VAV变风量空调系统与VRV多元变频空调系统的区别

简单的介绍了近年来广泛出现在暖通空调专业中的VAV变风量系统空调系统与VRV可变制冷荆流量空调系统的特点，并就VAV与VAR空调系统；简介；优点；缺点；应用选择。做了比较。1.1VAV系统简介：1.2VRV系统简介：变风量系统(VariableAirVolumeSystem，VAV系统)20世纪6O年代诞生在美国。是相对于定风量(CAV，ConstantAirVolume)系统而言的，VAV技术的基本原理很简单，就是根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，自动调节空调系统送风量，通过改变送人房间的风量来满足室内变化的负荷，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。VAV系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求。VAV系统出现后并没有得到迅速推广，当时美国占主导地位的仍是定风量系统加末端再加热和双风道系统。西方70年代爆发的石油危机促使VAV系统在美国得到广泛应用，并在其后20年中不断发展，已经成为美国空调系统的主流，并在其他国家也得到应用。VRV空调系统全称是VariedRefrigerantVolume，简称VRV，是一种可变制冷剂流量的空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其它制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。从20世纪90年代初起，得到了迅速的发展，由于该系统所具有的使用灵活、节能和易于安装等优势，使该系统大量地运用于办公楼。VRV空调系统是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进人室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。VRV空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量；通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响，因此VRV空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响，是一种柔性调节系统。其工作原理是由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。2.1VAV系统优点：2.2VRV系统优点节能：由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变关风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。当全年空调负荷率为60％时，它可节约风机动力耗能78％。全年节约风机能耗55％～65％，节约冷吨数20％～30％。附带的好处：节约空调设备容量、管道、空调电力增容费、电力设备、管道空间等。在冬季及过渡季节新风经济循环，节约运行费用60％～80％。新风作冷源：因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季可大量采新风作为天然冷源，相对于一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间、不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高。VRV变频空调系统的相对于定速系统具有明显的节能、舒适效果。VRV空调系统依据室内负荷，在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失；在制冷刷热工况下，能效风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，而且可改善室内空气质量。不会产生冷凝水：因为它是全空气系统，可以避免产生冷凝水造成的滴漏污染吊顶和霉菌问题系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适用于格局多变的建筑，例如出租写字楼等。当室内参数改变或重新隔断时，可能只需要更换支管和末端装置，移动风口位置，甚至仅仅重新设定一下室内温控器。系统噪声低，不存在现场噪声。办公区可达到较低的噪音水平。不会过冷或过热。提高智能化程度。提高楼宇智能化程度，提高区域舒适化程度。减少综合性初期投资，而且维修量小、寿命长。全年保持恒温。系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长。提供更为洁净的空气，符合世界高级建筑IAQ标准。比COP随频率的降低而升高，由于压缩机长时问工作在低频区域，故系统的季节能效比SEER相对于传统空调系统大大提高采用压缩机低频启动，降低了启动电流，电气设备将大大节能同时避免了对其它用电设备和电网的冲击。VRV空调系统具有能调节容量的特性，在系统初开机时室温与设定温度相差很大，利用压缩机高频运行的方式，使室温快速地到达设定值，缩短室内不舒适的时间；系统调节容量使室温波动很小，改善了室内的舒适性；极少出现传统空调系统在启停压缩机时所产生的振动噪声，且室内机风扇电机普遍采用直流无刷电机驱动，速度切换平滑，降低了室内机的噪声。由于VRV空调系统比冷水机组的蒸发温度高3℃左右，其COP值约提高10％；结构紧凑，体积小，管径细，不需要设置水系统和水质管理设备，故不需要专门的设备间和管道层，可较大程度地降低建筑物造价。因此，多元VRV空调系统将是今后中小型楼宇空调系统的发展主流之一。3.1VAV系统的缺点：3.2VRV系统的缺点：每层楼需要20～25m的空调机房面积。所有变风量末端都需要进口(皇家国内有组多元VRV空调系统发展至今，无论是在制装)。不适合在工业厂房，洁净房等有换气次数要求的场合使用。缺少新风，室内人员感到憋闷；房间内正压或负压过大导致室外空气大量渗入，房门开启困难；噪声较大，难于控制。从运行管理方面看，系统运行不稳定，节能效果不明显。而且，系统的初投资比较大，对于室内湿负荷变化较大的场合，如果采用室温控制而又没有末端再热装置，往往很难保证室内湿度要求，对一个系统来说，问题并不一定时时刻刻都存在，可能在某个工况发生，在另一个工况又消失了。冷系统，还是在控制方法上都取得了很大的进步，但仍存在以下几方面的问题尚需进一步深人研究。目前VRV空调系统本身所受局限：(1)最大室外机连接数为4台；(2)最大室外机组合容量为48HP：(3)最大室内机连接数为40台；(4)室内机与室外机的容量比为50％~130％：(5)最大实际配管长度为150米；(6)室内外机最大高度差当室外机在上时为50米，当室外机在下时为40米；(7)最大总配管长度为300米。舒适性：有待于新的传感器的开发和现代控制理论的应用以推进智能空调系统的发展。制冷剂替代问题：由于VRV空调系统的管道接头较多，增加了制冷剂泄漏的可能性，且系统的内容积过大，增大了制冷剂充灌量，在HCFC控制计划实施后，系统价格会大大上升。所以减少制冷剂充灌量和减少泄漏是系统开发过程中应该重视的问题，同时应加强对HCFC22的替代工质在VRV空调系统中的应用研究。4.1VAV系统的应用选择：4.2VRV系统的应用选择：设计人员在系统设计时首先面临的问题可能VRV空调系统具有典型的中央空调系统的就是采用什么系统形式。某一种系统非常适合这个建筑，可能就不适合那个建筑。VAV系统适合多房间且负荷有一定变化的建筑。对于负荷变化较小的建筑物采用VAV系统的意义可能就不大了。VAV空调系统噪声大，在VAV系统中，比较大的噪声源除了送、回（排）风机外，还有VAV末端装置。压力无关型的VAV末端都带有风速测量传感器，这些传感器一般要求风速高于一定数值才能保证测量准确，所以流过末端入口的风速都比较高，这是末端装置产生较高噪声的一个原因。一般的节流型末端是靠调节阀片开度来改变风量的，所以，当阀片关小的时候，流经阀片的风速也增加了，所以，阀门调节也是一个产生噪声的根源。末端装置产生的噪声通过送风和外壳传入室内，前者称为送风噪声（DischargeNoise)，后者称为辐射噪声（RadiatedNoise）。在末端装置的产品样本中，都列有详细的噪声数据供设计者参考。一般，末端装置产生的噪声随型号增大而增加，随着后压差的增加而增加。由于VAV系统的运行工况是变化的，势必室内的声压级要随之变化。一般来说，人耳对稳定声压级的噪声环境有一定的适应能力，长时间后，人的感觉就不很明显了。但是，当声压级的变化达到5dB，人的耳朵就能较清楚地感觉到。这就是为什么在有的VAV系统特征，室外机、室内机乃至控制系统是相互独立、按需组合的。VRV空调系统需分部件按功能不同确定设计试验工况参数，进行产品设计和性能试验，实现部件的标准化、系列化，降低生产、应用成本。室内机选择问题：一个工程中在某些部位室内选用不恰当，如：（1）．某工程在较窄小的电梯厅选用了嵌入式四面送风的室内机；（2）．某工程在吊顶下面安装吊式明装的室内机，不妥，应选用嵌入式双面或四面送风的室内机：（3）．某工程某个面积很大的厅，选用数台四面送风的室内机，实际选用暗装风管式的室内机不但可节省初投资，还可以更灵活配合内装修布置送风口达到使用目的。对于固定配置的VRV空调系统，如一拖二、一拖三系统，用作家用空调时在安装规范方面宜以整机对待。可归于房间空调器类进行管理，以最大限度的控制应用成本；对于非固定配置的vrv空调系统，必需分部件按功能不同明示甚至统一相应的设计试验工况参数。在工程应用上，制订相应的设计、安装规范，纳入建筑设备工程项目管理范畴。中，室内人员有时候能听到噪声，而有时候又感觉不到。VRV空调系统内部工况参数取决于气候条件、系统和能效指标要求，应在全面系统研究的基础上确定。随着生产技术在不断提高，对变风量空调系统的研究、开发和应用正在不断增加，VAV空调系统和VRV空调系统应用前景将会更加广阔。结合工程各自的特点，选用适当的空调系统，不仅能得到良好的室内环境，而且还能达到节能的效果。