中衡设计集团股份有限公司 215021
摘要：相较于定风量系统而言，变风量系统能够降低空调风机的实际能耗，并且，变风量系统结合其他先进控制技术，能够降低制冷主机和水泵运行的实际能耗；本文针对变风量空调系统的节能功能进行设计分析。
关键词：空调系统；变风量系统；节能设计
Energy-saving design in variable air volume air conditioning system
Liao Chen 1 Xu Guang2
（Suzhou Institute of Architectural Design Co.，Ltd，Suzhou 215021，China）
Abstract：Compared with the fixed air volume system，the variable air volume system can reduce the actual energy consumption of the air conditioning fan，and the variable air volume system combined with other advanced control technologies can reduce the actual energy consumption of the cooling main engine and the pump operation；The energy-saving function of the air-conditioning system is designed and analyzed.
Key words：air conditioning system；variable air volume system；energy saving design
0引言
随着科技的发展、国家的富强，越来越多的集聚高新技术企业的产业园区办公楼建成。空调作为必须的硬件条件，传统的定风量空调系统的缺点越来越突出。能耗高、不人性化，这也是定风量空调系统逐渐被取代的原因。变风量空调系统被广泛的应用在现代化的建筑内部，它能够根据室内负荷等因素的变化，自动调节空调的送风量以实现持续性的恒定温度。而且，变风量空调系统能够降低输送设备的能耗。
图1 变风量空调系统基本构成
1变风量系统的特点
1.1各功能区域按需调节风量，室内温度控制准确
1.2空气处理机组运用变频风机，减少风机运行能耗
1.3有效利用室外新风，降低系统能耗，保证空气品质
1.4降低室内噪声，完善气流组织，提高人体舒适度
2自动启停的设计
自动启动主要是依靠控制逻辑，并利用BAS系统开启对每个空调分区进行温度变化时间的计算，在此基础上，可以有效的控制空调的开启时间，并且，在不影响使用者使用效果的前提下，减少空调的空载运行时间。同时，自动停止也需要依靠控制逻辑，并利用BAS系统来对每个空调分区进行关闭温度变化时间的计算，在这个时间范围内，空调系统会维持室外新风，风机和水泵进行运转，空调系统的冷源和热源可以关闭。优化启动时间和停止时间，都是经过精准的时间计算的，这样可以提前开启空调系统以及关闭空调系统，从而避免工作人员根据自身工作经验来开启空调系统和关闭空调系统。
3变静压控制方式
图2 变静压控制原理图
在空调冷负荷变化的大背景下，VAV末端会根据改变空调分区的风量，来控制空调系统的温度，但是，这种形式会导致送风管内的管道压力发生变化。现阶段，大部分空调系统的压力传感器都安装在靠近2/3的主送风管道位置，并且，空调箱中送风机多是为了维持这个位置的恒定压力，来调整送风机的实际转速。但是，这种控制方式，会需要更高的压力。而风量反馈通信控制器在VAV末端中的应用，能够利用变静压控制方式，来优化送风管内的压力，有利于节约送风机运行过程中的能源损耗。而且，VAV会详细的记录下空调系统风阀的实时开度，其中，BAS系统能够对空调系统风阀的开度进行连续性且独立化的调整。
4送风温度的重置
在VAV系统中，如果室外的温度较低，需要提高送风温度，来降低制冷机运行的实际能源消耗，当室外温度低于送风温度的时候，可以全部关闭压缩机，通过对新风和回风的比例进行调整，来保持送风的温度。针对负荷较小区域，VAV系统末端的风阀开度开到最小，这样能够在提高送风温度的同时，减少区域对再热能源的需求量。但是，由于空调系统送风温度较高，需要输送更大的风量，这样就会增加空调系统的能源损耗。在湿度较大的区域，较高的送风温度会降低空调系统的除湿能力，所以，利用送风温度重置方式，能够有效的观察各个区域内的湿度变化。
5按需通风的设计
按需通风技术能够根据区域人员数量的多少进行空调分区新风输送的控制，最常见的控制技术主要是根据二氧化碳的浓度进行控制，人员感应器和人员时间表都可以作为新风输送控制的有效补充。因此，在变风量空调系统的设计过程中，建议在人员较为密集的区域设置二氧化碳传感器，这样VAV控制器能够根据二氧化碳传感器测到的浓度，来计算这个区域范围内的新风需求。而其他区域人员数量的变化不大，可以根据人员时间表来计算出这个区域的新风需求。基于此，可以根据新风需求，来计算出实际的送风量。在此基础上，根据新风量和送风量两者之间的实际比值，来计算送风量的最大值。
6低温送风技术
低温送风技术是VAV系统中的关键技术，主要是指实际送风温度在7℃～13℃范围内。相较于定量空调系统而言，空调系统结构中的低温系统会利用降低送风量的方式，来进行空调制冷效果操控，降低空调风机在运行过程中的实际能源损耗。同时，低温送风技术能够最大程度的进行区域除湿，所以，变风量空调系统更加适用于潮湿区域。虽然，空调系统采用低温送风技术来降低运行过程中的能源损耗，但是，在这个过程中，还需要低温的冷冻水，这样就会增加空调制冷机运行过程中的能源消耗。因此，需要对低温送风系统的节能效果进行充分的评估，建立整体化的能源损耗模拟机制，从而进行精确的判断，保证空调系统的有效运行。
7结语
综上所述，变风量空调系统确实能有效地减少空调能耗，从而降低整个建筑行业的能耗。同时在变风量空调系统中，在进行节能功能设计时，不仅需要进行自动启停和按需通风的设计，还需要对送风温度进行重置，并采用低温送风技术和变静压控制控制方式，在提高空调运行性能的同时，保证空调运行能源损耗的最小化，从而为人们提供良好的生活和办公环境。
参考文献
[1]陈自强.变风量空调系统中的节能设计[J].绿色建筑，2016（3）：18-21.
[2]王晓磊.天津市某直营店变风量空调系统和自控设计[J].建筑节能，2017（12）：18-20+49.
[3]张伟程，滕汜颖.招商银行上海大厦空调系统节能设计[J].暖通空调，2014（5）：42-45.
[4]李程萌，刘蓉，李沁，等.变静压控制法在某绿色建筑中的应用[J].暖通空调，2018，48（1）：66-71.
[5]万建武，廖荣生.旁通型变风量集中空调系统的节能设计和运行研究[J].节能，2000（11）：8-10.
[6]陈艳平，安世奇，孙明.变风量空调系统中的室温模糊自适应控制[J].微计算机信息，2005，21（9）：73-75.
作者简介
廖晨（1963 -），男，汉，江苏人，大专，高级工程师，从事暖通设计管理工作。
论文作者:廖晨1,徐光2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/7
标签：空调系统论文; 温度论文; 空调论文; 变风量论文; 系统论文; 新风论文; 区域论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;