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【摘 要】本人在深圳从事消防工作多年，现结合工作实践，对变风量空调自控系统选型进行简要说明 ，供同行参考。
【关键词】变风量 自控 系统选型
1 VAV空调系统的分析
VAV即变风量空调系统，属于全空气系统的一种，房间的冷热负荷完全由空气来担负，通常空气的冷却、去湿处理完全集中由空调机房的空气处理机来完成，但可在房间内对输送进房间的冷空气再加热。
变风量系统主要是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系统，这种空调系统的送风状态基本保持不变。
由于不同朝向的房间会在不同的时刻达到最大冷负荷，而不会同时达到最大送风量，因此采用变风量空调系统可以选用较小风量的空调机组。我们需要对各个房间做逐时负荷分析，为我们的变风量末端BOX选型和控制提供依据。
变风量空调系统的设计是真正基于逐时负荷的设计，系统可以根据需要随时调节分配到各个区域内的送风量和供冷量（或供热量）。系统总送风量为各时段中所有区域要求风量之和的最大值，而不是所有区域在合时段中要求风量最大值之和。前者通常只占后者的70%90%，因此变风量空调系统可以显著减少系统的总送风量。
2、VAV的控制方法
变风量末端装置按风量调节方式有压力无关型和压力有关型。压力有关型是由室内的温度传感器直接控制风门的角度，但系统中一个末端装置调节会改变整个风管的阻力特性，因此会影响其他末端装置的风门的变化。压力无关型是，DDC将房间温度传感器测量的温度值与设定温度值进行比较，计算得出需要的风量，根据此风量值来调节风门的角度，这类末端装置通常在入口处设风量传感器，可以测流速。
系统的总风量的控制方法主要有以下几种：
①定静压控制法
所谓定静压控制，就是在风管静压最不利点（一般经验建议在风管2/3处）安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。
这种控制方法的好处是控制方式比较简单，稳定，容易实现，但风机要维持风管最不利点的静压，因此节能效果并不好。
此方法还有一个关键点是风管的最不利点不易找到，它会因风管的施工工艺以及末端的多少有关，增加或减少末端时此不利点会发生偏移。
静压的设定值也不易掌握，设定值偏低时，高负荷区域的VAV末端无法满足需求，即使风阀全开也无法达到温度设定；设定值偏高时，使空调机提供过量的风，造成电能的浪费。
②变静压控制法
所谓变静压控制，根据风阀开度控制送风机的转速，使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是接近全开（90%）的，这样系统局部阻力变化很小，可近似看作工况点沿管路综合阻力曲线变化。
这种控制方法的好处是节能效果明显。
但这种方法的缺点是风管的静压一直在变化，会影响变风量末端风阀的开度，很容易出现系统负荷不平衡，在系统低负荷时为保证最不利点风量需求，风机频率据高不下，达不到节能效果。
③总风量控制法
总风量控制法即累加所有变风量末端的风量需求的总和，根据现场测量得到的风机频率对应风量的曲线，计算得出风机所需的运行频率。
这种方法更简单直接，由于不需要做变静压控制法中的阀位控制，在系统低负荷时，比定静压法要节能更易实现，具有更好的节能效果。但是由于各阀门关小后，管道的阻力曲线不易确定，因此导致风机性能曲线的不易确定。
④总风量加变静压控制法
总风量加变静压控制方法将总风量系统与变静压控制法相互结合，由室内实测温度与设定温度值计算出变风量末端装置的送风量，将各变风量末端装置的送风量求和，根据空调风机的风机特性得到风机的转速。风机的转速确定后，送风量确定了，各变风量末端风阀微调，实现室内送风量的恒定。再根据各变风量末端风阀的位置反馈微调风机的转速。
风机转速的微调：
a、至少有一个末端装置风阀开度过高（开度为100%），微调后风机转速提高。
b、全部的末端装置风阀开度过低（开度低于85%），微调后风机转速降低。
c、没有一个末端装置风阀开度过高（开度为100%），且至少有一个末端装置风阀开度适中（开度为85%～99%之间），风机转速不变。
3、变风量末端和变风量控制器的选型
3.1、变风量末端的选型
目前市场上比较好的变风量末端厂家有：大智、妥思、皇家、江森等。
变风量末端主要有节流型、风机动力型、双风道型、旁通型和诱导型几种。
节流型是通过节流机构（如风门）来调节风量的。
风机动力型是在节流型变风量箱中内置加压风机，根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型和并联风机型。串联风机型即风机与阀门串联，一次风既通过风门，也通过风机加压；并联型一次风只通过风门，风机的作用是诱导室内空气。
双风道型由冷热两个变风量箱组合而成，在双风道系统中使用，因其初投资昂贵，控制复杂而不常使用。
旁通型将部分送风旁通到回风道中去而减少送入室内的风量，但空调机组的总风量是不变的，不是具有节能特点的真正意义上的变风量系统，因此较少使用。
诱导型是通过一次风诱导室内回风混合后再送入房间，这种方式可以采用低温送风，但空调机组的动力有所增加。
单风道变风量末端的选型：
如果空调机组的选型采用低温送风的方式，则要选风机动力型和诱导型，特别是空调机组的提供的风压较大时可优先选择诱导型。但选择这种变风量末端时，空调机组的总送风量可减少，但一定要提高其新风比，保证室内卫生环境。
3.2、变风量控制器的选型 控制器主要包括两部分：变风量末端的控制器和空调机组的控制器。目前控制器的厂家主要有霍尼韦尔、西门子和江森，江森公司既生产变风量末端，又生产控制器，在变风量末端出厂标定时可直接安装于末端单元风阀轴上，省却了外置接线及安装时间，变风量末端与控制器实现无缝配合，建议选择江森公司产品。
变风量末端的控制由DDC控制器、风阀驱动器和压差变送器来实现，江森VMA系列控制器集DDC控制器、风阀驱动器和压差变送器为一体。变风量末端控制器监测以下点位：
1、末端一次风量测定；2、-室内/区域温度测定；3、-室内/区域温度设定；4、末端风门开度控制；5、末端实际风门开度反馈。
3.3、空调机组的控制
VAV系统空调机组通常采用变频空调机组。
1、根据事先设定的时间程序表自动启停机组；在某些特别情况下， 如加班情况，风机有需要在预先设定时间程序表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上手动点击鼠标来实现对机组的启停，时间程序表根据建筑的使用功能来设定。
2、根据设定的送风温度传感器实测的温度值与设定温度值的比较，调节水路电动阀开度，以维持恒定送风温度恒定。
3、在变风量末端已经达到设定的最小风量时，如果室内温度依旧低于设计的温度，调节水路电动阀开度，提高送风温度。
4、压差保护开关确定风机是否安全运行，当该开关关闭时，表明风机运行安全，如开机后30秒，该开关仍未关闭，风机应停止运行。
5、冷水阀应与风机状态联动， 在风机停止状态下， 将冷冻水阀关闭
6、在夏季和冬季，在正常上班时段提前半小时至一小时，提前对空调区域进行预冷或预暖，使空调区域尽快进入舒适状态，提高空调区域的舒适性。当风机处于预冷、预热模式时，其新风阀关闭，此时不仅保证了其设备容量的减少，同时还保证了能量损耗的减少。
7、根据新风竖井内静压传感器检测值决定新风量运行模式。当新风竖井内静压低于设定值时，采用定新风量运行，以保证室内的新风量需求；当新风竖井内静压高于设定值时，采用CO2浓度控制。采用室内CO2浓度来控制新风阀的开启度。优点是及时的反应室内新鲜空气的需求量，根据室内实测的浓度和设定值进行比较，不断的补充新风使实测的浓度低于设定值，是较常见有效的一种新风控制方式。
8、当室外空气焓值低于室内空气焓值时，全开新风阀，关闭回风阀，采用全新风模式。
9、过滤网压差监测：风机启动后，过滤网前后将建立起一个风压差值，当风压差值大于某一个设定值时，表明过滤网堵塞，则压差开关将输出报警信号，用于提醒有关工作人员及时清洗过滤网，以长期保持空调机组的工作效果。
结束语：
变风量空调系统在中国多个项目中已有应用，但由于控制技术和控制策略以及施工水平的限制，并未得到大力推广，随着国家节能减排计划和绿色建筑的大力推行，变风量空调系统将会得到更多的应用，更全面的推广。
参考文献
[1] 陈龙.楼宇控制与系统集成技术，中国建筑工业出版社， 2004
[2] 霍小平.中央空调自控系统设计，中国电力出版社， 2004
[3] 陈建胜.变风量空调系统控制方式，福建建设科技；2005
【关键词】变风量 自控 系统选型
1 VAV空调系统的分析
VAV即变风量空调系统，属于全空气系统的一种，房间的冷热负荷完全由空气来担负，通常空气的冷却、去湿处理完全集中由空调机房的空气处理机来完成，但可在房间内对输送进房间的冷空气再加热。
变风量系统主要是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系统，这种空调系统的送风状态基本保持不变。
由于不同朝向的房间会在不同的时刻达到最大冷负荷，而不会同时达到最大送风量，因此采用变风量空调系统可以选用较小风量的空调机组。我们需要对各个房间做逐时负荷分析，为我们的变风量末端BOX选型和控制提供依据。
变风量空调系统的设计是真正基于逐时负荷的设计，系统可以根据需要随时调节分配到各个区域内的送风量和供冷量（或供热量）。系统总送风量为各时段中所有区域要求风量之和的最大值，而不是所有区域在合时段中要求风量最大值之和。前者通常只占后者的70%90%，因此变风量空调系统可以显著减少系统的总送风量。
2、VAV的控制方法
变风量末端装置按风量调节方式有压力无关型和压力有关型。压力有关型是由室内的温度传感器直接控制风门的角度，但系统中一个末端装置调节会改变整个风管的阻力特性，因此会影响其他末端装置的风门的变化。压力无关型是，DDC将房间温度传感器测量的温度值与设定温度值进行比较，计算得出需要的风量，根据此风量值来调节风门的角度，这类末端装置通常在入口处设风量传感器，可以测流速。
系统的总风量的控制方法主要有以下几种：
①定静压控制法
所谓定静压控制，就是在风管静压最不利点（一般经验建议在风管2/3处）安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。
这种控制方法的好处是控制方式比较简单，稳定，容易实现，但风机要维持风管最不利点的静压，因此节能效果并不好。
此方法还有一个关键点是风管的最不利点不易找到，它会因风管的施工工艺以及末端的多少有关，增加或减少末端时此不利点会发生偏移。
静压的设定值也不易掌握，设定值偏低时，高负荷区域的VAV末端无法满足需求，即使风阀全开也无法达到温度设定；设定值偏高时，使空调机提供过量的风，造成电能的浪费。
②变静压控制法
所谓变静压控制，根据风阀开度控制送风机的转速，使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是接近全开（90%）的，这样系统局部阻力变化很小，可近似看作工况点沿管路综合阻力曲线变化。
这种控制方法的好处是节能效果明显。
但这种方法的缺点是风管的静压一直在变化，会影响变风量末端风阀的开度，很容易出现系统负荷不平衡，在系统低负荷时为保证最不利点风量需求，风机频率据高不下，达不到节能效果。
③总风量控制法
总风量控制法即累加所有变风量末端的风量需求的总和，根据现场测量得到的风机频率对应风量的曲线，计算得出风机所需的运行频率。
这种方法更简单直接，由于不需要做变静压控制法中的阀位控制，在系统低负荷时，比定静压法要节能更易实现，具有更好的节能效果。但是由于各阀门关小后，管道的阻力曲线不易确定，因此导致风机性能曲线的不易确定。
④总风量加变静压控制法
总风量加变静压控制方法将总风量系统与变静压控制法相互结合，由室内实测温度与设定温度值计算出变风量末端装置的送风量，将各变风量末端装置的送风量求和，根据空调风机的风机特性得到风机的转速。风机的转速确定后，送风量确定了，各变风量末端风阀微调，实现室内送风量的恒定。再根据各变风量末端风阀的位置反馈微调风机的转速。
风机转速的微调：
a、至少有一个末端装置风阀开度过高（开度为100%），微调后风机转速提高。
b、全部的末端装置风阀开度过低（开度低于85%），微调后风机转速降低。
c、没有一个末端装置风阀开度过高（开度为100%），且至少有一个末端装置风阀开度适中（开度为85%～99%之间），风机转速不变。
3、变风量末端和变风量控制器的选型
3.1、变风量末端的选型
目前市场上比较好的变风量末端厂家有：大智、妥思、皇家、江森等。
变风量末端主要有节流型、风机动力型、双风道型、旁通型和诱导型几种。
节流型是通过节流机构（如风门）来调节风量的。
风机动力型是在节流型变风量箱中内置加压风机，根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型和并联风机型。串联风机型即风机与阀门串联，一次风既通过风门，也通过风机加压；并联型一次风只通过风门，风机的作用是诱导室内空气。
双风道型由冷热两个变风量箱组合而成，在双风道系统中使用，因其初投资昂贵，控制复杂而不常使用。
旁通型将部分送风旁通到回风道中去而减少送入室内的风量，但空调机组的总风量是不变的，不是具有节能特点的真正意义上的变风量系统，因此较少使用。
诱导型是通过一次风诱导室内回风混合后再送入房间，这种方式可以采用低温送风，但空调机组的动力有所增加。
单风道变风量末端的选型：
如果空调机组的选型采用低温送风的方式，则要选风机动力型和诱导型，特别是空调机组的提供的风压较大时可优先选择诱导型。但选择这种变风量末端时，空调机组的总送风量可减少，但一定要提高其新风比，保证室内卫生环境。
3.2、变风量控制器的选型 控制器主要包括两部分：变风量末端的控制器和空调机组的控制器。目前控制器的厂家主要有霍尼韦尔、西门子和江森，江森公司既生产变风量末端，又生产控制器，在变风量末端出厂标定时可直接安装于末端单元风阀轴上，省却了外置接线及安装时间，变风量末端与控制器实现无缝配合，建议选择江森公司产品。
变风量末端的控制由DDC控制器、风阀驱动器和压差变送器来实现，江森VMA系列控制器集DDC控制器、风阀驱动器和压差变送器为一体。变风量末端控制器监测以下点位：
1、末端一次风量测定；2、-室内/区域温度测定；3、-室内/区域温度设定；4、末端风门开度控制；5、末端实际风门开度反馈。
3.3、空调机组的控制
VAV系统空调机组通常采用变频空调机组。
1、根据事先设定的时间程序表自动启停机组；在某些特别情况下， 如加班情况，风机有需要在预先设定时间程序表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上手动点击鼠标来实现对机组的启停，时间程序表根据建筑的使用功能来设定。
2、根据设定的送风温度传感器实测的温度值与设定温度值的比较，调节水路电动阀开度，以维持恒定送风温度恒定。
3、在变风量末端已经达到设定的最小风量时，如果室内温度依旧低于设计的温度，调节水路电动阀开度，提高送风温度。
4、压差保护开关确定风机是否安全运行，当该开关关闭时，表明风机运行安全，如开机后30秒，该开关仍未关闭，风机应停止运行。
5、冷水阀应与风机状态联动， 在风机停止状态下， 将冷冻水阀关闭
6、在夏季和冬季，在正常上班时段提前半小时至一小时，提前对空调区域进行预冷或预暖，使空调区域尽快进入舒适状态，提高空调区域的舒适性。当风机处于预冷、预热模式时，其新风阀关闭，此时不仅保证了其设备容量的减少，同时还保证了能量损耗的减少。
7、根据新风竖井内静压传感器检测值决定新风量运行模式。当新风竖井内静压低于设定值时，采用定新风量运行，以保证室内的新风量需求；当新风竖井内静压高于设定值时，采用CO2浓度控制。采用室内CO2浓度来控制新风阀的开启度。优点是及时的反应室内新鲜空气的需求量，根据室内实测的浓度和设定值进行比较，不断的补充新风使实测的浓度低于设定值，是较常见有效的一种新风控制方式。
8、当室外空气焓值低于室内空气焓值时，全开新风阀，关闭回风阀，采用全新风模式。
9、过滤网压差监测：风机启动后，过滤网前后将建立起一个风压差值，当风压差值大于某一个设定值时，表明过滤网堵塞，则压差开关将输出报警信号，用于提醒有关工作人员及时清洗过滤网，以长期保持空调机组的工作效果。
结束语：
变风量空调系统在中国多个项目中已有应用，但由于控制技术和控制策略以及施工水平的限制，并未得到大力推广，随着国家节能减排计划和绿色建筑的大力推行，变风量空调系统将会得到更多的应用，更全面的推广。
参考文献
[1] 陈龙.楼宇控制与系统集成技术，中国建筑工业出版社， 2004
[2] 霍小平.中央空调自控系统设计，中国电力出版社， 2004
[3] 陈建胜.变风量空调系统控制方式，福建建设科技；2005