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1、VAV变风量系统技术方案(补充) 中华通信系统有限责任公司 北京 2015年 09 月 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 1 目录 1. VAV变风量系统设计方案. 3 1.1 VAV空调机控制系统 3 1.1.1 定静压控制 3 1.1.2 变定静压控制 3 1.2 VAV空调机组控制内容 5 1.3 变风量空调系统的控制要点. 6 1.4 本项目定变静压控制方法说明. 6 1.4.1 VAV AHU 变定静压系统控制实施步骤: 7 1.4.2 空调机风机频率的优化实施过程 8 1.5 送风温度的控制. 9 1.5.1 送风温度的一般控制 9 1.5.2
2、 空调机送风温度的优化实施过程. 10 1.6 空调机的其他控制 12 1.7 新风机、排风机的控制 14 1.7.1 新风机控制 . 14 1.7.2 排风机控制 . 14 1.8 变风量末端( VAV )控制 . 15 1.9 变风量空调系统噪声控制 18 1.10 VAV系统控制架构 . 19 2. 产品说明 21 2.1 WEBSTION-AX? 管理软件 21 2.2 WEBPro-AX 编程工具 . 25 2.3 Spyder 控制器 27 2.4 Spyder 变风量末端控制器 28 2.5 TR42 大液晶房间温控单元. 29 3. 系统调试流程及调试操作方法 30 3.1 系
3、统调试流程 30 3.1.1 变风量(VAV)系统调试流程如下图所示 30 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 2 3.1.2 系统平衡调试要求 . 31 3.2 检测调试步骤及调试方法 32 3.2.1 系统平衡调试步骤 . 32 3.2.1.1 调试前的准备 32 3.2.1.2 现场准备工作 32 3.2.1.3 5.2.1.3 调试小组的组成及分工 32 3.2.1.4 5.2.1.4 调试工具及仪器 33 3.2.2 调试过程 . 33 3.2.2.1 空调系统风量的测试与调整 33 3.2.2.2 AHU 的新风量测试和调整 39 4. VAV项
4、目安装调试中的注意事项 40 4.1 VAV Box工厂标定 . 40 4.1.1 流量传感器精度测试 . 40 4.1.2 压力无关性测试 . 41 4.1.3 密封性测试 . 41 4.1.4 报告的保存 . 41 4.2 VAV Box的安装 . 41 4.3 系统调试 44 4.3.1 AHU 的调试的注意事项. 44 4.3.2 VAV Box调试的注意事项. 44 4.3.3 系统联调 . 45 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 3 1. VAV变风量系统设计方案 1.1 VAV空调机控制系统 综述:国瑞中心合德门项目变风量系统数量多,房间内变
5、风量末端 装置的数量大,共有793 套 VAV BOX 。因此,对本项目的空调箱的控制初 步建议采用定静压控制方式来实现(二次深化根据现场实际情况调整控 制方案) 。 1.1.1定静压控制 空调机组的定静压方法就是在送风系统管网适当位置(中国标准规 定在离风机 1/3 处)设置静压传感器, 在保持静压为一定值的前提下 (一 般在 200 - 350 Pa之间) ,通过调节风机转速来改变空调系统的送风静 压值。 定静压控制原理图 该方法在控制上较为简单,而且不需要采集每个末端的风量或阀位 信号,因此,几乎不依赖于VAV控制器网络,可靠性较高。 1.1.2变定静压控制 VAV系统变定静压控制是在定
6、静压基础上发展而来的,定静压系统尽 管控制简单,但有能耗较高和最不利点难以设置的缺点。硬件上同定静 压法一样,变定静压法是在送风系统管网适当位置(中国标准规定在离 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 4 风机 1/3 处,如下图)设置静压传感器。但变定静压法还统计各VAV末 端的阀位反馈,利用静压重设,通过控制器对变频器的控制调节,尽量 减小静压设定值,使所有VAV末端的开度保持在70-90% 范围内的一种控 制方式。 变定静压控制原理图 当空调负荷减少,部分VAV箱风阀开度减小,系统末端阻力增加, 管路综合阻力系数增加,管路特性变陡,根据理论分析,风机功率
7、等于 风机风量的几何次方。 当风机风量全年平均在60% 的负荷下运行时, 此时 风机功率节约了,不到40% 。 变定静压控制法的优势: 1) 在送风总管上尽管也设置了静压传感器,但由于可以对静压设定 值进行重设,这也回避的单纯定静压控制中,最不利点的设置位 置问题。 2) 该方法利用DDC数据通讯的优势,而且可根据阀位情况对风机转 速进行微调,确保每个VAV Box装置风量需求。当VAV Box的风 阀开度较小时,还可不是时机地降低风机转速,实现风机节能运 行。是一种比较节能的系统风量控制方法。 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 5 采用变定静压法,系统运
8、行控制状态点会随送风量的变化,风机的 运行点也会随之变化,改变风机动力。该控制器控制目前作为一种主要 的控制方法在变风量系统中得到普遍采用。 1.2 VAV空调机组控制内容 为了提高节能和保持合适的室内环境,通常由空调机组送风。空气 源均来自新风和回风的混合,新风分别源自新风机组,经过新风量控制 箱进入到相应的变风量空调机组。 监控内容以投标点表为准: 监控设备数量监控方式及监控内容 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 6 变风量空 调机组 1 台 ( 每层) AI:送风温度、送风管静压、回风温度、频率反馈、 冷、热水阀反馈 AO :冷、热水盘管阀门开度控制
9、、风机变频控制 DI:风机运行状态、故障报警、手/ 自动状态、初、 中过滤网压差报警、风机压差开关 DO :风机启停控制 下面就 VAV空调机组的控制作详细介绍。 1.3 变风量空调系统的控制要点 AHU 变频控制和静压控制: 变风量控制系统不仅仅是在变风量系统上 安装变风量末端装置和变速风机,而且还有一整套由若干控制回路组成 的控制系统。变风量空调系统运行工况是随时变化的,它必须依靠自动 控制才能保证空调系统的最基本要求适宜的室温、足够的新鲜空气、 良好的气流组织、正常的室内压力。比如在夏季,当某个房间的温度低 于设定值时,温控器就会调节末端装置,风阀开度减少送入该房间的风 量。风阀关小引起
10、系统阻力增加,送风静压会升高。当超过设定值时, 静压控制器会减少送风机转速。可见,控制系统是变风量空调系统最主 要的组成部分。 变风量系统之所以能够变工况运行,完全是依靠它的控制系统。变 风量的控制系统由若干个控制回路组成,它们要完成回路基本功能:室 温控制、送风机控制、送回风匹配控制和新排风控制。其中最主要的是 送风机控制。因为送风机的控制方法的选定直接涉及到空调系统的方式 和节能,而且也是此次技术方案重点说明的地方。 1.4 本项目定变静压控制方法说明 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 7 一般而言,送风机的控制方法有三种:定静压、变静压和总风量控 制
11、方法。 变定静压控制法是在定静压基础上优化得来的,可实现降低风机转 速,实现风机节能运行。但该系统控制方法比较复杂,适合于中等规模 的变风量空调系统的场合。 该方法在送风系统管网的适当位置,通常在离送风机约1/3 处,设 置静压传感器,并根据末端阀门开度的位置,不断对静压值进行再设, 来调节空调箱送风机的频率,以达到送风静压目标值。其系统运行控制 状态点会随静压设定值的改变,风机的运行点也会随之变化,改变风机 动力。 对于变风量系统采用的离心式风机: 风量与转速的关系为 Q1/Q2 = n1/n2 风压与转速的关系为 H1/H2 = (n1/n2)2 风机所需轴功率与转速的关系为 P1/P2
12、= (Q1H1)/(Q2/H2) = (n1/n2)3 由上述关系可知,轴功率与转速的三次方成正比,这就是说,随着 风量( 或转速)的下降,轴功率将立方倍地下降。例如,风量下降到50 时,轴功率将下降到12.5%,可见节约的能源相当可观。因此,用调节风 机转速是一种非常有效的节能措施。 1.4.1VAV AHU 变定静压系统控制实施步骤: 变定静压控制法的关键在于对各末端阀位数据的读取与送风总管静 压再设定,其步骤如下: (1)读取每个变风量末端的风阀阀位。 (2)分析各末端阀位开度的最大值POSmax。 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 8 (3) 如果
13、有 1-2 个末端阀门开度的POSmax90%, 说明在当前系统静压下, 具有最大阀门开度 POSmax 的末端装置的送风量刚好满足送风区域的负荷 要求,因此,需要增大静压设定值,一般以10Pa为每个步进。 (4) 如果有 1-2 个末端阀门开度的POSmax5% ) ,应从新设置。 注意:同一型号 VAVBox 的 K值应在某个范围内。若出现较大波动,说明 该批次产品有质量隐患。 4.1.2压力无关性测试 目前,所有的VAV项目都采用的是压力无关性的末端。这就要求在 不同送风压力下,末端输出的风量都与需求风量保持或接近一致。因此, 在工厂标定时,需要在在不同的风压下,作设定风量与实际风量的比
14、较。 一般需测试 3 个不同的风压点,分别是200 Pa、250 Pa、300Pa 。而每个 压力点下,又设置3 个不同的风量需求:最小、最大、额定。测量和记 录实际风量与需求风量的值并作对比,只有所有偏差值小于规定的范围, 才能完整的体现一个VAV Box压力无关性能的表现。 4.1.3密封性测试 密封性能测试即泄露量测试。一个VAV Box的密封性是其重要的技 术指标,密封性能不好会影响到AHU 送风量地精确度。 在作密封性能测试室,需要把VAV Box 风阀完全关闭,并施加1000 Pa 的风压,测试其流量的损失是否小于规定值。 4.1.4报告的保存 标定完成之后,每个VAV Box都应
15、该有一份属于其自身的标定报告。 该报告要有电子文档和纸文档的双重记录,并移交到业主和VAV分包商。 将来作为项目移交的档案资料之一存档。 4.2 VAV Box的安装 VAV Box的现场安装也是项目成败的关键之一,以下是我们积累的一 些 VAV项目上 VAV Box安装方面的注意事项: 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 42 VAV Box一次风入口都配有风量测量传感器,为使准确测量风量,要 求气流为均流状态,以达到控制要求。因此连接VAV Box的入口直管段, 应保证不少于入口直径3 倍的距离。 VAV Box与支管不能有明显错位,导致气流不能均匀通过
16、。帆布软接 驳口必须双线车缝, 连接位置必须紧固压紧。 帆布软接长度不宜大于200 mm ,过长会在风压较大时鼓起,长期易造成破损和漏风。 末端软管连接不得过长:为灵活安装末端口,空调箱下游常采用软 风管连接。现场施工为方便,大量采用软风管。而软风管过长,会导致 阻力过大,最终使送风口风量达不到设计要求。 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 43 风管道加工及安装,需要进行水平调整,强行调整会导致支风管扭 曲、倾斜,影响气流。 VAV BOX 安装后的一次风进风圆管必须完好不变形、驱动风阀需在驱 动器释放后能在 0-90范围内灵活转动 VAV Box应按照标
17、识的方向安装,并注意使电气控制箱便于接线、检 修(天花需留有检修口) ,带风机型 Box 的过滤网需便于拆卸、清洗。 室内温控器的安装位置需能代表该房间的温度、操作方便并不受其 它热源的影响,通常安装在照明开关旁。 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 44 对于大空间的室内温控器,在小业主没有进场时,可以直接放在吊 顶上方,但必须预留足够长的通讯线,便于等二次装修完后的定位。 4.3 系统调试 4.3.1AHU 的调试的注意事项 应首先确保风管的严密性。若AHU 风管非本标段内,应该由暖通分包 提供风管风量监测报告和压力损失报告。该报告应同时由甲方和VAV
18、分包共享。 风机频率(转速)对应于风量的曲线或关系表。该数据对于编程至关 重要。若实际调试中发现风机转速与实际风量的关系与上述数据有严 重偏离时,应该要求暖通分包重新调试。 不管采用何种控制方式控制风机频率,在AHU 调试时要根据设计的额 定风量点的 10- 20%风量范围进行调试,以满足不同需求。 必须满足对于送风温度的控制范围要求,在设计温度范围外,另有的 2-3C的调整空间。 每次调试需要作记录,要求详细的调试过程记录。时间,设备位置、 调试人、调试参数、遗留或解决的问题等等。 4.3.2VAV Box调试的注意事项 应该在不同总管静压下(250 350 Pa )取 3 或 4 个点来需
19、要调试, 且都要满足风量和温度需求。 设定不同的温差,记录下VAV Box风量和风阀位置 不要轻易修改标定的参数。若却有需要,应该得到Box厂方的确认, 并把修改后的参数反馈给厂方。 若有需要,可对风量再次检测,对比实际风量和控制器读取的风量间 的误差 国瑞集团哈德门项目弱电系统工程-技术方案( VAV 系统补充) - - 45 对于 FPB型,检查控制器对风机启停是否正常 记录下单台调试的数据,比较工厂整定值与现场调试值的误差 通讯问题也是要考虑: VAV Box的数量较多,且有变频器在控制器旁 边,造成网络通讯往往不是很流畅。因此要考虑网络线的走向,避开 干扰源。 4.3.3系统联调 在确保 AHU 、VAV Box单独调试成功后,可进行系统联调。系统联调 牵涉到暖通、电气、弱电等多个分包的配合,因此,还要确保如下准 备工作顺利完成: 确保系统网络已完成,包括IT 网络、管理层网络、现场层网络 完成工作站图文界面 完成供电,包括 AHU 空调机组、 VAV Box 暖通专业完成机组正常运行调试,风筒完成清理工作 暖通专业试水完成并正常运行
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