1、 室內負荷變化時的運行調節室內負荷變化時的運行調節 空調水系統的控制節能空調水系統的控制節能 變風量空調系統的控制變風量空調系統的控制 空調系統的運行管理空調系統的運行管理1. 調節再熱量 （a）余熱量變、余濕）余熱量變、余濕量不變時；量不變時；（b）余熱量、余濕量）余熱量、余濕量均變時均變時2. 調節一、二次回風比 過渡季1. 1. 變流量水系統變流量水系統 冷凍水泵的容量是按照建筑物最大設計負荷選定的。 絕大多數時間是在部分負荷下運行，而且負荷率在50以下的運行時間要占一半以上。 部分負荷時運行調節的傳統方法是采用質調節（定流量，調節溫度）。 在定流量水系統中，系統的水量變化基本上由水泵的

2、運行臺數決定。兩通閥：改變管路性能曲線，以使系統的工作點發生變化，結果是流量減少，壓力增加，水泵的動力降低有限。轉速控制：改變水泵性能，隨著轉速下降，流量和壓力均降低，而水泵動力以轉速比三次方的比例減少。所以這種方式具有極好的節能性。臺數控制是目前采用較多的控制方式。它簡便易行，其節能及經濟效果顯著，但不能實現無級控制。此外，還可以采用相互結合的控制方式，如臺數+轉速控制等。 三通閥：對于空氣處理設備可實現變水量，但整個水系統仍是定水量方式。因此，水泵的動力不可能節省。圖4-10 不同變水量方式時水泵耗電量比較CWV-定水量；VC1-1臺水泵臺數控制；VC2-2臺水泵臺數控制；VC3-3臺水泵

3、臺數控制；SP-變速水泵 工程設計中，經常采用的變流量水系統包括：單級泵變流量水系統、二級泵變流量水系統。 在空調系統處于設計狀態下，所有設備都滿負荷運行，壓差旁通閥開度為零，此時無旁通水流量。壓差控制器兩端接口處的壓力差即用戶側供回水壓差P，即是控制器的設定壓差值。當末端負荷變小后，末端的兩通閥關小，供回水壓差P將會提高而超過設定值，在壓差控制器的作用下，旁通閥將自動打開。由于旁通閥與用戶側水系統并聯，它的開度加大將使總供回水壓差P減小，達到設定值時才停止，部分水從旁通間流過而直接進入回水管，與用戶側回水混合后進人水泵及冷水機組。在此過程中，基本保持了冷凍水泵及冷水機組的流量不變。（l）單級

4、泵變流量水系統 單級泵系統是一種應用較廣泛，比較成熟的變水量系統。該系統比較簡單，控制元件少，運行管理方便。 但單級泵變流量水系統的設計必須基于一點：即整個水系統是一個線性系統。（2）二級泵變流量水系統初級泵隨冷水機組連鎖啟停，次級泵則根據負荷變化進行臺數啟停控制或者轉速改變來調節負荷側二次環路的循環水量。當次級泵組總供水量與初級泵組總供水量有差異時，相差的部分從AB平衡管中流過（可以從A流回B，也可以由B流向A）。這樣就可以解決冷水機組與用戶側水量控制不同步問題。用戶側供水量的調節通過二級泵的運行臺數及壓差旁通閥V1來控制（壓差旁通閥控制方式與一次泵系統相同），因此V1閥的最大旁通量為一臺次

5、級泵的流量。在上述的二級泵變流量系統中，常見的負荷側變流量方法是通過供回水壓差對二次泵進行臺數控制的。但實際工程表明，從控制角度看，壓差信號對水系統中流量變化并不敏感，而且并聯水泵越多，敏感度越低；從流量調節角度看，臺數控制只能實現有級的流量調節臺數控制只能實現有級的流量調節，而且由于水泵實際工作點往往不能處于效率最高點，所以，即使流量減少即使流量減少了，實際用電量減少并不多，節能效果不顯著。了，實際用電量減少并不多，節能效果不顯著。真正意義上的變流量系統，真正意義上的變流量系統，應該不改變管路特性，而靠移動水泵工作應該不改變管路特性，而靠移動水泵工作點使之沿管路特性曲線移動點使之沿管路特性曲

6、線移動，保持水泵在最高效率點運行，達到最大，保持水泵在最高效率點運行，達到最大節能效果。節能效果。如圖將水泵工作點自A移到B，只有靠改變水泵轉速n才能實現。現在變頻器價格較高，但增加的投資完全可以通過運行費的節約在較短運行年限內予以回收。由于功率N與流量Q的關系式為當流量減少時，耗功率相應按三次方的比例降低，這對于目前空調水系統的設計水量與實際運行水量差別很大的情況來說，具有非常明顯的節能意義。空調水系統采用變頻裝置具有以下優點： 1）可以最大限度地節省水泵運行能耗。 2）選擇合理時，冬夏可合用一套循環水泵。 3）對電網影響小，變頻器無級調速，電機平滑啟動，無沖擊雜聲，能改善其使用壽命。 4）

7、可減少水泵臺數，同時可實現對制冷機的自動控制，水泵運行啟停均由程序控制，管理方便。323121QQNN 為了使水泵的供水流量和揚程與管路所需的流量和揚程相一致，普遍采用調節水泵出口閥門調節水泵出口閥門的辦法，通過改變管路的水頭損失而改變管路的Q-H特性曲線，使管路的Q-H特性曲線與水泵供水Q-H特性曲線相一致，這種方法雖簡單易行，但僅僅起到調節流量和揚程的作用而已，卻沒有節省電能的效果。圖為3臺同型號水泵并聯運行工況圖。圖中的Qi-Hi為管路特性曲線，Q1-H1、Q2-H2、Q3-H3分別為單臺水泵、兩臺水泵、三臺水泵特性曲線。并聯水泵運行工作點由A點轉移至B點，并聯水泵的供水流量為QB，揚程

8、為HB。由于單臺水泵和并聯水泵的 Q-H都比較平緩，所以，HA與HB之間的揚程變化很小。水泵并聯，流量、揚程、效率如何變化？1) 多臺水泵并聯運行 2) 更換水泵葉輪將水泵葉輪車削縮小后，可改變水泵工作性能水泵葉輪車削縮小后，可改變水泵工作性能。葉輪直徑不同的水泵，其供水流量，揚程和所需要的功率也不同。由圖可見，當管路所需要的流量、揚程為QA、HA時，水泵葉輪直徑為D1時的供水流量、揚程和軸功率分別為 QA、HA、NA。管路所需要的流量減小到QB，揚程仍為HA。為了適應管路流量的變化，水泵應更換上直徑為D2的小葉輪。此時，水泵運行工作點由A移至B點，水泵的供水流量、揚程和軸功率分別為QB、HA

9、和NB即流量稍有減少時，水泵所需要的軸功流量稍有減少時，水泵所需要的軸功率隨著葉輪直徑的減小而以更大的幅度減小，率隨著葉輪直徑的減小而以更大的幅度減小，節電效果相當顯著。節電效果相當顯著。3) 調節水泵葉輪的轉速水泵葉輪調速后，它的性能也將發生一系列的變化。由圖可見，當系統管路所需要的流量、揚程為QA、HA時，水泵的葉輪轉速為n1。當管路所需要的流量仍為QA而揚程降低至HB時，為了適應管路揚程的變化，水泵的葉輪轉速應降至n2。此時，水泵運行工作點由A點移至B點，水泵的供水流量、揚程和軸功率分別為QA、HB和NB。從圖可看出用調用調節水泵葉輪轉速的方法可收到較好的節電效節水泵葉輪轉速的方法可收到

10、較好的節電效果，而水泵葉輪轉速的改變可用變頻調速器果，而水泵葉輪轉速的改變可用變頻調速器來實現。來實現。 空調系統根據系統的風量固定與否，可以分為定風量和變風量空調系統。在空調設計中，選擇什么樣的系統形式，直接影響冷、熱源耗能和動力耗能。 變風量系統（Variable air volume system）是一種節能的空氣調節方式，從當前形勢來看，國外在辦公、商業等大型公共建筑里（主要是內區），比較多的采用變風量（VAV）空調系統。 與定風量空調系統相比，它在滿足空調要求的同時，又有明顯的節能效果，全年空氣輸送能耗可節約1/3，設備容量減少20%30%，據多種資料介紹，變風量系統一般情況下，節能

11、可達50%左右。1. VAV空調系統構成空調系統構成 VAV空調系統根據建筑結構和設計要求的不同有多種設計方案可供選擇。如單風道或雙風道，節流型或旁通型末端裝置，末端是否有再加熱（溫控精度高時采用），送風管道靜壓控制方式（定靜壓或變靜壓）等。總之，只要送風量隨負荷變化而變化的系統，統稱為變風量空調系統。 圖為單風道VAV空凋系統簡圖。系統管路由新風、回風和排風閥門，VAV末端裝置及管網組成。控制環路由室溫控制、送風量控制、新風、回風和排風閥門聯動控制及送風溫度控制等部分組成。(1) 室溫控制：VAV末端裝置根據室內溫度的變化調節進入室內的送風量，以維持室內溫度穩定。(2) 送風量控制：根據送風

12、管道靜壓的變化控制變頻風機轉速。(3) 新風、回風和排風閥門聯動控制：根據新風量要求和季節變換調節新回風風量比，根據新風量的大小控制排風量以達到系統風量平衡。(4) 送風溫度控制：根據送風溫度調節供冷（熱）量。30m3/h.人；總風量的人；總風量的10；保證室內；保證室內510Pa的正壓的正壓2. 變風量末端裝置變風量末端裝置 1. 節流型節流型變風量箱是最基本的變風量箱，其它如風機動力型、雙風道型、旁通型等都是在節流型的基礎上變化發展起來的。所有變風量箱的“心臟”都是一個節流閥，加上對該閥的控制和調節元件以及必要的面板框架就構成了一個節流型變風量箱。節流式的缺點：（1）增加系統的能耗，變風量

13、系統的主要目的之一是節能，可是節能式末端裝置反其道而行之，由于節流，而增加了系統的能耗；（2）增加系統的噪聲。由于節流，而增加了系統的噪聲；（3）增加系統的復雜性，當采用變靜壓控制方式時，應給出實際閥位信號，對于目前的技術發展水平，要低價格、簡單的實現有相當大的難度。 2. 旁通型這是利用旁通風閥來改變房間送風量的系統。由于其并不具備變風量系統的全部優點，因而在有些論文中稱其為“準”變風量系統。該系統的特點是投資較低，但節能卻很小，因為有大量送風直接旁通返回空調設備，并不怎么減小風機能耗，所以目前使用也不多。 3. 風機動力型風機動力型是在節流型變風量箱中內置加壓風機的產物。根據加壓風機與變風

14、量閥的排列方式又分為串聯風機型（Series Fan Terminal）和并聯風機型（Parallel Fan Terminal）兩種產品。所謂串聯風機型是指風機和變風量閥串聯內置，一次風既通過變風量閥，又通過風機加壓；所謂并聯風機型是指風機和變風量閥并聯內置，一次風只通過變風量閥，而不需通過風機加壓。3. 變風量系統的應用范圍變風量系統的應用范圍（1）負荷變化較大的建筑物（2）多區域控制的建筑物（3）有公用回風通道的建筑物（4）在醫院中的隔離病房、實驗室和廚房等不適合應用。變風量系統的控制系統一般可以分成四部分：（1）室內溫度控制（包括變風量末端裝置控制和送風機控制）；（2）室內正壓控制；（

15、3）送風參數控制；（4）新風量控制。四部分相對獨立，又互相關聯。（1） 室內溫度控制它是通過末端裝置對送風量的控制來實現的，末端裝置的控制可以分為三類：隨壓力變化的（又稱壓力相關型），限制風量的，不隨壓力變化的（又稱壓力無關型）。l）隨壓力變化的末端裝置對風量的控制這類末端裝置的控制部件，實際上就是安裝在末端裝置箱體內的一個風量調節閥，它接受室內溫度調節器的指令而不斷改變其開度來調節送風量。由于這類裝置結構簡單，價格便宜，再配以較靈敏的室內溫度調節器，仍然可以將室溫控制在較舒適的范圍以內。 2）限制風量的末端裝置對風量的控制這類末端裝置安裝有最大風量限制器，或者有最小風量限制器。雖然在絕大多數

16、時間內，可避免送風量超過限定器的設定值，但是，實際上全年只有短時間會出現最大負荷狀態，所以，這種控制的結果，會使送風量出現“超調”或“欠調”現象。風量限定控制有兩種方式，一種是采用機械式（即帶有彈簧）定風量調節器，一種是采用帶有孔板或速度測頭的差壓控制器。3）不隨壓力變化的末端裝置對風量的控制這類未端裝置在任何條件下，都只根據房間負荷的需要輸送相應的空氣量，與風管系統中的靜壓變化無關，它可以從最大到最小的送風量范圍內進行控制，只接受室內溫度調節器的指令。（2）室內壓力控制如前所述，變風量系統在進行控制時，需要同時考慮室內壓力，也不應出現過低的壓力。目前采用的室內壓力控制方法有：（1）通過送風靜

17、壓信號控制回風機風量；（2）由室內壓力控制回風機風量；（3）測量送風風管和回風風管內的流量，由兩者差值控制回風機風量；（4）由房間的壓力控制排風風機風量；（5）由新風閥的開度控制排風風機風量；（6）由房間壓力控制排風風閥排風量；不設回風機，只設新風機和排風風機，以新風和排風之間的固定壓力比為基礎控制排風風機風量。這些方法是ASHRAE研究課題590提出的，該課題還提供了用于這些控制方面比較的計算機程序。（3）送風溫度控制變風量系統的基本特點是變送風量，定送風濕度，變風量末端裝置的送風量是由室內溫度設定值控制，與送風溫度無關。早期的變風量系統對如何合理地設定送風溫度，未給予足夠的重視。送風溫度設定不合理有可能造成末端裝置的噪聲過大，耗能過高。因此進入20世紀90年代后，在變風量系統的研究中，加強了送風溫度控制的研究。 （1）檢查電機、風機、電加熱器、水泵、表冷器或噴水室、供熱設備及自動控制系統等，確認其技術狀態良好。 （2）檢查各管路系統連接處的緊固、嚴密程度，不允許有松動、泄漏現象。 （3）對空調系統中有關運轉設備（如風機、噴水泵、回水泵等），應檢查各軸承的供油情況。若發現有虧油現象應及時加油。 （4）根據室外空氣狀態參數