蘇炳超

[摘要]如今空調(diào)對(duì)于很多家庭來說已經(jīng)非常普遍，變風(fēng)量空調(diào)是現(xiàn)今空調(diào)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。目前，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中存在著一些問題，其會(huì)直接影響到變風(fēng)量空調(diào)的控制效果以及增加變風(fēng)量空調(diào)的能耗等。本研究會(huì)對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道特征以及變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性等做出簡單闡述，并針對(duì)其中的問題做出簡要分析。

[關(guān)鍵詞]變風(fēng)量空調(diào)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；問題

0前言

相對(duì)于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)來說，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢，變風(fēng)量空調(diào)的噪音低，即使夜間開放也不會(huì)影響到休息，并且其并不如傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)一般，需要維修保養(yǎng)，即可維持室內(nèi)的良好空氣，基于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢，其在多種建筑中被廣泛的使用。對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，其中的風(fēng)道設(shè)計(jì)是決定變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵之處，因此，本研究將會(huì)針對(duì)此方面做出重點(diǎn)的分析和探討。

1變風(fēng)量系統(tǒng)簡單介紹

變風(fēng)量系統(tǒng)誕生于20世紀(jì)60年代的美國，由于定風(fēng)量系統(tǒng)越來越不能滿足消費(fèi)者的需求，變風(fēng)量系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。變風(fēng)量系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)就是能根據(jù)周圍環(huán)境的各種參數(shù)改變風(fēng)量，并在送風(fēng)過程中保持空調(diào)的送風(fēng)溫度，同時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)的送風(fēng)量，使空調(diào)的消費(fèi)者能夠得到舒適的溫度和風(fēng)量，因此，變風(fēng)量系統(tǒng)提高了消費(fèi)者的滿意度。不僅如此，變風(fēng)量系統(tǒng)相對(duì)于其他系統(tǒng)來說，降低了能源的消耗，其原因就在于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間都在部分負(fù)荷下運(yùn)作，使空調(diào)送的風(fēng)量減少，從而降低了空調(diào)能源的消耗。70年代后，美國主要使用的是VAV系統(tǒng)，并在美國得到廣泛的應(yīng)用，VAV系統(tǒng)的所追求的就是使用更少的能耗，從而滿足室內(nèi)的溫度等的要求。VAV系統(tǒng)經(jīng)過不斷的發(fā)展，使用范圍更加廣泛，并未其他國家也得到推廣。

2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)道的特征

相對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)來說，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)并沒有得到更多的創(chuàng)新，而是在定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道的特征與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道特征基本相似，在對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就需要遵守定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道的設(shè)計(jì)方法。具體來說，就是不能讓變風(fēng)量末端裝置承擔(dān)風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況下的阻力平衡功能，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)道設(shè)計(jì)的特征之一就是，其設(shè)計(jì)風(fēng)量可以通過測量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)量所獲得。因此，工作人員在對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，就可以通過打開變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)閥全部打開，直接測量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)量，從而得到變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量，判斷該變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程是否合格，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道系統(tǒng)的另外兩個(gè)特征分別為維持變風(fēng)量末端裝置的行程不變：變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮使用參數(shù)。有些人認(rèn)為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道可以不作阻力平衡設(shè)計(jì)，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端就具有風(fēng)量調(diào)節(jié)的功能，這其實(shí)是一種誤解，應(yīng)該指出的是，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端具有的風(fēng)量調(diào)節(jié)功能僅是在非設(shè)計(jì)工況下可以使用的。除此之外，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程存在的問題有部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)，并沒有進(jìn)行管道阻力平衡設(shè)計(jì)，僅僅是在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置中安裝手動(dòng)門閥，這種做法是不可取的，當(dāng)風(fēng)道出現(xiàn)吸風(fēng)現(xiàn)象時(shí)，手動(dòng)門閥并不能起到實(shí)質(zhì)性作用。

3變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性

變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性是衡量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果的主要參數(shù)，同時(shí)其也是衡量空調(diào)性能的主要參數(shù)，其主要是指變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最大的可以控制的風(fēng)量與最小的可以控制的風(fēng)量的比值，可以說，變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性越大，此變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越節(jié)能。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，選擇更大型號(hào)的變風(fēng)量空調(diào)末端裝置，就可以降低該變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性與其末端的壓差也具有一定的關(guān)系，一般來說，變風(fēng)量空調(diào)末端裝有風(fēng)速計(jì)，風(fēng)速計(jì)是用來測量系統(tǒng)的風(fēng)速的，并且，所有的系統(tǒng)所能達(dá)到的各種風(fēng)速都在此風(fēng)速計(jì)的計(jì)量范圍內(nèi)，末端壓差雖然可以影響到風(fēng)閥的開度，但是并不能影響到風(fēng)速計(jì)的工作范圍。一般來說，裝置上標(biāo)簽的最小可控風(fēng)量并不是實(shí)際使用過程中的最小可控風(fēng)量，其取決于裝置中的風(fēng)速傳感器有關(guān)，更與DDC控制器有關(guān)。近幾年來，由于各國修改了標(biāo)準(zhǔn)，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置設(shè)計(jì)也得到了一些改變，與傳統(tǒng)的末端裝置的設(shè)計(jì)有了很大的不同，空調(diào)末端所需的可調(diào)比性則越來越大，因此，末端裝置也顯得越來越重要。

4變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的風(fēng)量測量能力決定變風(fēng)量末端裝置的類型

變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性可以通過改變變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的風(fēng)量測量能力實(shí)現(xiàn)，第一代變風(fēng)量末端裝置是通過使用皮托管測量其喉口動(dòng)壓，從而計(jì)算變量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以得出，皮托管風(fēng)速計(jì)本身并不能影響變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性，影響變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的可調(diào)比性的主要因素為DDC控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，研究報(bào)告得出。使用八位模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，讀數(shù)誤差可達(dá)到10%，因此，DDC控制器不宜再使用8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。第二代變風(fēng)量末端裝置該換風(fēng)速計(jì)來測量風(fēng)速，克服了第一代變風(fēng)量空調(diào)末端裝置使用皮托管所帶來的劣勢，提高了變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的調(diào)節(jié)性能。而第三代末端裝置采用脈沖信號(hào)，因此，DDC控制器在接收信號(hào)不再采用模擬轉(zhuǎn)換器，直接讀取數(shù)字信號(hào)，避免了因讀數(shù)而引起較大的誤差。

5變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)中的分流三通

在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)，常常使用分流三通，在國外，分流三通有兩種，分別是彎頭組合式分流三通和單側(cè)45度斜接T形分流三通。當(dāng)主風(fēng)管風(fēng)速較大時(shí)，可以使用彎頭組合式分流三通，其可以獲得到較大的靜壓復(fù)得，從而避免主風(fēng)管會(huì)因?yàn)槠滹L(fēng)速較大的緣故而出現(xiàn)的吸風(fēng)現(xiàn)象。如果在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程中，主風(fēng)管的高度與支風(fēng)管的高度相差較大時(shí)，就不宜使用彎頭組合式分流三通，此時(shí)，彎頭組合式分流三通不容易制作，只能采用單側(cè)45度斜接T形分流三通，并且這時(shí)，可以考慮在裝置上安裝上分流調(diào)節(jié)風(fēng)閥，從而避免出現(xiàn)因主風(fēng)管的風(fēng)速過大而吸風(fēng)的現(xiàn)象。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可以得知，T形分流三通的局部阻力因數(shù)會(huì)隨著支風(fēng)管與主風(fēng)管的風(fēng)速比的改變而改變，并且，T形分流三通的局部阻力因數(shù)越大，越容易造成吸風(fēng)現(xiàn)象。相對(duì)于單側(cè)45度斜接T形分流三通來說，彎頭組合式分流三通的局部阻力因數(shù)變化較小，相對(duì)來說的影響也比較小。因此，所變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的主風(fēng)管風(fēng)速較大，就不宜使用T形分流三通，適宜使用彎頭組合式分流三通。如果出現(xiàn)不能使用彎頭組合式分流三通，使用T形分流三通時(shí)，可以在裝置中添加分流調(diào)節(jié)風(fēng)閥，從而降低吸風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

6結(jié)語

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是在定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，因此，其不僅具有定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征，同時(shí)也具有自己獨(dú)特的特征，相對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。然而變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也存在著一些問題。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道的阻力平衡設(shè)計(jì)，變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的可調(diào)比性，測量風(fēng)量的裝置，分流三通的使用等，都是能夠影響變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)性能，節(jié)能能力的因素，因此，設(shè)計(jì)人員需要在此方面多下功夫，努力研究，優(yōu)化變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而推動(dòng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程的發(fā)展。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]