变风系统的VAV末端1

摘要： 与工业发达国家相比，在变风量空调的领域，我国已经落后许多年，随着空调事业的发展，近年来，变风量空调系统的研究，VAV系统开发和应用，已经提到议事日程。相信在不久的将来，VAV末端机组将在我国空调领域中得到广泛的应用。

关键词： VAV末端 变风量 冷热负荷 末端选型

1、VAV末端的工作原理

向房间送入室内的冷量按下式确定：

Q=C.ρ。L（tn-ts） （1）

式中 C—空气的比热容，KJ/（Kg.°c）；ρ—空气密度，Kg/m3；L—送风量，m3/S；

tn—室内温度，°c；ts—送风温度，°c；Q—吸收（或放入）室内的热量，KW.

如果把送风温度设为常数，改变送风量L，也可得到不同的Q值，以维持室温不变。

空调系统的VAV末端按变风量的工作原理设计，当空调送风量原理设计，当空调送风通过VAV末端时，借助于房间温控器，控制末端进风口多叶调节风阀的开闭，以不改变送风温度而改变送风量的方法，来适应空调负荷的变化，送风量随着空调负荷的减少而相应减少而相应减少，这样可减少风机和制冷机的动力负荷。

当系统送风量达到最小设定值，而仍需要下调室内空气参数时，可直接通过加热器再热，或启动一台辅助风机，吸取吊顶中的回风，送入末端机组内，与冷气流混合后一起通过加热器再热后送入房间，达到维持室内空气参数的目的。

2、VAV末端的产品特点

2.1 省能运行

VAV末端借助于进口调节阀，并联风朵，热水盘管，电热盘管、电热盘管、风速测量装置、房间恒温器，气动或电动控制元件，能使空调系统达到省能运行。

部分负荷时，能避免在定风量系统中，再热器的冷热负荷抵消而造成的双重能量消耗。如考虑到系统设备的同时使用系统，能使VAV末端系统总风量减少，节省大量风机水泵的电能。

2.2 组合灵活

VAV末端结构紧凑，机组组合灵活。

按设备的使用功能分，机组有单风道、双风道、热水再热、电热再热，并联风机驱动等不同的末端组合。近空调机需要，机组还可配备静压箱和消声箱和消声器。按设备的控制功能分，机组有气功、电动（模拟/数字）、压力相关型和压力无关型等不同组合。

2.3 静音设计

箱体设计成内壁贴有带保温的消声材料的消声器。箱内通常不设风机，并联风机动力小，噪声低。末端的送风动力主要来自于系统的可变风量主风机，这样，能使风机静音运转。

在部分负荷时，VAV末端的噪声通常比同风量的风机盘管加新风系统低，特别适用于图书馆、演播室、影剧院等场合。

2.4 控制先进

机组进气口设有电子风速传感器，可以根据房间的温度要求，通过压力无关型气动/电动（模拟/数字）控制器调节送风量，温度控制品质好。

2.5 安装方便

与同风量的风柜相比，VAV末端机组结构紧凑，机组高度小于 500MM，有效地增加了机组的安装空间，减少了层高对机组安装的影响。由于冷冻/冷凝水管不进入天花板上部，没有风机盘管的凝水盘，不存在冷凝滴水污损天花板现象。设置在机组侧面或底部的维修孔，使机组的安装、维护和保养更为方便，有效地减少机组的安装和维修成本。

3、VAV末端的基本组合

3.1 单风道变风量末端

这是最简单的变风是末端，仅有一条送风道通过末端设备和送风口向室内送风。根据空调负荷的减少而相应减少，这样可实现对室温，室内最大，最小风量的有效控制，减少风机和制冷机的动力负荷。

这种组合只能对各房间同时加热工冷却，无法实现在同一时期内，对有的房间加热，有的房间冷却。当显热负荷减少时，室内相对湿度也不易控制。因此，仅适用于室内负荷比较稳定。室内相对湿度无严格要求的场合。

3.2 双风道变风量末端

机组具有冷热两个风道，当房间的送风量随着冷负荷的减少而达到最小风量时，开启热风阀，向房间补充热量，使系统的负荷得到有效的调节。

这种组合，对房间的负荷适应性强，能满足有的房间加热，有的房间冷却的要求。由于负荷得到补偿，最小风量得到控制，室内的相对湿度可保持在较好的水平上，但系统需增加一条风道，设备费和运行费将有所提高。

3.3 热水再热单风道变风量末端

在单风道变风量末端机组上，串联一热水再热盘管即成。当系统风量达到最小设定值，而仍需要下调室内的空气参数时，一次风可通过热水加热器再热、送入房间，达到维持室内空气参数的目的。

这种末端对房间的调节，基本与双管末端类似，但系统需敷设热水管，设备费和运行费也有气提高。

3.4 电热再热单风道变风量末端

由单风道变风量末端串联一电热盘管组合而成，其加热工作原理与串联热水盘管相同。

3.5 并联风机驱动的单风道变风量末端

由单风道变风量末端并联一离心风机组合而成，当系统送风量达到最小设定值，而仍需要下调室内的空气参数时，启动一并联风机，吸取吊顶中的回风，送入机组内，与冷气流混合后送入房间。一次风与回风的混合，可有效地节省能量，并使系统具有较好的气流分布。

3.6 并联风机驱动热水再热的单风道变风量末端

在并联风机驱动的单风道变风量末端上，串联一热水再热盘管组合而成。当系统送风量达到最小设定值，而仍需要下调室内的空气参数时，启动一并联风机，吸取吊顶中的回风，送入机组内，与冷气混合后通过回热器再热，送入房间。

3.7 并联风机驱动电热再热的单风道变风量末端

在并联风机驱动的单风道变风量末端上，串联一电热盘管组合而成。其工作原理与3.6节同。

4、VAV末端的部件结构

4.1 箱体采用薄形设计，由镀锌板外壳制成，内衬厚度为25-50mm，密度为40kg/m3的玻璃纤维，表面贴有穿孔铝箔，用保温钉固定在面板上的内表面上，具有防火，隔热、隔声和防腐的能力。机壳内的最大风速可达到20m/S.

一次风高压侧管采用圆管或椭圆管，低压侧风管采用滑动法兰连接。机组下侧或两侧，设有通道门，在不影响机组管道连接的情况下，能方便地对风机和电机进行维护保养。

4.2 调节风门

由4-6片对开式叶片组成的节流基本功调节风门，具有良好的密封和气流设计。当进口压力为750Pa时，风门的最大泄漏量为额定风量的2%.

在风门叶片伸出轴上设有无需保养的长寿命尼龙自润滑轴承，与执行器连接后，风门能按房间的温度要求，通过温控器控制进气口的一次风量。

一次风的风量采用压力无关型控制器，控制器可在工厂设定。控制区间为100%-10%，控制误差为±5%-±10%，控制精度主要依赖于控制器的型式。

4.3 风速传感器

在机组进口调节风门前设平均风速传感器，提供正比于流量的压差信号，通过压差信号利用图表可直接读得机组一次风的风量，并实现对风门的控制。

最小的一次风压差信号，利用图表可直接读得机组一次风的风量，并实现对风门的控制。

最小的一次风压差信号为25Pa，在典型的一次风流量区间，由平均风速传感器测得的压差，在校正图中的误差为±3%.

4.4 热水盘管

热水盘管具有镀锌钢板壳，铜管套铝片结构，机械涨管。铜管内径为??9.5-12.7mm，铝片片距为1.80-2.54mm，排数为1-4排，每排设一回路，其热量区间为2-18KW.

热水盘客设有放水和放气孔并有左右方向之分，盘管的泄漏压力为180Pa.需要时还可设置电动控制阀，调节水量。

4.5 电热盘管

电热盘管设置在由镀锌钢板组成框架的卧式机组内，安装在VAV末端机组的出口。通常按加热量、电气特性和控制级数进行设计。由80/20镍铬丝制成的电热盘管放在充满二氧化镁的不锈钢管内，由固定的陶瓷轴套支撑。