变风量控制方法

变风量空调系统的几种控制方法作者：张红娣来源：《中国新技术新产品》2008年第22期摘要：本文介绍了变风量空调系统的三种控制方法的控制原理、特点及其优缺点。

关键词：变静压控制法；直接数字控制法变风量；风机总风量控制法一个好的变风量空调系统，除了精确的设计计算，合理的系统布置，到位的施工安装外，选择一个最佳的控制方法也很关键。

在工程实际运用中，采用较多的有：定静压控制法；变静压控制法；直接数字控制法（DDC）；风机总风量控制法。

以下将就这四种方法加以一一论证。

1 变静压控制法1.1 变静压控制方法所谓变静压控制，就是使用带风阀开度传感器，风量传感器和室内温控器的变风量末端，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全开的。

变静压控制法的控制原理图如下所示：从变静压控制法的控制原理图中，我们可以推知其控制方法：变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。

变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。

变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量低于温控器设定值→系统静压偏低→调节并提高风机转速。

1.2变静压控制方法的优点与定静压控制方法相比，节能效果明显我们知道，其中，N为风机的功率Q为风机输送的风量，P为风机所产生的风压，n为风机的转速。

当空调负荷变小时，风量Q从正常工况点Q1减少到Q2时，如图所示：很明显，由于变静压控制法的n2小于定静压控制法的n1，风机功率N与风机转速n成3次方关系，故变静压控制法的节能效果比定静压控制法好。

控制精度高 ;房间的温湿度效果更好1.3变静压控制方法的缺点增加了阀开度控制，相应增加了投资成本，使控制更加复杂，调试更加麻烦。

风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程，房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。

2直接数字控制法（DDC）所谓直接数字控制法（DDC）就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节（调节器），而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构。

三种通风柜VAV控制方式比较一性能卓越的视窗位移传感器VAV系统大量工程实践证明，视窗位移传感器（或称“调节门传感器”）的使用，只有在同时使用文丘里阀的情况下才能获得完整的快速响应（<1秒）效果。

在通风柜上安装LCS视窗位移传感器，实际测量视窗的位置，并将此信号传递给控制器，计算每一时刻通风柜的开口面积，进而计算为了保障进口风速为恒定的0.5m/s时所需的排风量，并以此信号控制LCS文丘里阀的变化。

此种控制方式具备非常强的抗室内气流干扰能力，控制效果好，系统监测视窗位置和通风柜排风量，反应速度快，避免安装可能给系统带来不稳定因素的干扰源（如风速传感器），同时LCS文丘里阀能够有效化解来自管网的压力波动，LCS文丘里阀的精度高，反应速度快，系统响应时间通常为1秒钟左右，而蝶阀由于不能过滤管网压力波动，往往配置在成本较低的风速传感器系统中。

二 价格低廉的风速传感器VAV系统无论是何种风速传感器，原理都是利用气流上下游压差形成的“风”，将一个风速传感器安装于通风柜侧壁，测量通过该传感器的风速，以此代替通风柜的平均进口风速，然后根据风速信号修正蝶阀开度，使蝶阀在反复的“矫枉过正”过程中逐渐回到设定值。

此种方式的缺点需要在系统设计时严肃考虑：1. 拖累系统响应时间，对于通风柜控制来说，响应时间最重要，而该系统必须要等风速已经实际出轨并被风速传感器检测出偏离后才开始调节，响应时间为3秒钟左右。

2. 抗气流干扰能力弱，微弱气流即可使风速传感器的两个内外压差测量点失去平衡，系统常处于不稳定状态，蝶阀执行器持续转动，寿命短，维修多。

3. 以风速传感器所在侧壁一点处的风速代表平均进口风速，不具有代表性。

因为通风柜前操作者的位置，通风柜内放置物品的位置，以及室内气场的动态化，都会使风速传感器的测量点偏移离开初始值。

侧壁所测点的风速很难代表进口平均面风速。

三双传感器带动VAV系统目前国内有厂家重新推出了多年前已经被淘汰的由视窗位移传感器和风速传感器同时带动的通风柜控制系统。

变风量控制系统实施方案与措施摘要：分析了智能建筑中变风量控制系统实施现状，对实施中常见方案缺陷进行分析，明确缺陷产生的原因，并给出变风量控制系统实施方案的质量控制措施，从设计单位、施工安装单位、供货单位、监理单位与业主单位不同角度把控施工质量，并应用到智能建筑中，通过调试运行，上述措施使得该控制系统的正确性与可靠性得到验证，达到原设计目标，实现变风量控制系统的成功应用。

关键词：变风量控制；智能建筑；缺陷；措施；质量控制一、前言变风量系统（Variable Air V olume System, V A V系统）是20世纪60年代出现，伴随20世纪70年代西方国家的能源危机而广泛发展，进入现今社会节能减排国家政策的实施，现阶段变风量系统的应用更是日益广泛。

V A V系统能根据室内不同的负荷情况自动调节空调系统送风量，在非全负荷运行的条件下减少送风量，带来风机能耗的降低从而达到节能减排的目的。

同时由于其属于全空气系统，可以利用新风消除室内负荷，能对负荷变化迅速响应，室内也没有风机盘管凝水问题和霉菌滋生问题，系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适合格局多变的商业写字楼宇。

二、变风量控制系统实施方案现状及分析第一幢智能建筑于1984年在美国建成。

我国于２０世纪90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。

伴随智能建筑中（尤其高层智能建筑中）大量变风量控制系统的应用，现阶段广州新建高层写字楼宇中多数均采用了V A V系统，但实施现状不容乐观，失败案例较多，整体表现为：1.变风量控制系统产品技术封闭，不利于其系统的施工及运行。

因我国变风量控制系统等智能楼宇产品起步晚，但市场巨大，欧美等先进国家的智能楼宇公司大批进入，逐步形成我国智能楼宇市场被几大跨国公司垄断的局面，同时由于各个不同智能楼宇公司使用各自开发的总线等软件产品，相互间软硬件兼容性低，上述原因直接导致了欧美公司对变风量控制系统产品技术封闭，很多工程实施中二次开发需求无法满足，施工单位严重依赖V A V控制系统产品生产单位开展相关二次开发等调试工作，运行过程中物业管理人员更加依赖产品生产单位开展二次开发及故障处理，此情况不利于V A V控制系统的施工及后期运行，将直接导致V A V控制系统出现建设完成但无法使用或无法按照设计意图正常运行。

作者: yujianying变风量空调系统风机总风量控制方法清华大学戴斌文狄洪发江亿Fan control method by total air volume in V AV systemsBy Dai Bin wen, Di Hongfa and Jiang Y i提要通过对压力无关型变风量末端的分析得出了设定风量作为控制变量，进而提出了变风量系统总风量控制方法，使用空调系统模拟软件H V ACSIM+对其与定静压、变静压控制方法作了对比模拟研究，并在实际系统中进行了实验验证。

关键词变风量总风量控制定静压控制变静压控制空调系统模拟软件AbstractBased on an analysis of the pressure independent terminals, finds the set air flowrate to be a suitable control parameter, and puts forward a total vol ume method for control of the V AV systems. Simulation of this and constant pressure and pressure reset control methods with the HV ACSIM+ softwar e shows that the former is of higher reliability and the operation in a project proves its satisfying performance.Keywords：variable air volume，total air volume control，constant pressure control，pressure reset control，air conditioning simulation software1 概述文献[1]中，对定静压和变静压的控制方法进行了模拟及实验研究，结果虽然表明这两种控制方法基本上都能完成系统的控制要求，但也有很多不能令人满意的地方：定静压方法控制简单，但风机能耗较高，末端阀位多处于偏小状态，相应地带来了噪声问题；变静压方法虽然能最大限度地节省风机能耗，但控制算法复杂，实现较困难，尤其是控制公司的产品基本上都不提供变静压的控制算法，需要控制人员现场编程、调试，工作量太大。

变风量空调系统控制方法探讨【摘要】变风量空调系统（vav）是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的，同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。

本文将围绕变风量空调系统控制方法进行探讨。

【关键字】变风量空调系统控制方法探讨中图分类号：tu831.3+5文献标识码： a 文章编号：一、最小新风量控制1、风速控制法在新风入口处设置风速传感器，通过控制器调节新风阀来维持恒定的风速。

可控制回风阀保持全开，送风量由变频风机调节。

当采用这种控制时，最小新风设定值可在控制器里随时调整，过渡季节则控制新风阀完全开启，回风阀完全闭合，因此回风阀可采用开关控制即可，这样过渡季节可以最大限度的利用室外新风的冷量。

2、二氧化碳浓度控制法这是一种比较新的新风量控制法,它用二氧化碳变送器测量回风管中的二氧化碳浓度并转换为标准电信号,送入调节器控制新风阀的开度,以保持系统所需要的最小新风量。

这种控制方法简单易行，但是不足之处是不能控制非人为的因素产生的其它有害物质所需要的最小新风量。

如voc 浓度、氡浓度等。

所以这种控制方法具有局限性。

3、室内湿度控制法由于舒适性空调对湿度的要求不是很高，有一定的波动范围，因此，可以将ahu 对应的所有房间作为整体进行控制，即在总的回风干管上设置湿度传感器，据此信号，冬季调节蒸汽加湿器二通阀开度或电加湿器功率，夏季调节表冷器露点温度维持回风温度设定范围，这样各个房间湿度偏差也不会太大，足以满足人体热舒适性要求。

二、变静压控制法1、控制方法的理论依据变静压的控制方法弥补了定静压控制方法能耗大、噪声高的缺点。

变静压控制是在定静压控制运行的基础上, 阶段性地改变风管中压力测点的静压设定值, 在适应所需流量要求的同时, 尽量使静压保持允许的最低值, 以最大限度节省风机的能耗。

由于变静压控制方法运行时的静压是系统允许的最小静压, 因此这种方法也称为最小静压法。

随着定风量技术的不断发展，便出现了变风量技术，也即是说，排风柜通常性质的功能特征，变风量排风柜也是具备的，最为明显的差异便是位于变风量排风柜中的风机转速、阀门等可以依据实际需求进行调节，继而使其能够保持在一个可以满足实际需求的定值之上。

排风柜设有当操作门关闭时提供规定最小风量的旁通进风百叶。

恒定的罩面风速可使排风柜内操作空间的有害物质的外溢减少到最低程度，继而能够有效保证工业实验室内操作人员的身体健康。

变风量排风柜在工业实验室中应用有着明显的优势，一是明显减少了送风热湿处理以及当其他控制时候的相应能量损耗；二是在前期的系统设计环节中就进行了仔细的考虑，通过对其中相关风速以及功率能耗等的详细分析，使得设计出来的变风量系统具有较好的节能潜力，这也是定风量系统所无法具备的功能。

因此，近些年以来，变风量排风柜开始被广泛应用到工业排风环境之中，取得了良好的应用效果。

变风量控制流程对于工业实验室中的变风量排风柜的控制来说，最关键的技术在于对风量的改变技术，而在目前的实际应用中，自控技术以及变频风机技术是其应用的主要技术，该种控制方式是闭环的模式，可以将其控制流程归纳如下所示：其主要的控制流程分析如下：1）在该控制流程中，输入变量的选取是第一步也是非常重要的步骤，对于输入变量的选取，应该具有一定的典型型，继而为后续的变风量有效确定奠定基础。

2）接下来便是关键的控制器处理环节，该环节将针对系统输入的变量进行相应的计算、分析以及处理等过程，也即是说，控制器通过设置的逻辑分析和判断功能，将其和设定值进行对比，最后将执行的结果命令发送给执行器进行下一步骤。

3）执行器对控制器发来的命令进行处理也是非常关键的环节，其是实现变风量控制过程的直接执行者，在其执行过程中是动态的修正过程，在一定的时间内让输入的变量可以进一步贴近系统的设定值，继而达到良好控制的目的。

变风量的控制策略根据输入变量之间存在的差异，变风量排风柜应用的控制技术主要存在如下两种：1）面风速控制技术。

TAC变风量空调系统控制方案一. 变风量空调系统1.1变风量空调系统简介变风量空调系统（Variable Air Volume System, VAV系统）于本世纪60年代诞生在美国。

变风量空调系统是由全空气定风量空调系统演变而来，它通过改变送入房间的风量以满足室内人员的舒适要求或其它工艺要求。

同时根据各空调区域的负荷需求决定送风总负荷输出，在低负荷状态下送风能源、冷热量消耗都获得节省（与全空气定风量空调系统相比），尤其在各空调区域负荷差别较大的情况下，节能效果尤为明显。

与新风机组加风机盘管系统相比，变风量空调系统属于全空气系统，舒适性更高，同时避免了风机盘管的结露、霉菌等问题。

由于其舒适性和节能性，变风量系统在近几年在中国获得广泛应用，特别适合于高档写字楼等空调负荷变化大的应用场合。

1.2变风量空调系统组成变风量空调系统有很多种形式，但它们均由四部分构成：一次风空气处理及输送设备、风管系统、 VAV末端装置与自动控制系统等组成。

(1) 空气处理及输送设备空气处理及输送设备(简称空调机组，AHU)的基本功能是对空调区域空气进行热、湿处理，过滤和通风换气，并为空调系统的空气循环提供动力。

变风量空调机组区别与定风量空调机组的一个显著特点是：变风量空调机组送风机根据空调区域负荷的需求，对系统总送风量进行调节。

目前最常见和最节能的调节方法是采用变频调速装置调节风机风量。

(2) 风管系统风管系统是变风量空调系统中送、回、排风管，末端装置上、下游支风管及各种送风静压箱和送、回风口的总称。

其基本功能是对系统空气进行输送和分配。

(3) 变风量末端装置 ( 称为“VAV Box”变风量箱或VAV末端装置)VAV末端装置基本功能是根据空调区域内的显热负荷，调节送入空调区域的风量。

VAV末端装置有很多种类，进风口、风阀、风量传感器和箱体是VAV末端装置不可缺少的组成部分。

常用的VAV末端装置形式有单风道单冷基本型、串联风机动力式。

变风量空调系统的控制介绍变风量空调系统的控制简介变风量空调系统的控制对于变风量空调系统能否正常工作具有非常关键的作用，一般来讲，变风量空调系统的控制可以分为三个环节：·室内温度控制环节·风机风量控制环节·新风量控制环节变风量空调系统的室内温度控制变风量空调系统的室温控制环节主要是利用变风量末端装置和室内温度控制器来对室内温度进行控制。

变风量末端装置按照补偿系统压力来分类，一般有:·压力有关型末端·压力无关型末端压力有关型末端装置直接受到室内温度控制器的控制，送入室内的风量除了和室内负荷有关外，还受到空调系统内的压力变化的影响；压力无关型末端比压力有关型末端多了一套风量测量装置进行副控制，有时采用串级控制系统使得空调系统送风量与室内负荷相匹配，即根据空调房间室内温度实测值和设定值来计算房间当前送风量设定值然后根据送风量设定值和送风量实测值的差值来控制风阀的动作。

从实际使用结果来看，压力无关型末端比压力有关型末端在末端数量较多，各个末端使用状态经常变化的过程中，对于室内温度的控制具有超调，震荡小的优点.下图为压力无关型室内温度控制环节示意图：变风量空调系统的送风量控制送风量控制环节是指利用控制信号来调节送风机频率，从而使得空调箱的送风量能够和各个末端的送风量需求相匹配。

变风量空调系统送风机的控制方法主要有:·风机总风量控制法·定静压控制法·变静压控制法风机总风量控制法是指直接将各个末端的送风量设定值之和作为送风机风量的设定值，然后将实测送风机送风量和设定值比较，利用差值来调整送风机转速控制送风量。

采用风机总风量控制法的关键是能够得到空调箱在各种情况下的风机曲线，准确的直接对转速调整达到需要的风量.定静压控制法是指在送风管适当位置设置静压传感器，该静压传感器的压力信号与系统静压设定值进行比较，利用其差值来控制送风机的转速，最终控制空调系统的总风量。

V A V变风量空调系统三种控制方式
V A V变风量空调系统的基本原理正是通过改变送入各房间的风量（改变风量调节温度）来满足室内人员对房间不同温湿度的要求，确保室内温度保持在设计范围内，从而使得空气处理机组在低负荷时的送风量下降，空气处理机组的送风机转速也随之而降低，并自动适应室外环境对建筑物内温湿度的影响，真正达到所需即所供，据国外多年成熟工程案例测算，总能耗相比FC+新风空调系统可节约30%～40%，节能效果非常显著。

而对于Comifo康美风做的VAV变风量系统控制方式总体上可以分为三种：
一、定静压控制：其工作原理是在系统中由于VAV BOX 控制器根据室内负荷变化来调整末端出风量满足负荷要求。

出风量的变化引起系统管路中静压变化，静压传感器测量静压变化并传递给风机变频器DDC，变频器DDC根据静压变化信号，去控制空调机电机转速，调
整总出风量，维持送风管路系统的静压恒定。

二、变静压控制：其工作原理是系统在满足室内负荷变化要求的情况下，尽量使VAV BOX处于全开状态（85-100%），保持系统静压降至最底。

三、总风量控制：其工作原理是让VAV BOX 控制器根据室内负荷变化，来调整末端出风量满足负荷要求，并将风量信号传递给变频器控制器。

变频器控制器将所管辖范围内的每个末端风量搜集起来进行解偶分析计算后累加，去控制变频器，调整空调机电机转速，使送风量等于总末端风量之和。