杭州VAV方案20080704

本项目的VAV系统设计一、VAV系统的现状和特点变风量空调系统是20世纪60年代中期在美国开始使用的一种新型空调系统,经过十几年的普及和发展，目前在日、美、欧等国得到了广泛的应用，在高层办公楼建筑的使用率已达90%以上。在我国，随着境外设计事务越来越多地进入设计市场和作为智能建筑的大型商业办公大楼的大批建设，VAV空调逐渐得到了越来越多的应用。VAV空调系统可根据被控区域空调负荷的变化及要求的室内参数的改变，自动调节空调送风量，以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。送风量的改变是由调节送风机的频率实现的。其主要特点有：可以最大限度节约风机功耗；室内无过热过冷现象；系统的灵活性较好，易于改、扩建；能实现局部区域(房间)的灵活控制、可以无冷凝水污染等。总结来说就是通过改变送风量而不是送风温度来调节和控制某一空调区域温度的一种空调系统。按处理空调负荷所采用的输送介质的不同分类，变风量系统可以是属于全空气式的一种空调方式，是通过变风量阀调节送入房间的一次风量，并相应调节空调机的处理风量来控制某一空调区域温度的一种空调系统。根据本工程特点及Delta公司根据多年VAV系统经验，对此工程的VAV系统做了如下设计：冷、热源：集中空调系统采用冷水机组为冷源，燃气承压热水机组为热源。冷水机组采用两台2800kW的离心机组和一台1400kW的螺杆机组，总冷量为7000kW。热水机组采用两台2100kW，总热量为4200kW。热水机组燃料采用天然气，耗量为560Nm3/h，由市政管道接入，机组设置于地下一层机房内。部分商业用房采用独立多联机或分体商用机系统，室外机放置于一层室外。(一).VAV与空调机组控制技术：鉴于空间面积较为狭小,设计中未将其分为内区和外区，因此，采用单风道式VAVbox。建议新风系统采用新/排风量输送系统(设计为CAV新风机组)，新风由屋面的预加热盘管机组通过管道送到每一层的空调机中；每层的新风出口上设有定风量控制箱，以保证各层的新风量均恒。未出租区域的CAV（固定空气流量）末端将关闭,部分出租区域的CAV开到设定流量.空气处理装置的VFD将自动调整新风量以满足最小量需求同时达到节能目的.在过渡季节，通过焓值控制器控制新风阀的开度达到利用新风供冷的目的（变新风量自然冷却技术）。变风量空调系统的自动控制本项目需要为VAV空调系统设置一套独立的BA系统，机房设置在地上一层，本套BA系统是采用DeltaNativeBACnet（ISO16484-5）全开放通讯协议，以便配合弱电承包商能够将VAV自动控制系统顺利地接入到整个楼的BMS系统。详细的控制方法请参见以下描述：(二)变风量空调机组控制变风量空调机组启停系通过优化启停模式（加热或制冷）、周/年的日程表、室外空气温度及被控区域温度等参数的计算结果实现控制。(三)混风与送风温度控制1）供冷季节送风温度控制：调节新风阀和回风阀的开度维持混风温度与混风温度设定点保持一致，其中混风温度设定点和送风温度设定点相等（节能控制），如果混风温度上升超过设定点,由设在送风管上的温度传感器检测送风温度并与控制器上的设定温度值比较，根据比较结果DDC控制电动调节水阀的开启度，使送风温度恒定在规定的范围内；当回风温度低于室外温度时，室外空气挡板将关至最小来与较冷的回风混合，从而达到节能目的。2）供热季节送风温度和湿度控制：冬季空调系统利用室外新风对内区供热，室外空气经全热转轮交换机组预热后和室内回风混合通过调节新风阀和回风阀的开度维持混风温度与混风温度设定点保持一致，其中混风温度设定点和送风温度设定点相等（节能控制），如果混风温度降低低于设定点且新风阀达到最小开度则由盘管加热，将空气处理到送风状态点。设在送风管上的温度传感器将检测到的温度传送到DDC控制器与设定值比较，根据比较结果控制盘管的电动调节阀恒定的开度以恒定送风温度。3）最小新风量除去节能阶段(用较冷的室外空气做为免费供冷)，控制系统根据建筑物的所有处于工作状态的空调末端设备的运行情况，计算得出空调系统最小新风量，它是由所有区域控制器（即VAV控制器）的设计参数和末端设备的运行状态决定的。那么空调主机将根据每个运行的末端设备的设计流量需求的总和，运送新风。(四)送风机转速的控制（静压控制）1）我们提供2套控制程序，供用户进行选择，变静压模式/定静压模式，用户根据实际需要经由人机界面的点击即可实现.室内正压控制为防止室内压力出现过低，本工程通过压差控制器比较室内外的压差来调节变频风机的排风量以保持一定的室内微正压。(五)变风量控制箱（VAVBOX）的控制本工程采用单风道型VAVBOX，它由箱体、风阀、测压管、DDC控制器、室温传感器组成。VAVBOX的控制系统应满足以下三个功能：1）通过室温传感器检测室温与DDC控制器设定的温度比较，DDC控制风阀的开度改变送风量以维持室温在设定的范围内。2）当系统的静压发生变化造成VAVBOX入口处静压改变时，入口处的风压传感器将信号传到DDC控制器，适量调节风阀（在设计最大&最小开度内）的开度以维持入口处原来的静压不变，从而维持风量恒定。(六)新风系统的控制预加热机组送、排风机变频调速控制,满足每台AHU的最小新风量需求，达到节能目的&保持建筑内静压。过渡季节由于采用变新风量自然冷却技术所以送、排风机变必须采用变频调速控制，以保持新风系统的静压不变。二、Delta的VAV系统特点：1)AHU的DDC控制器可以根据室外的温湿度信号，轻松的实现对空气焓值控制和风机的最优启停控制，从而实现最大的节能效果。2)VAV控制器具有如下特点：特性描述优点高集成度一套VAV控制器内置风门驱动器、压差传感器和带液晶显示的温控器一个价格包含整套设备，和其他同类产品相比，具备更高的性价比CAT5线缆VAV控制器和温控器之间用标准的CAT5双绞屏蔽线缆连接低电压/IT安装,降低施工成本使用预制线缆,避免线序出错降低故障排除和检修难度网络中继器区域网络中继器具备一个级联口和三个用于连接区域网络的CAT5可以延长网络通讯距离约3×610米同时具备100个控制器在线指示LED灯、一个通讯故障灯，并且在线指示灯可以显示网络信号简化检修工作，降低施工检测的时间和费用默认配置默认配置为8”单冷变风量箱控制应用常用应用，工程师不必事先设置预装VAV控制算法每一款VAV控制器都具备一整套各类VAV应用的标准程序，可通过系统软件或温控器组态和无需编程，节省工程和调试时间网络上的VAV控制器可通过对其他控制器配置的复制和下载，迅速完成组态设置图形直观的图形界面可提供对控制程序参数的修改使系统配置的操作更简单，方便应用。LCD温控器通过温控器可方便实现对设定点和工作模式的调整超大的LCD屏和时尚的外观设计具备竞争优势可升级固件设备固件可使用标准的Delta工具进行升级固件的最新版本的升级功能提供了设备的生命力调试工具VAV控制器可通过温控器的调试菜单进行调试和调整调试或修改设定值时，不必使用软件或手操器3)全汉化的VAVBA操作系统软件简便易用。4)VAV控制器采用先进的32位处理器，和完全开放的原始BACnet协议。可以轻松的实现与BMS系统的无缝连接。三、Delta的深化设计图纸1）VAV控制原理图（见附件，供参考）2）系统图（见附件）3)VAV控制系统接线图（见附件）四、能量计费1、计量概述一般楼宇的简单分摊、简单时间计费等方式，不管是业主方还是物业方，在收取费用时必然会产生较多的分歧，譬如部分公用空间空调有可能要长期运行，耗能也会相当严重，而很多小业主使用温度、风速、时间等各不相同，费用收取不透明化等。所以对于计量的准确度也是大家比较关心的一个问题，根据能量守恒原理，中央空调对空间的热交换量与其介质中的能量变化量相等，能量表就是通过直接计量中央空调介质(冷冻水)的能量变化量来实现对中央空调的量化的，其工作原理是依据物质的热交换能量计算热力学公式Q=∫cΔTV=∫c（T2-T1）qt。流量q基本是定值，时间t我们可以通过计时器计量，温差（T2-T1）是技术的关键点。物质的热交换有传导、对流和辐射三种方式，中央空调末端的热交换主要是通过传导来实现的，不存在对流，并且辐射也可忽略不计，传导量与温差和换热面积成正比，风机盘管的换热面积又与风量v成正比。在标况（供水温度T1=7℃；回水温度T2=12℃）下，中央空调风机盘管的热交换量计算公式Q=∫cΔTV=∫c（T2-T1）qt可变为Q=∫Xvt，（v：风速系数；X：型号能力系数；t：使用时间）。中央空调要计量的“量”既不是水量，也不是电量，更不是时间量，而是中央空调介质水中携带的能量（冷量或热量）的变化量。2、DeltaVAV系统如何实现计量1）技术实现DeltaVAV控制器针对末端（既区域）设置，而且完全可编程，每个控制器均带有风速传感器（可据此得到风量），送风的温度和时间可以知道，有了这几个参数，既可计算出相应区域的冷量或热量。因此，Delta公司的VAV系统完全能通过所监测出的数据进行区域能量计算，从技术实现角度没有问题。2）精度保证测量环节：采用十字形流速传感器，精确测得风道平均流速，通过VAV控制器内置的高精度变送器转换为风量。控制和计算环节：32位CPU及高精度A/D转换，保证控制和计算精度。执行环节：VAV控制器内置模拟型风阀执行机构，使得风阀根据负荷需求连续运动，进而保证风量连续变化。综上所述，DeltaVAV系统从各个环节均保证了相当的精度，因此，能量计量系统也具有很高的准确度。3、收费问题业主方：目前交费项目中的水、电、气等都有计量表，而唯有中央空调或暖气是按面积分摊的。业主在购买或租用该房产时，所有费用支出都是其重要考虑的因素，业主的多样性和实际使用的差异性也直接要求按量收费。物业方：由於市场的供需变化和使用的差异性，在公司管理的物业中，总会有部分空闲或不用的部分，而按传统的收费方式将导致整体系统的统一使用，造成能量的大量浪费和业主负担增加。在按面积收费的情况下，用户的中央空调节能意识被生活习惯性所替代，中央空调处于长开状态，造成能源的大量浪费，业主为此多掏腰包，物业为此没少赔钱！安装中央空调计费系统以经济杠杆作用既能促使用户节能，物业公司也能分得节省下来的一部分利润！但收费标准的制定是个复杂的过程，取决于很多的因素：水费、电费、人工费、管理费等等。VAV系统产品仅能提供这一环节中所参考的数据而已。对于取费费率是物业管理范畴了。另外提醒一点需要注意的是：即使确定了费用的计算公式，这也是物业内部的一个标准。要取得所有业主对于取费标准的认可，就必须是经过国家相关计量部门的认证才可以。五、培训计划工程施工结束后，由我方为业主相关人员或物业管理公司操作人员提供免费系统培训。培训分为四个阶段：（1）．项目竣工后一周提供16个小时最多8个人的现场培训a)VAV系统介绍b)VAV控制系统结构和设备位置c)VAV箱及DDC的故障诊断和维护d)登陆VAV控制系统并熟悉每个操作画面e)检查并确认报警f)学习每个系统和重要的信息点，如房间温度，最小/最大流量，流量和温度设定值；g)设备运行时间表的临时修改h)温度设定值的调整i)VAV系统的故障诊断，辨别操作系统的故障、传感器故障、输出点故障和设备故障，j)VAV控制系统与VAV机械部分的故障辨别k)生成/编辑设备的运行时间表l)生成/编辑温度设定值的限制值（2）．制冷季节开始前提供4个小时最多8个人的现场培训m)学习制热模式到制冷模式的转换操作n)学习制热模式转换为制冷模式时设定值的设定o)学习制冷模式时的系统操作p)学习制冷模式时设定值的修改（3）．制热季节开始前提供4个小时最多8个人的现场培训q)学习制冷模式到制热模式的转换操作r)学习制冷模式转换为制热模式时设定值的设定s)学习制热模式时的系统操作t)学习制热模式时设定值的修改（4）．高级培训，项目完成一年后提供16个小时最多3个人的现场培训u)与操作人员一起回顾整个一年的系统运行后的有关问题，v)生成及修改系统画面w)生成及修改控制程序