连载· 16 |《变风量空调系统》——第三章 变风量空调自动控制系统设计
2017-10-14
3.1 变 风 量 系 统 控 制
变风量空调系统控制包括室内温度控制、风量控制、送风温度控制、新风控制、机组启停等主要控制内容，但是根据业主需求也可以提供空气品质检测与控制、过渡季全新风运行、夜间通风换气、上班前预冷预热、下班房间空调自动复位、定时开关机、加 班自动请求、温度上下限节能模式、空调计量收费、能效评估等定制监控功能。
其中， 室内温度控制由变风量末端装置来完成，而其他控制均由空调机房变风量智慧控制柜及现场定制组件完成。
变风量空调系统是一个多回路的动态的调节过程，各回路的调节既独立又相互关联。
具体控制流程和原理分别如图 3-1、图 3-2 所示。
3.2 室 内 温 度 控 制
室内温度主要由变风量末端装置（简称 vav-tmn）来进行控制，如图 3-2 所示。
图 3-1 变风量系统控制流程图
图 3-2 变风量空调机组控制原理图
3.2.1 单风道型变风量末端装置控制
1. 压力相关型单风道变风量末端装置控制方案
压力相关型单风道变风量末端装置是通过房间温度与设定温度差值控制风阀开度。
其核心部件包括：房间温控器、一体化变风量控制器（含风阀驱动器）。
其控制原理：由房间温控器将房间温度与设定温度差值通过控制器控制风阀驱动器来调节风阀的开度。
具体控制原理与工作原理如图 3-3 所示。
图 3-3 压力相关型单风道变风量末端装置控制原理图
压力相关型的单风道变风量末端装置的弊端是当送风静压变化时，变风量末端装置 的风量随着入口静压变化而变化，从而使得某个阀门调节导致其他房间的温度波动。
因此这种方法在控制精度要求较高的场所不被推荐采用。
2. 压力无关型单风道变风量末端装置控制方案
压力无关型单风道变风量末端装置和压力相关型相比，增加了风量传感器，通过房间 温度与设定温度差值控制风阀风量.
其核心部件包括：房间温控器、一体化变风量控制器（含风阀驱动器）和风量传感器。
其控制原理：控制器根据房间温度与设定温度差值确定房 间的需求风量，同时比较测量的变风量末端装置实际风量与需求风量偏差，从而控制风阀 驱动器来调节风阀的开度使该偏差值趋近于零。
具体控制原理与工作原理如图 3-4 所示。
图 3-4 压力无关型单风道变风量末端装置控制原理图
3.2.2 串联式风机动力型变风量末端装置控制
串联式风机动力型变风量末端装置内置节流风阀和末端风机，末端风机与一次风为串联状态。一次风经节流风阀后与来自吊顶的室内回风混合后由串联风机送至空调区域。 负荷变化时，通过改变风阀的开度来改变一次风量，而末端风机仍全量运行；实现一次风系统变风量，变风量末端装置后的风系统定风量运行。
适合应用于高大空间，或对气流组织有特殊要求的场所，与普通风口配套，可用于低温送风系统。
串联式风机动力型 变风量系统原理如图 3-5 所示。
图 3-5 串联式风机动力型变风量末端装置控制原理图
3.2.3 并联式风机动力型变风量末端装置控制
并联式风机动力型变风量末端装置内置节流风阀和末端风机，末端风机与一次风 为并联状态。夏季运行时，末端风机通常不开起，只通过改变风阀的开度来改变送风 量以满足负荷的变化需求，一般在制冷最小风量条件和制热条件下才起动末端风机吸取吊顶内的回风，以加大送风量改善气流组织。
并联式风机动力型变风量系统原理如 图 3-6 所示。
图 3-6 并联式风机动力型变风量末端装置控制原理图