办公楼变风量系统VAV风量调试研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 113 办公楼变风量系统 VAV 风量调试研究 李 红 中建安装集团有限公司南方公司，广东 深圳 518067 摘要：摘要：变风量的末端 VAVBOX 箱是空调系统的重要组成部分，对于压力无关型单风道变风量末端置(VAVBOX)(系统风量测试、电动风阀调试、VAV 末端单体调试、系统联动 BAS 调试及校核)、进行了单机调试及联合调试。调试过程采用热线式风速仪、风量罩、毕托管等多次验证对比 VAV 风箱传感器等手段；排除各种因素才能在后期交付使用中更贴近实际理论运行，实现正真意义的节能 关键词：关键词：VAV 末端装置；单机调试；风量测试；节能 中图分类号：中图分类号：TU8 0 引言 VAV 空调系统其拥有大节能性、舒适性、灵活布置性、低噪声以及不产生凝结水等优点，在大型公共建筑中得到广泛应用，(VAVBOX)作为变风量空调系统的核心部件，调试好末端的意义除了在满足舒适度度方面更重要的是降低建筑能耗，实现建筑节能。1 楼层空调系统平面布置 该层办公楼采用 VAV 变风量系统，风量为 850m/h的末端有 16 台，风量为 1450m/h 的末端有 28 台，采用 2 台额定风量为 Q0=24000m/h，P=480Pa 的 AHU 机组送风，房间暂为一次装修前模式来进行调试。2 VAV系统变变风量系统和定风量系统的比较 定风量空调系统和 VAV 变风量空调系统最明显的差异组成，最直接的可以认为是后者是前者的升级版，但从风系统调试角度来说，两者有以下异同点：（1）两者 AHU 机组系统总风量的测试相同。（2）两者的风量平衡手段都是通过来调手动风量调节阀来实现。（3）定风量空调系统需要计算出每个支路的风量、标注好末端风口风量，然后通过测试风口风量、风速的办法来靠近设计风量。（4）VAV 变风量空调系统，因为末端所有设计风量累计起来大于 AHU 系统的总风量，因此需要先计算出一个风量，然后通过手动风量调节阀多次调试至靠近计算风量，这里称为一次风平衡，然后再通过末端 VAVBOX 箱来二次风平衡使得靠近计算风量，并且二次风量平衡是一个多次重复调试、修正的过程。（5）两者的风量调试相比 VAV 变风量空调系统具有复杂性、多变性、且因调试手段、计算风量等的方法不同受影响也不同。3 调试工作的开展 调试前准备工作（1）风管系统及部件、设备安装完毕通过验收。（2）系统漏风量测试及吹扫已经完成。（3）设备受电调试完成、供电正常。（4）测试仪器、仪表检测校准完成。VAV 变风量空调系统是高效节能智能化强的空调系统，变风量空调系统有单风道、双风道、风机动力箱式和诱导器四中形式，此项目为单风道变频 AHU 空气处理机组、变频新风处理机组 PAU、VAVBOX 变风量箱、送回风管及送风口、BAS 控制系统组成。具有自动调节房间温度和所需风量，营造良好环境等优势。图 1 空调机组 VAV 系统组成图 4 定风量空调系统与单风道 VAV 变风量空调系统调试及区别（1）AHU、PAU 机组的送风量、回风量、新风量等（2）定风量系统的风量调试及平衡。（3）VAV 一次送风量平衡风量的计算。中国科技期刊数据库 工业 A 114（4）VAV 末端箱单体调试内容（通讯状态测试、控制器的通讯测试、电动风阀反馈与测试、温控器与VAV 的通讯测试）。（5）一次风量平衡送风支管的手动风阀调节（达到计算风量）。AHU、PAU 调试步骤与方法2 需要进行以下测试：运行电压及三相电流测试、总风量测试、机组外静压测试 1）运行电压及三相电流测试：用万用表测出 A-B、之间的电压为 385V A-C、之间的电压 379v B-C 之间的电压 382V 2）风机总风量测试：在风机出口总管上打好测量孔,测量孔的截面5 倍管径的直风管段上的中间处。用毕托管测出各点风速，V1=5.2m/s 4.9m/s 5.0m/s 5.1m/s 4.8m/s V2=4.9m/s 4.7m/s 5.7m/s 5.3m/s 5.3m/s V3=5.0m/s 5.3m/s 5.7m/s 5.3m/s 5.0m/s 2计算平均值 sVVVVVVVV/m15.515n321n21 上式中 V 为平均风速，m/s;n 为测点数量。计算截面BAF式中，A 为风管长边尺寸 m,B 为风管短边尺寸 m；2风机总风量计算如下：hQQFVQ/m32336063.0215.536003600 上式中 V 为平均风速，m/s;F 为风管截面积；Q为风量 m/h 系统总风量测试在%224000233602400000QQQ 10%合格（2）定风量系统的风量调试及平衡 图 2 风口标注平面图 1）末端风口风量测试 首先进行风量的初调，初调是在各支管中进行，每一支干管中以初测值与设计值之比最小值的风口作为基准风口，逐个调节其他风口，使各风口风量的测定值与基准风口风量的测量之比接近对应的设计值之比。调整前，先用风速仪将全部风口的送风量初测一遍，并计算出各个风口的实测风量与设计风量的比值百分数，取最小比值的风口为基准风口。如 1 风口比值最小则以 1 风口为基准风口。风量的测定调整一般应从离通风机最远的支干管开始。为了加快调整速度，使用两台风速仪同时测量，根据本系统风管布局可判定共 2 个干管，同时测量 1 和 2 的风量，调节 2 支管的风阀，使风口的实测风量与设计风量的比值百分数近似相等即SLL122SLL。式中L1 L2.Ln为风口测量风量，L1sL2s.Lns为风口设计风量。一直持续到 1、2、3、.12 风口达到平衡。同理对于主管选取基准风口 21 同时测量 21 和 20 的风量，调节 20 支管的风阀，使风口的实测风量与设计风量的比值百分数近似相等即SLL202121SLL 同一直持续到14、15、16.20风口达到平衡。2）干管风量调试 各支管上的风口调整平衡后，就须要调整支干管上的总风量，从支干管到支干管依次进行，以支干管上的任一风口为基准风口，在支干管上任取一个风口测量，同时测量两风口风量，调节主管和的阀门，使两支干管风口的实测风量与设计风量的比值近似相等。使整个系统风量达到平衡。（3）VAV 一次送风量平衡风量的计算 1）AHU 空调机组送风量是按照室内负荷进行计算得出的，如果我们将所有 VAVBOX 铭牌一次最大进风量累计将大于 AHU 空调机组送风量 10%以上，则需要对VAVBOX 一次最大进风量进行重新修正设定。修正的目的是为了VAVBOX一次最大进风量按照最大实际负荷来调节其需求风量。如果不修正，当室内温度高于设定温度时，VAVBOX 一次最大进风量就会按照出厂铭牌上的最大风量向室内送风，而不是按照实际负荷向室内送风，这样会导致一部分区域 VAVBOX 一次最大进风量超过实际需求，而另一部分达不到设计要求，因此需要计算出一侧 VAV 支管处的的理论进风量，然后再进行末端 VAV 校核靠近理论进风量在+10%合格。2）风量计算 此系统，1 台 AHU 分 2 个支路主管，如下图：中国科技期刊数据库 工业 A 115 图 3 VAV 平面编号标注图 各 末 端VAV最 大 风 量 累 计 计 算 风 量：88501314501Q 计算得出：hQ/m3256501 系统风量为24000Qm/h,因考虑到最远末端及管线长短，对最末端 4 台 VAV 不进行差异性风量调整，VAV 最大累计风量:hQ/m321050685011145011 18760)285021450(233600Qm/h，为了能够准确的对末端 VAV 的风量进行调整累计风量和总和于整个系统的风量相当，引入差异性系数DF，通过调整管段风量计算调整后 VAV 的风量和直接调整 VAV 末端风量进行一一比对，那个更合理，主要是较准确的选取基准风量对 VAV 一次风平衡更好的调试；定义 VAV 末端差异性调整系数89.0110QQDF 上式中，0Q为调整后的系统风量，m/h；11Q为末端 VAV 的最大风量累计 m/h 同理可以推算出管道系统调整系数94.01QQDF，下面通过对管段风量和末端 VAV 风量分别调整计算结果如下：通过调整管段依次计算单台 VAV 理论进风量和整体对 VAV 差异性调整风量比较：例如，9 号 VAV 调整风量 1290m/h,管道调整计算管段 3 减去管段 4 得出 9 号 VAV 风量 1363m/h，依次计算不难发现，两者的风量非常相近，因此在工程调试中，一般直接对 VAV 末端直接整体性进行调整，并且在实际工程调试中，每个系统每个分支应进行计算，不能套用，因为楼层房间的布局及负荷大小、导致末端 VAV 设备数量参差不一，应逐个进行计算后进行调试，至于设计系统风量和末端 VAV 风量累计之和基本一样的设计时，无需进行风量修正，直接按末端设计风量进行调试 图 4 VAV 管道编号图（4）VAV 末端箱单体调试 VAVBOX 通讯状态测试 对控制箱内通讯线端子进行观测：电源线、控制线是否接错、是否有飞丝现象。检查通讯线外包裹的铝箔是否接地。拆下通讯线分别用万用表测量通讯线与外皮的金属铝箔及通讯线之间是否存在短路现象，如有需要二次接线，排除故障。通电，察看 VAVBOX 控制器电源指示灯闪烁，则VAVBOX 通电正常，否则应检查 VAVBOX 控制器电气接线直至供电正常。将 VAVBOX、笔记本电脑、网络控制器及 DDC 控制器连接好通电开启系统。进入系统程序通过电脑界面，查看VAVBOX是否上线，地址码是否显示正确；如未出现黑格说明全部上线。标注 VAV 一次支管风量为：DFxQMAX(单台 VAV 最大风量)，待完成一次计算后对VAV平面进行设备编号（此编号应和 BAS 系统设备编号一致）、风量标注等 (5)VAV 支管手动阀的调试3 末端支管风量调试经计算调整和定风量平衡调试一样，对末端进行一次风量平衡调试，此设计 VAV 支管采用圆形螺旋风管主要为200mm 和150mm，为达到支管测量精度采用分割点法钻孔取点测量。表 1 管道及 VAV 风量调整表 管段编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DF 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 1 1 VAV 风量和（m/h）14400 12100 10650 9200 8350 6900 4600 1450 850 调整风量（m/h）13536 11374 10011 8648 7849 6486 4324 1450 850 VAV 调整系数 0.89 0.89 0.89 0.89 0.89 0.89 0.89 1 1 VAV 编号 11/12 10 9 8 7 6/5 4/3 2 1 VAV 风量（m/h）756/1290 1290 1290 756 1290 756/1290 1290/756 1450 850 中国科技期刊数据库 工业 A 116 通过计算出的 VAV 末端的支管风量，利用风量计算公式=36003变换计算得出支管截面风速，V0 上式中 F（）为风管截面积，V（m/s）为风速，Q（m/h）风量通过公式变换计算；利用毕托管在两个测孔处伸入探头至点测点位置分别对截面风速进行测量，然后分别记录 V1Vn,其求取平均速度V和 V0 比较，然后通过不停的扭动手动风量调节阀，一直使得V和 V0 基本相等为止，然后锁定手动风量调节阀紧固装置，并用红色油漆紧固位置，手动调节阀此项目选用无级式调节，能够更好、准确的来调节风量，锁定位置，和有级调节风阀相比，可以任意档位，任意开启度的启闭，使得调节更合理，虽然此测试在末端 VAV 非常多的情况下，耗费人力较多，相比现有部分安装单位，直接通过 VAV 读数来调节手动阀直接跳过手动风阀的做法，调节手动阀的做法更合理，因VAV 只是内置通过传感器来读取风量，而 VAV 读取风速受制综合因素较多，比如传感器准确性、风量是否标定、采样软管是否扭曲脱落、VAV 执行器风阀是否执行信号到位等诸多因素，而通过毕托管传统测试方法保证支管风量满足供给 VAV 风量，通过原始测量方法是合理的，在调试过程中安装单位往往会被所谓的新产品、高科技所带偏，因此在调试过程中要结合手动测试和智能化读取两者相比较，做出合理判断。通过调节手动风量调节阀的多次测试及调节，风系统的一次平衡及调试已完成调试，接下来就是对末端 VAV 的远程读数和手动调试的对比，安排一组人在末端，一组人在 BAS 控制 PC 端进行线上读数验证，末端人员观察执行器开关动作状态、风口是否有无出风、VAV 是否通电稳定、反馈 BAS 页面 PC 端是否和末端信号统一等，逐个检查并记录风量表格 5 调试校核的故障处理及预防 调试难度大的就在如何使得实际测试风量和差异性后的风量接近，过程中会出现各种情况如下：（1）VAV 通电后调整支管手动调节阀，BAS 界面读数偏小，经过重复多次调整风阀读取数值均偏小，现场采用热线风速仪测试风口风量累加计算，风量合格，后经排查发现 VAV 通讯无问题、管路无问题，执行器开关无问题，读取风量仍旧偏小，经多次发现通病研究，校核 VAV 的 K 值及修改达标。（2）VAV 通电后调整支管手动调节阀，BAS 界面读数偏小，经过重复多次调整风阀读取数值均偏小，现场采用热线风速仪测试风口风量累加计算，风量依旧偏小，拆开 VAV 箱体，发现 BAS 信号到位执行器实际未到位，校核执行器后二次读数合格。（3）VAV 通电后调整支管手动调节阀，BAS 界面读数偏小，经过多次调整风阀读取数值均偏小，现场采用热线风速仪测试风量达标、修改 VAV K 值后风量不达标，现场采用支管穿孔测试风量达标，经拆除保温发现 VAV 自带风压毕托管弯折导致 BAS 读数偏小。（4）特殊情况：a、修复 VAV 皮管弯折；b、确保 VAV 上线且执行器开关信号正常；c、手动阀门已开到最大位；d、采用风罩测试风口累加、支管打孔测试等风量均满足；e、安装位置也满足一段5D（D 为入口尺寸）直管要求；上述故障全部排除后再 BAS 页面读数仍然不合格偏小，后经验证及咨询标准 VAV 安装环境改变后，应对其进行修正 K（VAV 执行器程序内置系数）值；f、VAV 进风管尺寸要和设备尺寸一样，否则需要校核 VAV 传感器 6 结语 高层办公楼 VAV 系统风量平衡调试，（1）应先计算好基准测试风量、排查完一切风阀故障及 AHU 及 PAU机组的故障；（2）手动阀采用无级调节阀，禁止使用有级型，以往定风量系统存在末端手动阀采用多档有级类型，无法精确调节；如设计图纸设计有级调节阀，安装单位也应说明问题提出答疑；（3）项目安装中重要控制点，在 VAV 安装过程中应严格遵循安装督导、接线等，涉及保温工程及时严格控制及交底，避免采样管弯折、脱落；（4）VAV 风量的标注更应该现场测试，即是供货商确定已进行风量标定，因随着安装环境的改变也应进行相应的调整 参考文献 1陆亚俊.暖通空调(第三版)M.中国建筑工业出版社,2016.2王志毅,黎远光,王志鑫.江吉华暖通空调工程调试)M.中南大学出版社有限责任公司,2017.3 通 风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范GB50243-2016)M.中国计划出版社,2017.作者简介：作者简介：李红（1993），男，学历本科，学士学位，助理工程师，暖通专业负责人。FQV3600