複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

變風量末端裝置

鎖定
變風量末端裝置是變風量空調系統(Variable Air Volume System)的關鍵設備之一。空調系統通過末端裝置調節一次風送風量,跟蹤負荷變化,維持室温。
中文名
變風量末端裝置
外文名
variable air volume terminal box [1] 
特    點
能進行分區温度控制

變風量末端裝置產品簡介

1. 基本要求
(1)接受系統控制器指令,根據室温高低,自動調節一次送風風量;
(2)當室內負荷增大時,能自動維持房間送風量不超過設計最大送風量;當房間空調負荷減少時,能保持最小送風量,以滿足最小新風量和氣流組織要求;
(3)當所服務的房間不使用時,可以完全關閉一次風風閥。
2. 裝置特點
(1)接受系統控制器或室温傳感器的指令,根據室温高低,調節一次風送風量;
(2)當室內負荷發生較大變化時,能自動維持房間送風量不超過設計最大送風量,並能控制最小房間送風量,以滿足最小新風量和氣流組織的要求;
(3)必要時可以完全關閉一次風風閥。
3. 基本結構
常用的節流型變風量末端裝置主要由箱體、風速傳感器、控制器、電動調節風閥等部件組成。
箱體通常由0.7~1.0mm厚鍍鋅鋼板製成,內貼經特殊處理過的離心玻璃棉或其他保温吸聲材料。入口處設風速傳感器,用於檢測流經變風量裝置的風量。有些末端裝置在一次風入口處設置均流板,使空氣能比較均勻地流經風速傳感器,保證裝置的風量檢測精度。風量調節風閥的軸伸到箱體側壁外,與傳動機構或執行器相連。電源電路、控制器和執行機構等設置在箱體外側的控制箱內。
風速傳感器一般由各末端廠家自行研發或委託控制設備生產商配套生產。風速傳感器品種繁多,最常見是皮托管式風速傳感器、超聲波渦旋式風速傳感器、螺旋槳風速傳感器、熱線熱膜式風速傳感器等。
控制器一般由自動控制設備供應商提供,並在變風量末端裝置生產廠進行組裝、調試、整定後,與變風量末端裝置一起提供給用户。控制器由電源、變送器、邏輯控制電路等部件組成。變風量裝置控制器必須配有與微電腦和控制系統相連的接口電路,便於與樓宇管理系統進行數據通信,並可在現場進行參數設置。
電動調節風閥是末端裝置對一次風送風量進行調節控制的關鍵部件。風閥流量特性的優劣直接影響末端裝置的控制效果。大多數生產廠採用單片蝶閥,也有的採用多葉對開風閥。多葉對開風閥的流量特性及風量調節性能通常優於前者。

變風量末端裝置產品分類

變風量末端裝置品種繁多,各具特色,歸納起來可以按下述方法分類:
(1)按改變房間送風方式劃分,可分為單風道型、風機動力型、旁通型、誘導型以及變風量風口等;
(2)按末端裝置形狀劃分,可分為矩形和圓形;
(3)按補償系統壓力變化的方式劃分,可分為壓力相關型和壓力無關型;
(4)按驅動執行器的能源劃分,可分為氣動型和電動型;
(5)按控制方式劃分,可分為電氣模擬控制、電子模擬控制、直接數字式控制(DDC);
(6)按送風量的變化劃分,可分為定風量型和變風量型;
(7)按再熱方式劃分,可分為無再熱型、熱水再熱型、電熱再熱型。
節流式
這是使用最多的一種變風量末端裝置,其中節流裝置單葉閥(蝶閥)為最多,如美國TITUS公司、ENVIRO-TEC公司、YORK公司,瑞典Flakt公司和絕大部分日本公司的產品採用的都是這利節流閥門,國際跨國公司Nailor的全部變風量末端裝置採用的則是對開式調節風閥,美國TRANE公司、WARREN公司則採用了自己的專利節流風閥,不管哪種風閥,都應具備以下功能:(1)平滑的調節曲線,應儘可能呈線性;(2)低噪聲;(3)全閉時,在一定的靜壓作用下,空氣泄漏量小。
節流式的缺點:(1)增加系統的能耗,變風量系統的主要目的之一是節能,可是節能式末端裝置反其道而行之,由於節流,而增加了系統的能耗;(2)增加系統的噪聲,由於節流,而增加了系統的噪聲;(3)增加系統的複雜性,當採用變靜壓控制方式時,應給出實際閥位信號,對於技術發展水平,要低價格、簡單的實現有相當大的難度。
旁通式
旁通式末端裝置一般由分流風閥、執行器、旁通風口和控制器組成。當房間處於設計負荷時,末端裝置中的分流風閥將一次空氣送入房間中,當房間負荷下降時,分流風閥增加進入旁通風口的一次空氣量,部分一次空氣被排入天花內迴風箱,結果送入房間的空氣成為變風量,而空調機則是定風量送風。
旁通式變風量末端裝置主要用於中、小型空調系統,尤其是與屋頂式空調機、單元式空調機等帶直接式蒸發器的空調設備配套,用於多區變風量系統,由於空調機是定風量,因此避免了凍結的危險,同時由於控制簡單,一次投資低於其他的末端裝置。旁通式的最大缺點,如前所述,就是風機不節能。
風機驅動式
風機驅動式有兩種形式,串聯式和並聯式。
(1)串聯式
串聯式風機驅動變風量末端裝置由一次冷空氣風閥、執行器、風機和電機、控制器組成,壓力無關型還包括風量(風速)傳感器,加熱器是作為可選附件供選擇。一次冷空氣風閥根據房間温控器的指令調節一次風量和二次熱空氣(迴風)預先混合,然後再通過裝置內的送風機送出,風機送風量不變。當房間負荷減少時,為維持室內設定的温度,一次冷風相應減少,二次熱空氣增加,但總送風量仍然不變,當房間有人時風機是連續運轉。
串聯式風機驅動變風量末端裝置的特點是:一次空氣處理裝置(中央空調機組)是變風量,而送入房間的空氣是定風量。
串聯式風機驅動變風量末端裝置主要用於:(1)內部區,也可以用於周邊區,可以帶輔助加熱,也可以不加熱;(2)適用於人體舒適感要求高的地方,因為送入室內的風量不變,所以室內氣流組織好,通風效果好;(3)利用一次空氣與迴風混合提高送風温度,適用於低温送風。
(2)並聯式
並聯式風機驅動變風量末端裝置由一次冷風風量調節閥、執行器、風機和電機、控制器組成。
一次冷風風閥根據房間温控器的指令調節一次冷風量,當房間負荷減少時,為維持室內設定的温度,一次冷風相應減少,當一次空氣的風量低於某一最小值時,與一次冷風並聯的風機投入運行,從房間中將二次熱空氣(迴風)抽入末端裝置與一次冷風混合,然後再送入室內。房間温度如進一步下降,則輔助加熱器投入運行。
並聯式風機驅動變風量末端裝置的特點是:一次空氣處理裝置(中央空調機組)是變風量,而送入空調房間的空氣也是變風量。
並聯式風機驅動變風量末端裝置主要用於:(1)帶輔助加熱的周邊區;(2)供冷時,末端裝置風機停止運轉,類似於無風機的變風量末端裝置,適用於對噪聲有較高要求的場所。
可變風口式
風口送風量改變時,風口出風面積同時改變,以保持出風速度不變。
誘導式
誘導式變風量末端裝置由誘導噴嘴和再熱器組成,當房間負荷減少時,為維持室內設定的温度,一次冷風相應減少,誘導的二次(室內迴風)熱風增加,送入室內的總風量不變,如果需要,再熱器可以投入運行。
再熱式
作為可選附件可用於各種變風量末端裝置。這種變風量末端裝置由於先變風量,後回熱,所以較之定風量再熱式系統要節能。
壓力相關型和壓力無關型
以上各種變風量末端裝置按補償系統壓力變化來分類,又可分為壓力相關型的壓力無關型兩類。
壓力相關型的變風量末端裝置的風量調節是室內温控器進行控制,送入室內的風量除與室內負荷有關,還受到系統內壓力變化的影響。
壓力無關型變風量末端裝置的風量調節閥由室內温控器進行主控制,控制風閥執行元件的啓動和關閉,由速度控制器(或流量測量裝置)進行輔控制,控制送入室內的風量,使送風量與室內負荷相匹配。
風機無級調整型
這種變風量末端裝置最大特點是:以無級調速的低噪聲風機替代傳統的風閥來調節送風量,完全避免了風閥在調節風量時,能耗和噪聲增加的缺點,風量愈小,耗電愈低,噪聲愈小。由於風機的轉速與電壓呈線性關係,使控制進一步簡化。
風機無級調速變風量末端裝置徹底改變了傳統的變風量末端裝置的控制方法,使變風量系統的節能效果進一步提高,性能進一步完善。
雙管式
(非混合式)
實際上是由兩台單風管節流型變風量末端裝置並聯而成,冷和熱風管獨立,有自己的進風口與風量控制系統(風閥、執行機構、流量傳感器和控制器),當房間温度高於冷風設定值,冷風量增加,低於設定值停止送冷風;房間温度降低,低於熱風設定值,熱風增加。風量和設定值對有人、無人和夜間工況可以不同。主要用於建築物外區(如醫院),這裏同時需要供冷和供暖,但是又無法使用熱水盤管,有冷轉熱時,風量可以很低,可不送風。
(混合式)
(1)非冷、熱風道型
非冷、熱風道型雙管式變風量末端裝置有兩個送風通道,一次空氣全年定風量變温度運行,一般只在供冷季節和供暖設計負荷期間運行,消除室外傳熱冷或熱負荷,二次空氣全年供冷,變風量運行,主要用於消除室外太陽輻射負荷和室內負荷。
(2)冷、熱風道型
與非混合型相似,只是調節後的冷、熱空氣混合後再送入室內。根據室內負荷的變化,調節冷熱風量,送入室內的風量可以是變風量,也可以是定風量。主要用於建築物外區和內區(如醫院),這裏同時需要供冷和供暖,但是無法使用熱水管盤管。

變風量末端裝置執行標準

1. 產品標準
JG/T 295-2010《空調變風量末端裝置》 [2] 
2. 工程標準
GB 50243-2016《通風與空調工程施工質量驗收規範 [3]   

變風量末端裝置生產廠家

變風量末端裝置生產廠家有三類:一是由傳統的風口、空調通風配件生產廠提供,如美國皇家空調、美國Titus公司、口本空研工業株式會社等;二是由樓字自動化控制公司提供,如上海江森自控公司、上海大智科技發展有限公司等;三是由生產空調器的生產廠家提供,如日本新晃公司、日本久保田公司、美國開利公司等。

變風量末端裝置產品選用要點

產品選用主要技術指標:最大與最小風量,裝置形式,控制方式。選用要點:
(1)一次風最大風量的確定。按各温度控制區域內最大顯熱冷(熱)負荷與相應的送風温差,計算出一次最大冷(熱)風量,不計各空調温控區內的潛熱負荷。取冷(熱)一次風最大風量中較大值為選擇設備用的一次風最大風量。以最大送風量作為額定風量選擇末端裝置。
(2)一次風最小風量要綜合考慮新風量和氣流組織確定。對於設備發熱量小,人員多的區域(如會議室),應校核一次風最小風量是否滿足新風需求,以確定保證新風需求的最小送風量。
(3)風機串聯型變風量末端裝置風機的風量,一般為一次風最大風量的1.0-1.3倍,並聯型風機的風量一般為一次風最大風量的0.6倍,也可按一、二次送風温度計算確定。
(4)負荷變化特性不同的空間,不應劃分在同一變風量末端裝置範圍內。對於變風量末端裝置直接置於空調區域中的情況,設計時應根據末端裝置樣本的噪聲數據,認真進行分析計算和處理。

變風量末端裝置施工、安裝要點

1. 裝置抵達現場安裝前,應對其型號、規格以及性能等進行核驗,設備銘牌上應有裝置名義工況條件下的性能參數。
2. 裝置安裝,應設單獨支、吊架,與風管連接前宜做動作試驗。
參考資料