变风量空调系统1.doc

第一章 变风量空调系统
第一节 概 述
一、什么是变风量空调系统
全空气空调系统设计的基本要求，是要决定向被空调房间输送足够数量的、经过一定处理的空气，用以吸收室内的余热和余湿，从而维持室内所需要的温度和湿度。
它的基本计算公式是：

式中 L——送风量，m3／h；
Qq、Qx。——空调送风所要吸收的总全冷负荷和总显冷负荷，w；
p一窄气密度，kg／m3，可取p=1．2；
c空气定压比热容，kJ／kg•℃，可取c=1．01；
hn，hs——室内空气焙值和送风状态空气焙值，kJ／kg；
cn、ts一室内空气温度和送风温度，℃。
从公式(1—1)中可以看出，当室内总显冷负荷发生变化而又需要使室内温度tn保持不变时，可将送风量L固定，而改变送风温度乙；也可将送风温度乙固定， 而改变送风量I。那种固定送风量而改变送风温度的空调系统，一般便称其为定风量系统，而固定送风温度，改变送风量的空调系统，则称其为变风量系统。因此， 变风量系统就是随着室内冷负荷不断变化，而相应地改变送风量，从 而达到维持室内所需要温度的一种全空气空调系统。
对于服务于多个房间(或区域)的定风量空调系统来说，由于经过空调设备处理过的空气其送风温度一定，为了适应某个房间(或区域)的负荷变化，在出现部分负 荷时，送进这些房间(或区域)去的空气往往需要进行再热，才能维持该房间(或区域)的温湿度在所要求的范围内。否则，因为送到各房间(或区域)去的风量是 按它们的最大负荷求得的风量，且送风温度相同，在这些房间(或区域)出现部分负荷时，势必产生过冷现象。迫使经过冷却去湿处理过的空气又需进行再热处理， 然后送进房间(或区域)，方可维持其需要的温湿度，这种冷热抵消的处理过程，显然是一种能量的浪费。而事实上，对于多数舒适性空　　调要求来说，并不需要十分严格的温度和湿度的控制。变风量系统则可以克服止述缺点，它可以通过改变送到房间(或区域)里去的风量的办法，来满足这些地方负荷变化的需要，当然，整个系统的总风量也在发生变化。因此，变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。
　　 在一幢大型民用建筑中，各个朝向的房间一天中最大负荷并不出现在同一时刻。对于定风量系统来说，由于它送到房间去的风量和系统总风量都是固定的，因而只能 按各房间的最大负荷来设计送风量。而变风量系统则可以适应一天中同一时间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的需要，空调系统输送的风量(实际上输送的是热 能)可以在建筑物内各个朝向的房间之间进行转移，从而系统的总设计风量可以减少。实际工程的设计计算表明，在负荷相同的情况下，与定风量空调系统相比较， 变风量系统的总设计风量可减少10％～20％。这样，各种空调设备的容量都可以减小，既可节省设备费用的一次投资，也可进一步降低系统的运行费用。
　　 二、建筑物的内区和外区及其负荷分析
　　 (一)负荷分析
　　 负荷计算是空调系统设计的基础。而在作一幢大楼的变风量空调负荷计算之前，对负荷特点进行分析，则更是变风量空调系统设计的基础。
　　 负荷分析的日的，是为了指导系统设计和设备选择，即根据负荷分析结果，选择一个合理的变风量系统型式，选择与之相适应的设备。
　　 负荷分析的方法，是要建立供热、供冷负荷与室外温度变化之间的关系，反映出供热、供冷负荷如何去适应变化的需要。室外温度在全年是不断变化的，这种变化的 幅度大，它可以使建筑物从得热状态变成失热状态，或者相反。为适应全年室外温度的变化，需要在系统设计时考虑如何实现相应的供冷、供热的改变。室外温度在 一天中也是不断变化的，它也会影响到室内温度的变化，但相对于全年室外温度的变化来说，这种变化的幅度显得要小一些，可以在变风量系统的运行过程中，通过 采用各种调节手段，来适应这种变化，而与系统设计关系不大。因此，所谓负荷分析，主要是针对全年室外温度变化而言。
　　 (二)内区、外区及其负荷特点
　　 一幢大型民用建筑物，都包括有热上意义上的内区和外区(又称周边区)，而内区和外区的空调负荷特点是不相同的。我们把在不考虑新风负荷变化这一条件下，空 调负荷随室外温度的变化而变化的空调区称为外区，与此相对应，空调负荷不随室外温度变化的空调区，称为内区。
　　 一幢建筑物的内区，其空调负荷是由人员、灯光和各种机械设备产生的得热而形成的。这些负荷在全
第二章 变风量空调系统设计前期研究
　　 当我们着手为一幢建筑物做变风量空调系统设计时，在设计前期，对将要涉及到变风量系统设计的几个关键技术问题作仔细分析研究，是十分重要的。在前期设计中 多花费一小时，在后面的设计过程中就可以节省几个星期，甚至数月的时间(因为可以避免不必要的设计返工)，同时，可获得一个既节省一次投资，又可减少运行 费的高性能变风量系统设计，从而赢得顾客的赞誉和信任。
　　 第一节 关于整体综合设计概念
　　 一项建筑工程的设计，往往被人为分割为各有关专业的设计过程，各专业设计工程师们都基本上只在自己的专业范围内做设计。在设计过程中虽然也有专业之间的协 调配合，但整体设计的概念不强。整体综合设计是一个更加协调的多学科、各专业的共同研究过程，以实现建筑设计、结构设计、各机电设备专业系统设计和自动控 制系统设计的更好一体化。这是现代建筑丁程设计的要求和发展趋势。而这种整体综合设计，对变风量空调系统的设计和应用来说，显得尤为重要。
　　 例如，一幢建筑物，由建筑师选择的将要采用的外窗玻璃，就不仅会影响到空调系统的负荷大小，而且也要考虑防止在周边区内的人们由于视觉眩光和外表面冷、热 辐射产生不平衡所带来的不舒适感。选用高性能的玻璃，或采取各种有效遮阳措施，就可以显著地减少暖通空调系统的负荷，降低各类机械设备的容量，并同时改善 人们的舒适度。同样，如果照明、各种机械设备和空调设备的控制也能与整个建筑物的能源管理与控制系统一体化，那么，就可以减少建筑的一次投资和改进运行管 理水平。
　　 为了实现空调系统的最佳节能效果，不仅要选择更有效的空调设备及其控制方案，还要对早期的建筑(结构)设计方案作仔细分析，并对各专业之间的设计协作进行 研究。经过整体综合设计所建造的建筑物，将可以改善建筑物里的人们的舒适度，提高他们的工作效率，降低建筑物的运行费用，节约能源。设计一幢高性能的建筑 物，需要设计团队中各专业人员之间的高水平合作。
　　 空调设计与建筑设计在各个方面都彼此互相影响着，下面列举了在前期设计中应该研究和协调的一些主要内容。
　　1．空气竖井的大小和位置
　　 较大尺寸的空气竖井可以降低空气流通时的压力损失，从而降低风机能耗。
　　 尽早与建筑师和结构工程师协调好空气竖井的位置和大小，以免在将来要从竖井接出或接进风管时，产生一些特殊的困难和约束。
　　 2．集中空气处理装置或空调机房的位置和大小
　　 无论是现场安装的土建式集中空气处理装置，还是组装式空调机，能使它们的表面冷却器盘管和空气过滤器的迎风面积都较大，就可以减少风机的压力损失。送风机 出风口要有足够的空间，以利于送风气流均匀流畅，减少紊流状态，降低送风的局部阻力，提高风机运行效率。为此，机房应该有合适的、足够大的面积，才有可能 做到这一点。
　　 3．确定房间吊顶高度
　　 主风管的安装，风管与设备的流畅连接，都需要有一定大小的空间，为此，应尽早与建筑师和结构工程师进行协调。
　　 4．回风通道
　　 一般说，采用吊顶空间回风要比用管道回风更有效，但此时，需要有较大的安装风阀(如防火阀，因为吊顶空间有可能跨越防火分区)的地方，这对建筑设计的影响不可忽视。是否可以采用吊顶回风方式，应尽早与建筑师协调一致。
　　 5．新风人口
　　 在新风、排风之间采用热回收装置时，新风阀的位置和大小的确定，就显得特别重要。热回收装置的安装也需要足够的空间位置。
　　 6．噪声问题
　　 要与建筑师，可能的话还要与声学工程师尽早协调并确定建筑物内的噪声要求标准，以及确定哪些区域对噪声敏感，应采取措施尽可能避免或减少在暖通空调设计中去作过多的消声处理。
　　 7．窗户遮阳
　　 减少或限制外窗的太阳直接照射，会带来多方面的好处，特别是可直接减少空调冷负荷。同时，可减少最大风量值，为周边区域服务的空调风管尺寸和变风量末端装置也可变得较小，一次投资可以节省。更重要的是，可以改善靠近窗户的人们的舒适性。
　　 8．窗户的朝向
　　 有利的窗户朝向，是控制太阳得热量的最有效的手段。因此，要避免东、西向的外窗数量和面积，北窗最为有利，而南窗不宜采用飘窗形式。
　　 9．窗玻璃种类
　　 当外窗既没有外遮阳，朝向又不好时，要特别注意选用太阳得热效果较低的窗玻璃。　　
第三章 变风量空调系统负荷计算
　　 第一节 冷负荷计算
　　 变风量系统属于全空气空调系统的范畴，在负荷计算的原理上，它与全空气空调系统没有区别，但在计算方法和步骤上，有其自身的特点。
　　 冷负荷计算的目的，是为了确定建筑物每一模数，或每一房间的最大负荷值，进而求得它们需要的最大送风量。在此基础上，再求得整个系统，乃至整幢建筑物所需要的负荷值。
　　 由于变风量系统能够为单台末端装置，或一群末端装置提供温度控制，所以，在模数化的建筑物内应用这种系统非常合理，因此，要计算单个建筑模数的冷负荷。但如果建筑平面几何形状不规则，难以模数化，则应逐个房间计算冷负荷。
　　 多房间、多层建筑物的负荷值会重复出现，所以，只要计算出建筑物各个朝向外围护结构上每个典型房间或典型模数的负荷，再将屋顶负荷加到顶层相应房间或模数的负荷中去，就能够很快得到顶层房间或顶层模数的负荷值。
　　 我们知道，各朝向外围护结构的高峰负荷并不会在同一时间出现，因此，还应该作每一个空调系统(或每一建筑物分区)的综合冷负荷计算，以及整个建筑物的综合 冷负荷计算。空调系统(或分区)的负荷值将决定着空气处理设备的容量大小，而整个建筑物的负荷值将决定着制冷设备容量的大小。这是变风量空调系统在负荷计 算中的一个特点。
　　 冷负荷计算的方法多种多样，可以用传统的手算法，但要广泛使用的，应该是利用已知的程序，采用计算机进行运算。这里着重介绍冷负荷系数计算法。在应用这一 计算方法时，透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷和外围护结构瞬变传热引起的冷负荷应分朝向逐时计算，而内部热源(如人员、灯光等)带给室内的得热造成的冷 负荷，也应该按冷负荷系数法进行计算。
　　 一、单个房间(或单个建筑模数)的冷负荷计算
　　 单个房间冷负荷包括来自太阳、传热、灯光、人员以及室内各种机械设备等得热而形成的冷负荷。在作变风量系统设计时，可先算单个房间的显热负荷，而潜热负荷和新风负荷则可作为建筑分区负荷或一个空调系统的负荷的一部分进行
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　　计算。
　　 在作单个房间冷负荷计算时，应注意当房间只有一个朝向的外围护结构时，该房间的最大冷负荷应是与该朝向外围护结构的瞬时最大得热相一致。这时，应该取该朝 向外围护结构的瞬时最大得热值形成的冷负荷。当房间有两个以上朝向的外围护结构时，则应计算各朝向围护结构的瞬时综合最大得热值形成的冷负荷。
　　 (一)在日射和室外气温的综合作用下，通过外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷：

　　 式中 CL。—通过外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷，W；
　　 F。—外墙和屋顶的面积，m2；
　　 K。—外墙和屋顶的传热系数，W／(m2•℃)，根据外墙和屋顶的不同
　　 构造和厚度，查有关手册得到；
　　 tn—室内设计温度，℃；
　　 t1。—外墙和屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，℃，根据外墙和屋顶的
　　 不同类型，查有关手册得到；
　　 t′1。—外墙和屋顶的综合冷负荷计算温度的逐时值，℃；
　　 tm—外墙和屋顶的地点修正值，℃；
　　 Ca—外表面放热系数修正值；
　　 C——外表面日射吸收系数修正值。
　　 上述公式中的Ko、t10、td1、ca、cp值均可见《全国民用建筑工程设计技术措
　　 施 暖通空调•动力》中的有关表格。
　　 (二)在室内外温差作用下，通过外窗瞬变传热形成的逐时冷负荷：

　　 式中 CLch•1：——通过外窗瞬变传热形成的逐时冷负荷，W；
　　 Fch——外窗口面积，m2；
　　 Kch——外窗传热系数，W／(m2．℃)；
　　 Ckl——不同类型窗框的外窗传热系数修正值；
　　 Ck2——有内遮阳设施时外窗传热系数修正值；
　　 t′1c——外窗的综合冷负荷计算温度的逐时值，℃；
　　 tlc——外窗的逐时冷负荷计算温度，℃；
　　 td2——外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值，℃；
第四章 末端装置选择与平面布置
　　 第一节 末端装置选择的一般原则
　　 变风量系统末端装置的正确选择与合理控制，对整个系统的运行能耗和房间的舒适性，有着十分显著的影响。一台容量偏大的末端装置，在运行时通过它而产生的压 力降可能较低，从而使空调机中送风机的能耗可以降低，但是，容量偏大的末端装置的最小风量控制设定点都相对较高，这又会使送风机的运行能耗增加，还会相应 增加再热量(如果选用再热式末端装置的话)。相反，在风量要求相同的条件下，选择一台容量偏小的末端装置，除使得运行能耗会有所增加外，还可能产生更大的 运行噪声。不过，由厂它的风量调节阀的调节动作，相对于房间的负荷变化反应更为灵敏，其控制的稳定性要比选择一台容量偏大的末端装置会好一些。
　　 末端装置选择的目的，是要根据房间需要的送风量，确定末端装置的型号及台数。一般说，选择末端装置主要应审核它的如下三个性能指标是否符合设计要求： (1)标准送风量(或最大和最小送风量)；(2)噪声值；(3)装置入口静压值或装置最大压力降(即总压力降)。最后，选择的末端装置数量，还应该与建筑 隔断、照明灯具和吊顶上的其他设备的平面布置协调一致，这对于民用建筑说是很重要的。
　　 应该强调指出，变风量末端装置的选择，与其控制功能是密不可分的。不同的控制设计要求，需要选用不同类型和大小的末端装置与之相配，才能获得满意的运行效果。变风量末端装置的控制内容将在第七章中叙述。
　　 一、最大送风量
　　 在作末端装置选择之前，我们已经根据夏季最大冷负荷求得了各房间的最大设计风量。现在要关注的是所选的末端装置(一台或多台末端装置最大风量之和)的最大 送风量与最大设计风量是否一致。如果末端装置尺寸选择过大，将导致整个系统运行能耗明显增加，当末端装置采用常规的“单最大值”控制逻辑(详见第七章第二 节《末端装置对风量的控制一房间温度控制》)，情况更是如此。例如，房间最大设计风量为500m3／h，现选择厂一台末端装置为其服务，其
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最大送风量为1000m3／h，如果它的最小送风设定点为其最大送风量的30％，则最小风量为300m3／h。在这种情况下，由于末端装置最大送风量已是 房间最大设计风量的2倍，那么，这台装置在运行时，真正有效的最小风量设定点(即300m3／h)就不是最大设计风量(即500m3／h)的30％，而是 它的60％了。这样，在大多数的运行小时内，这台末端装置都将在其最小风量(即300m3／h)下运行，但实际上，许多时间是应该在150m3／h(即 500m3／h的30％)下运行，这就导致冷风量送得过多，势必需要再热，否则，房间将出现过冷现象。这当然是一种能量的浪费。这说明，这台末端装置容量 选择太人了。町见，所选末端装置的最人送风量应与房间需要的最大设计风量相匹配。
二、最小送风量
同样，在作末端装置选择之前，对于建筑物外区，我们也已经根据其夏季最小冷负荷，求得了房间的最小设计风量，选用的末端装置(，—台或多台末端装置最小风量之和)的最小送风量应与该最小设计风量匹配。
而对于建筑物内区，其最小冷负荷则取决于使用情况，这需要通过大量的调查统计才能求得。一般情况下，为内区选择末端装置时，它的最小送风量可以按其最大送风量的30％～50％计算确定。采用较低比例的最小送风量，可以为户提供更宽的温度控制设定范围。
需要强调的是，末端装置的最小风量设定点，可以是通过计算：求得的最小风量值，也可以比这个计算值低许多，即所谓可以有高限和低限最小风量设定点，这要取 决于末端装置的控制逻辑。如果采用“单最大值”控制逻辑，末端装置的最小风量设定点可以与计算最小风量值一致，即为高限最小风量设定点。通常，仅供冷的末 端装置采用“单最大值”控制逻辑。带再热盘管的末端装置，习惯上也可采用“单最大值”控制逻辑。如果采用“双最大值”控制逻辑，则末端装置的最小风量设定 点可以比计算最小风量值低许多，即为低限最小风量设定点。通常，带再热盘管的末端装置，建议采用“双最大值”控制逻辑，这时，最小风量设定点的确定，就不 仅取决于房间最小新风量要求，还取决于末端装置上安装的流速测头的测量精度和控制精度，并月．通过计算可以求得这个低限最小风量设定点。
可见，所选择的末端装置，其最小送风量是否符合要求，要看末端装置采取了哪，—种控制逻辑。应该指出的是，目前只有少数DDC控制制造商可以在其系统控制器中提供“双最大值”控制程序。
三、噪声
末端装置的噪声水平是否符合空调房间的噪声级要求，是选择末端装置时的
第五章 风管系统设计
　　 第一节 风管系统设计的一般指南
　　 空调风管系统设计，对于确保空调系统运行有效和节能，是一个很重要的环节。变风量空调的送风系统设计，有两个基本要求：一是变风量末端装置的运行需要送风 管内有一定的静压；二是这个静压值在整个系统运行过程中应保持稳定，以利于末端装置的稳定运行。所以，变风量窄调的送风系统一般都设计成中速中压系统。当 然，它也可以设计成低速低压系统，但是，除了风管尺寸变大以外，要注意满足系统静压控制的要求和末端装置运行所必需要保持的静压值。
　　 一个好的送风系统设计，应该使该系统的初投资和运行费都能降低。但是，要完全使系统的初投资和运行费都得到优化，是很困难的，这其中有许多变化着的未知 数。例如，初投资就不是简单地与风管尺寸或重量成正比的，直管段和圆形风管的配件(如弯头、阀门等)费用一般比矩形风管要少。但是，在风管设计中遵循以下 的一般指南，仍可在系统的初投资和运行费两方面取得一个合理的平衡。
　　 1．风管应尽可能按直线布置。
　　 这一条要求对任何风管系统的布置都是最重要的准则。直线布置的风管系统，在运行能耗和初投资两方面都是最低的。从节能的观点分析，空气总是“希望”走直 线，这将减少能耗。从费用的观点分析，直管段的费用比各种弯头等管件要少很多。所以，当布置一个风管系统的平面走向时，应力图将拐弯的数员减至最少。
　　 2．采用标准长度的直线管段，将各种变径管和接头的数量减至最少。直的、标准长度的风管造价相对便宜，因为它们的加工费低，标准长度的直风管，可按标准宽 度的钢板卷材在白动生产线上制作。而任何—…段非标准长度的矩形风管，从技术上说，都可当作配件，因为它们不可能用标准卷材做成。螺旋圆形风管实际上可做 成任意长度。椭圆形风管的标准长度则完全取决于金属加工厂的加工标准。有的设计者总是认为，在一个风管系统平面设计中，频繁地减小风管断面尺寸，似乎就可 以减少一次投资。其实不然。就像图5—l表示的那样，采用四个变径管，使每个直管段的长度减小，就不如将标准直管段的长度增加，而将变杆管减少为一个，后 者的初投资和运行能耗费用反而都可以降低。
　　 3．只要安装空间范围允许，就建议采用螺旋圆风管。
　　 圆形风管允许采用较高的风速。据美国采暖、制冷与空调工程师协会推荐，
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一个中型变风量空调系统，其风速可达20m／s［6］，，而一个大型变风量宁调系统，其风速则可高达30m／S［6］。对矩形风管的允许风速则一般都较低，风速过高容易引起扁平风管壁的共振而产生噪声，特别是会产生低频噪声并传至室内。
　　 采用圆形风管和较高的送风速度，将可显著地节省投资。首先，与类似的矩形风管系统相比，圆形风管系统将可节省15％一30％的薄钢板。例如，同样输送 17000m3／h的空气，根据控制噪声的要求，圆形风管的风速可取19m／s，矩形风管则取10m／s，它们的钢板消耗量比较可见表5—1。从表中可 知，采用圆形风管，可节约37％的薄钢板。

　　 其次，圆形风管的安装费用低于矩形风管。这是因为，圆形风管本身结构的刚性好，预制管段可以较长，现场安装的工作量相对较少。圆形风管的制作、连接都较矩 形风管严密，漏风率大约为1％，而矩形风管的漏风率有时高达lo％，甚至更高，为防止空气渗漏，需要花去大量人力对每一矩形风管进行检漏和密
第六章 集中空气处理装置
　　 第一节 概　　述
　　 空气处理装置(又称空调机)种类多种多样，变风量空调系统所采用的空气处理装置，与定风量系统没有太多区别，但在选用时，有许多需要特别注意的问题。
　　 整体组装式空气处理装置有着适应性强、安装方便、安装费用低的特点，由于它们是在制造厂就组装好并进行了整机测试的，所以，性能可靠。但在为变风量空调系 统选用整体组装式空气处理装置时，要认真校核各功能段的性能，尤其要校核送风机的性能，因为，按照变风量系统的要求去选择送风机的类型和大小，经常会受到 装置本身尺寸的限制。
　　 现场装配式空气处理装置可实现各个功能段的优化组合，它可以配选完全适用于变风量系统的送风机、回风机，还可以配选其他需要的功能段，如预热器、再热器等，以符合各种型式的变风量系统的要求。它们的风量范围很大，尤其适用于大风量的变风量空调系统。
　　 抽吸式空气处理装置是指送风机安装在机组送风㈩口端的装置。这是最常用的一种空气处理装置，只要送风机配备适当，送风管的起始流速选择合理，就可以使流速 转换时的静压损失减至最小，甚至没有这种静压损失。因此，风机的运行功率可以节省。但这种装置的缺点是，风机得热要被送风所吸收，从而减少了有效送风温 差，相应的需要加大送风量。所以，只有当风机和风管的得热总和不超过系统总显热负荷的15％时，采用抽吸式空气处理装置，才比较经济合理。
　　 与此相反，吹出式空气处理装置是把送风机安装在机组送风的入口端，这样，风机得热会被机组的冷却盘管所吸收，送风温度不会提高，送风温差可保持最大值，送 风量也就不需要增加。但这种装置一般都会有风机出口流速转换静压损失，因此，风机需要的功率会有所增加。当这种装置用在低速系统中时，流速转换时的静压损 失需要消耗的风机功率比抽吸式装置大5％一lo％。若将这种装置用在中、高速空调系统中时，则这种消耗比抽吸式装置大25％～30％，甚至更多。可见，在 变风量系统中，采用吹出式空气处理装置不合适。
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　　第二节 送 风 机
　　 一、送风机选择准则
　　 送风机是空气处理装置中的重要设备之一，由于变风量系统要求送风机的工作点随着系统负荷的变化而变化，因此，选择好送风机，尤其重要。为变风量系统选择送风机，要考虑如下一些因素：
　　 1．风机功能
　　 主要指的是在设计状态下，风机的风量和风压值。实际上，当一个变风量系统负荷计算完成，送风管路布置好以后，在很大程度上就已经决定了送风机所需要的风量和风压值。
　　 2．风机效率
　　 不同类型的风机和不同大小的风机，其效率值有很大变化。一般说，应选择在设计状态下效率较高的风机。但对变风量系统来说，风机效率会随着风量的变化而升 降。因此，不仅要看风机在设计状态下的效率值，还应考察风机在部分负荷状态下的效率状况。当然，风机运行效率是否稳定，与对风机的控制方式有着直接关系， 这将在后面的章节中详细论述。但是，一台在各种负荷状况下运行，其效率极其不稳定的风机，企图通过各种控制手段使其运行效率稳定，既不现实，成本也太高。
　　 3．风机噪声
　　 不同类型的风机和不同大小的风机，运行时产生的噪声不同。一般说，离心式风机的运行噪声小于轴流式风机，但大型离心式风机的运行噪声较大，特别是低频噪声较高，且很难消除。
　　 4．风机喘振
　　 正确选择风机，使其在部分负荷运行时，避免产生喘振，是变风量系统风机选择要考虑的重要因素。不同类型和大小的风机有着不同大小的运行喘振区域，选择风机 时，不仅要看一看风机的功能、噪声、效率、消耗功率等，尤其要注意看一看风机性能曲线，看一看设计状态点相对于喘振临界线是处在什么位置。不同类型的风 机，其峰值效率和喘振临界线之间的关系是完全不同的。例如，离心式风机的峰值效率处于喘振线的左侧，而轴流式风机的峰值效率则处于喘振线的右侧。当然，为 避免风机运行中(特别是部分负荷下运行)产生喘振，正确选择风机控制方式也有着直接关系。
　　 此外，当采用现场装配式空气处理装置时，还应考虑现场空间的大小，它会对风机选择产生限制。也还要考虑风机的台数，到底是采用单台风机，还是采用
第七章 变风量空调系统的控制
　　 第一节 概　　述
　　 变风量系统送至各房间的风量和系统的总风量，都会随着房间负荷的变化而变化，因此，它必然会有较多和较复杂的控制要求。只有实现了这些控制要求，系统的运行才能稳妥可靠，使它的节能性和经济性充分体现出来。
　　 变风量系统的基本控制要求包括如下几个方面：
　　 房间温度控制：它是通过末端装置对送风量的控制来实现的。任何一种末端装置都携带这类控制部件。
　　 空气处理装置的控制：实现这类控制，则可在运行最为经济的情况下，既保证送风温度符合设计要求，又使送风量紧随着系统负荷的变化而变化。
　　 系统的静压控制：这是变风量系统十分重要的控制环节。实现这一控制，才能使系统保持一个稳定的运行压力，从而保证整个系统的运行可靠。
　　 此外，还有房间正压控制，它是通过对送风机和回风机的平衡控制来实现的。如果建筑物内设计有周边区供暖系统，则它需要独立控制。变风量系统的控制可以是气 动的、电动的。特别是近年来控制技术迅速发展，微电脑和计算机技术广泛应用于空调系统的控制，使得控制功能大大增加，控制精度提高，安装简便，运行可靠， 价格也越来越便：自。
　　 第二节 末端装置对风量的控制
　　 ——房间温度控制
　　 一、末端装置控制分类
　　 房间温度控制是通过变风量末端装置对风量的控制来实现的。这是变风量系统的基本控制环节。末端装置的控制可分为三类：随压力变化的(又称压力相关型)；限制风量的；不随压力变化的(又称压力无关型)。
　　 1．随压力变化的末端装置对风量的控制
　　 这类末端装置的控制部件，实际上就是安装在末端装置箱体内的一个风量调节阀，它接受室内温度调节器的指令而不断改变其开度来调节送风量。由于变风
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　 　量系统中各末端装置都在不断地调节各自的送风量，因而整个系统的静压是在不断变化着的，这类装置又没有为补偿管道中的静压变化而设置的控制措施，因此， 它输送的空气量会直接受到其上游风管内静压变化的影响，从而出现送风量的所谓“超调”或“欠调”，引起房间产生较大的温度波动。同时，这类装置还必需在现 场调试出最大和最小送风量，可是这种调试只有在系统静压保持一致时，其调试结果才是正确的。可见，要做到这一点是很费时间，也是很困难的。但是，随压力变 化的末端装置只要配以较灵敏的室内温度调节器，仍然可以将室温控制在舒适范围以内。况且这类装置结构简单，价格便宜，在以舒适性为目的的民用建筑变风量空 调系统中，仍广泛采用。
　　 2．限制风量的末端装置对风量的控制
　　 这类末端装置或者安装有最大风量限定器，或者安装有最小风量限定器，它们或者作最大风量限制，或者作最小风量限制。风量限定器可在制造厂就调试好。假如安 装了最大风量限定器，最小送风量则仍需要在现场调试，这也是很费时间、很困难的。虽然在绝大多数时间内，可避免送风量超过限定器的设定值，但是，实际上全 年只有很少一些运行小时数会出现最大负荷状态，所以，这种控制的结果，仍然像随压力变化的末端装置一样，会使送风量出现“超调”或“欠调”现象。
　　 风量限定控制有两种方式，一种是采用机械式(即带有弹簧)定风量调节器，一种是采用带有孔板或速度测头的差压控制器。前者要求系统的静压值较高，一般都比 其他系统高出120～130PA，可在中、高压系统中使用。而后者要求系统的静压值不高，可在低压系统中采用。
　　 3．不随压力变化的末端装置对风量的控制
　　 这类末端装置在任何条件下，都只根据房间负荷的需要输送相应的空气量，与风管系统中的静压变化无关，它可以从最大到最小的送风量范围内进行控制，只接受室 内温度调节器的指令。最大和最小送风量也都在制造厂调试好。这样，消除了送风量的“超调”和“欠调”现象，系统的运行也最稳定，室内温度波很小。
　　 这类末端装置所采用的控制方式，与限制风量的末端装置相似，也采用机械式定风量调节器或差压控制器，并配有空气阀或调节阀。采用机械式定风量调节器时，要 通过联杆将调节器与控制送风量的执行器相连。执行器接受室内温度调节器的指令而动作，但当系统静压发生变化时，调节器将可使执行器再调，以维持原需要的送 风量。很显然，这种控制方式，仍需要系统内有较高的静压值，才能保证调节器正常工作。采用差压控制器时，其控制过程是按照室内温度调节器的信号变化，再调 控制器的设定点来完成的，风量范围和压力变化都由差压控制器来控制，也不需要通过联杆去对执行器实行再调。因此，这类末端装置运行时