文/白明辉 北京富力城房地产开发有限公司 北京 100022

VAV变风量空调系统发展状况分析

文/白明辉 北京富力城房地产开发有限公司 北京 100022

VAV变风量空调系统具有节能、舒适、灵活及智能化的特点，其应用越来越广泛。本文主要对VAV变风量空调系统的研究及应用现状进行了研究，总结了VAV变风量空调系统的发展方向及技术关键。

VAV变风量空调系统；发展；应用

20世纪60年代中期美国发明了VAV变风量空调系统，由于VAV变风量空调系统具有节能、灵活及舒适的特点，因此在日美及欧洲等发达国家得到了广泛应用。随着我国经济社会的快速发展，近年来我国大型商务建筑及办公大楼逐步向智能化方向发展，由于VAV变风量空调系统具有安全、舒适、节能的特点，同时该空调系统又具有智能化调节功能，VAV变风量空调系统在我国大型商务建筑及办公大楼的应用越来越多。本文主要对VAV变风量空调系统的研究及应用现状进行了研究，指出了VAV变风量空调系统的发展前景及发展方向。

1.VAV系统的研究及应用现状

1.1 VAV系统的节能研究

VAV变风量空调系统的节能研究主要集中于20世纪70年代至90年代，主要通过与CAV定风量空调系统及风机盘管系统的节能效果进行比较来进行。VAV变风量空调系统与CAV定风量空调系统相比能够减少再热量或不需要再热量，能够降低送风量，能够降低制冷负荷，减小风机能耗，同时VAV变风量空调系统还能够消除过冷、回收灯光的热量，从而实现节能效果。风机能耗是VAV变风量空调系统能耗最大的部分，通过采用科学的调节方法对风机进行调控，降低风机能耗，能够明显改善VAV变风量空调系统的节能效果。

目前，VAV变风量空调系统主要采用调节风机转速和风机入口导流叶片角度两种方式来调节风机能耗。通过采用动态模拟软件进行模拟计算可以发现调节风机转速能够更好的实现节能，而且变转速调节与DDC结合会有更好的调节效果。研究结果表明VAV变风量空调系统采用变转速调节与变静压控制相结合方式具有更好的节能效果，而且在高层建筑的VAV变风量空调系统中可以引入建筑能耗监控系统，通过采用计算机进行控制，能够进一步优化节能效果。

1.2 VAV系统送风量的控制研究

VAV变风量空调系统通过改变送入室内的风量来调节室内温度，因此风量控制是VAV变风量空调系统最为关键的环节，不仅关系着VAV变风量空调系统的稳定性和可靠性，也是实现节能效果的关键。目前，VAV变风量空调系统主要通过静压控制法及风量控制法来实现对总送风量的控制。静压控制法可分为定静压法和变静压法，其中定静压法运行稳定，控制简单，当前VAV变风量空调系统主要采用定静压控制方法，但该种控制方式不利于节能，通过利用计算机模拟发现变静压法具有更好的节能效果。风量控制法是一种更加稳定且更加节能的控制方法，其原理是基于末端装置的风量调节要求，通过采用先进的控制软件，对风机进行控制。为了避免多个环路之间的相互作用，同时尽最大程度的降低能耗，采用风量控制法需要解决送风状态点的预测及所需送风状态的实现两个问题。除了以上两种主要的风量控制方法外，人们也在深入研究更加稳定、更加可靠的风量控制方法。

1.3 新风量控制研究

VAV变风量空调系统在实际应用中存在热舒适性差的问题，主要原因是变风量系统中负荷变化会导致风流变化，送风量不足导致其运行效果不好。为了解决这一问题，研究人员提出了温度补偿及内部分区的方法，在不消耗更高能耗的情况下增加空气循环口。研究最小新风量的控制方法具有非常重要的意义，良好的新风量控制方法是保证室内空气质量的关键。

1.4 VAV系统的动态建模和仿真研究

VAV变风量空调系统是一种高度非线性的动态系统，无法用稳态测量及控制技术来说明其实际运行状况，而随着信息技术的发展，人们开始利用模糊控制、神经网络技术及其他软件来建立VAV变风量空调系统的动态模型，以此来研究其动态特性。为此研究人员建立了VAV变风量空调系统的ANN风机模型和非线性VAV box模型，通过在HVACSIM+平台上进行模拟，发现该模型能够比较真实的反应VAV变风量空调系统的实际运行状况，并且通过计算机仿真及优化，人们发现优化控制算法相比传统算法具有更好的节能效果。

2.VAV空调系统的发展前景及方向

2.1 提高VAV系统节能性的研究

VAV变风量空调系统中最主要的能耗即为风机能耗，因此需要进一步优化风机特性，并进一步研究风机特性与VAV末端管路特性相互匹配的问题，尽最大程度的优化风机的配置，以此实现VAV变风量空调系统的节能目的。

2.2 VAV系统控制的研究

VAV变风量空调系统的总送风量及送至各个房间的风量会随着各个房间负荷的变化而不断变化，而VAV系统只有实现这些繁多、复杂的控制要求，才能保证系统运行稳定，也才能体现出其节能性、舒适性及经济性的特征。VAV变风量空调系统存在控制环节多、风量及静压波动大、技术复杂等系列问题，对系统及设备具有很高的控制要求，因此，进一步研究VAV系统的控制问题是非常重要的。VAV变风量空调系统要实现更好的控制效果，需要进一步提高控制参数的精度，需要进一步优化控制算法，通过采取良好的控制策略，并不断发展自控技术，实现对VAV系统的稳定控制的目的。

2.3 研究和发展准确度高的模拟计算和设计软件

对VAV变风量空调系统的动态建模及仿真计算是研究VAV系统主要趋势，也是研究的热点。由于不同的建模方法及计算方法在结果上具有较大差异，因此，需要进一步研究开发出具有更高准确度及稳定性的模拟软件，这对进一步推动VAV变风量空调系统的研究及设计具有重要意义。

3.结语

目前，VAV变风量空调系统在国外应用已经比较成熟，而在我国，对VAV变风量空调系统的应用却仍然存在控制不稳定、调节难度大、节能效果不明显、舒适性不够等问题。要解决这些问题，需要工作人员进一步深入进行研究，通过建立一套标准的设计规范，并借鉴国外先进技术及发展经验，来不断推动我国VAV技术的发展，促进VAV变风量空调系统的推广及应用。

[1］黄智，刘枚林.VAV空调系统在国内的应用及其发展[J］.建筑与文化，2013（12）

[2］曹振华.变风量空调系统的特点和发展前景[J］.洁净与空调技术，2011（02）