV air conditioning system
Lin Tingying
(Fujian Branch,China Southwest Architectural Design and Rearch Institute Co.,Ltd.,Fuzhou374000,China) AbstracO:VAV system has the advantages of energy saving,flexible control aad so oo,aad it is more aad more widely ud.This paper introducna thn Vefinibon of VAV system,expouudt thn classibcatioo,chaocteOshcs aad applicnhoo scope of VAV system, and putr forwarg thn steps aad key points foe thn reasodaaix Uesigd of VAV system.
Key words:VAV system,sindx Uuct VAV tewninvi uuitxs,fan powered tewninvi unitxs
(上接第102页)实际模拟测试时,217热力站为模拟泄放的热力站，测试点位置离泄漏位置最近，一级网压力波动
明显，能够在泄漏时刻识别出泄漏信号，在3600- 3740段发生泄漏，判断结果与图5相符。对于泄漏辅信号，离泄放站最近的222热力站，压力波动有一定的衰减，但是仍然能够识别出泄漏压力信号；但是其余三个热力站，由于距离较远，泄漏压力信号衰减严重，利用此方法不能进行有效识别。
最大的猫5结语
议论是什么意思本文利用have小波基对泄漏压力信号进行小波变换，泄漏压力信号在去噪之后能够有效的滤掉干扰信号；再利
用平均值比较法，用当前时间段与前1分钟时间段平均值的差值与正常压力波动范围进行比较，通过比较结果能够
伯恩茅斯大学判断出泄漏压力主信号是否出现泄漏。本文的研究方法为太古供热一级网泄露的判断提供了一定的理论基础，也为行业内供热管网的管理提供了一种方法。但是，在泄漏信号传递过程中，压力信号衰减严重，泄漏压力辅信号变化不明显，还需对泄漏压力辅信号识别以及判断算法进行研究，形成综合的识别判断方法，提高供热一级网突发泄漏时的快速定位方法的准确性。另外，在判断是否发生泄漏时，压
力波动范围P0值的大小，跟具体的热力站以及初寒、严寒、末寒期的流量有关系，不能一概而论。
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ReyrcO on signal iteytificution of
Taiyuan-Gujiao heat pply networC bad on wavelei analysis
Qi Weixue Shi Guanghut
(Taiyuua Thermal Powcc Group Co.,Ltd.,Taiyuua030000,China)
Abstract：TaPind the fLrst-class Taiyuan-Gujivo detworO vs thn apalysis object,thn papxt ahopts thn wavelet traasfown methoo te aaalyzx the collected1630x11-main81^3X0and auxiliao sindais from some0乂卩601110^,U isso I vcs the1630x11-siydais te improve the sindai inedtificohop ohv,comparet the wavelet上.—％.anU noisy..衣出^of the leahm-siynais by haar wavelet basis,maPes juuyment whether the heat supply netwoO leapt ot dot by ahoptm-the compaWson of possuiw value,anU the methoO can realixx the edective medtibcatmp of the main siynaU,but the calcdatinv methoo shoplU be optimized fot the smallet pressyre am-plituue Uurin-the leaPaae of W c auxiime siy—U,so vs te provibd somd theerePc fopudatiop for W c ediciedt of W c uw yent leap a pe from the fioWclass heat supply networO.
Key words:Taiysan-Gujiao heat supply first-class networO,leaPaae,pressyre siynai,waveldt tnsfoori,haar waveldt
创意设计>旁若无人
