劉寧

摘要：變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)因具有節(jié)能、跟蹤負(fù)荷能力強(qiáng)、區(qū)域溫差小、各區(qū)域可分區(qū)靈活控制等特點(diǎn)，使其在一些高級(jí)辦公樓中得到了越來越多的應(yīng)用。但在一些依照常規(guī)設(shè)計(jì)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)分配不均勻的問題則影響到人體健康、舒適、工作效率及系統(tǒng)能耗。本文主要分析探討了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)問題，以供參閱。

關(guān)鍵詞：變風(fēng)量；空調(diào)系統(tǒng)；新風(fēng)

1設(shè)定最小新風(fēng)閥位

這種方法是指對(duì)新風(fēng)閥設(shè)定一個(gè)最小閥位，這實(shí)際上沿用定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)控制方法。然而研究發(fā)現(xiàn)，在保持最小新風(fēng)閥位恒定的情況下，這種方法實(shí)際上近似可以認(rèn)為是固定新風(fēng)比，即隨著變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量下降，新風(fēng)量也相應(yīng)下降。如果引起送風(fēng)量下降的負(fù)荷減少不是因?yàn)槿藛T數(shù)量變化，即室內(nèi)要求新風(fēng)量不變，則這種情況會(huì)造成新風(fēng)量不足，引起IAQ問題。

2穩(wěn)壓控制法

這種壓差檢測(cè)控制的方法能夠既精確又方便地控制VAV空調(diào)系統(tǒng)中的最小新風(fēng)量，而且能耗小，適用性強(qiáng)，在國外已經(jīng)逐漸得到了廣大工程師們的接受和贊同，應(yīng)用也越來越廣泛。該方法是通過壓差傳感器DPI測(cè)量新風(fēng)遮板和閥門前后的壓力差來控制回風(fēng)閥門。其新風(fēng)閥門的最小位置是按照在最大送風(fēng)量時(shí)所需要的最小新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置的，并在系統(tǒng)運(yùn)行過程中始終保持不變。當(dāng)送風(fēng)量減小時(shí)，新風(fēng)遮板和閥門前后的壓力差將會(huì)降低，控制系統(tǒng)就調(diào)整回風(fēng)閥門的開度，減小回風(fēng)量，以維持所需的新風(fēng)量不被減小。新風(fēng)閥的最小新風(fēng)量設(shè)定開度在小于極大最小新風(fēng)量設(shè)定的開度的范圍內(nèi)可通過減小循環(huán)風(fēng)閥開度來重新設(shè)置。壓力差的設(shè)定值可以在37Pa到87Pa這樣一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)精確控制的范圍之間變化，這種方法在大量的實(shí)踐工程中已經(jīng)被證明可以達(dá)到很高的控制精度。另外，該該方法還具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①它帶來的能量損耗很?。虎谒m用性強(qiáng)，在有或沒有回風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)都可以使用，而且無論是新系統(tǒng)還是對(duì)已有系統(tǒng)的改造都很方便。文獻(xiàn)對(duì)其也做了分析。近幾年來，國內(nèi)對(duì)空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究也有了突破性的進(jìn)展，相信在原來的控制基礎(chǔ)上再結(jié)合一些先進(jìn)的自動(dòng)控制算法，該控制系統(tǒng)的運(yùn)行將更穩(wěn)定應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。

3風(fēng)機(jī)跟蹤法控制新風(fēng)量

這種方法是指利用送風(fēng)量和回風(fēng)量的差值控制新風(fēng)量，一般常見于雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。它根據(jù)送風(fēng)管內(nèi)靜壓來控制送風(fēng)量，而又根據(jù)送風(fēng)量來控制回風(fēng)量，使兩者的差值保持恒定。這種方法在理論上是合理的，但實(shí)際上由于其測(cè)量原理是基于小量等于大量之差的原理，其必然后果是大量的一個(gè)較小的相對(duì)誤差所帶來的小量的絕對(duì)誤差就會(huì)很大。例如一個(gè)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量為8000m3/h，最新風(fēng)量為2000m3/h，如果送風(fēng)量和回風(fēng)量的測(cè)量誤差各為5%，則新風(fēng)量的絕對(duì)誤差為700m3/h，這就是說，在送風(fēng)量和回風(fēng)量讀數(shù)分別為8000m3/h和6000m3/h時(shí)，理論上新風(fēng)量應(yīng)該為2000m3/h，而實(shí)際上新風(fēng)量可能是1300m3/h到2700m3/h中的任何值，一方面可能會(huì)造成系統(tǒng)能耗增加，另一方面可能會(huì)造成新風(fēng)量不足，引起IAQ問題。

4加強(qiáng)氣流組織均勻性

根據(jù)某一新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況下并不能保證每個(gè)區(qū)域均滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，某些負(fù)荷較小的區(qū)域可能由于一次風(fēng)量較小而使得新風(fēng)達(dá)不到要求。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)分布進(jìn)行分析，合理布置空調(diào)箱回風(fēng)口與變風(fēng)量末端的二次風(fēng)風(fēng)口，利用合理的氣流組織形式將新風(fēng)較多區(qū)域中尚未完全利用的新風(fēng)供給新風(fēng)較少的內(nèi)區(qū)，盡可能在不增加新風(fēng)量的情況下滿足各區(qū)域的衛(wèi)生要求，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)要求及新風(fēng)能耗。

5 CO2濃度監(jiān)測(cè)控制法

以CO2濃度作為指標(biāo)來控制新風(fēng)量最早是由Kusuda提出的，他認(rèn)為CO2的濃度不僅代表CO2本身作為污染物對(duì)室內(nèi)空氣的污染程度，而且還能反映室內(nèi)人員的狀況，即人數(shù)及活動(dòng)狀況，能體現(xiàn)室內(nèi)人員對(duì)新風(fēng)的要求。針對(duì)這種以CO2濃度作為指標(biāo)的DCV通風(fēng)控制方案，Haghigha，Warren等分別在辦公樓、音樂廳以及住宅樓中進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的固定新風(fēng)量的控制方案相比，在保證室內(nèi)空氣品質(zhì)不變的前提下，這種控制方案有潛在的節(jié)能效果，最大可達(dá)50%以上，其通過調(diào)整風(fēng)量實(shí)現(xiàn)節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)得到了公認(rèn)。但是近年來眾學(xué)者認(rèn)為該方法的缺點(diǎn)主要是二氧化碳不能作為衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo)。因?yàn)橛绊懭说氖孢m及健康的氣體污染物還包括人、建筑物、家具、裝飾材料散發(fā)的種類復(fù)雜的有機(jī)污染物。這種控制方法在空調(diào)發(fā)展中有一定的局限性，有待于進(jìn)一步研究開發(fā)出空氣綜合質(zhì)量傳感器，通過此信號(hào)來調(diào)節(jié)新風(fēng)量以滿足要求。目前這種方法適用于人員密度比較大的場(chǎng)合。

6設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)

目前認(rèn)為設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)是變風(fēng)量系統(tǒng)新風(fēng)量控制最好的方法之一。它通過新風(fēng)機(jī)入口處的風(fēng)速傳感器來調(diào)節(jié)風(fēng)閥，維持最小新風(fēng)量。該法簡單實(shí)用，只需在新風(fēng)風(fēng)道中，安裝一臺(tái)風(fēng)量等于所需新風(fēng)量、全壓等于新風(fēng)風(fēng)道阻力的新風(fēng)風(fēng)機(jī)即可。當(dāng)采用這種控制時(shí)，可以不用回風(fēng)機(jī)，或代之以排風(fēng)機(jī)，這樣控制起來更容易，也更穩(wěn)定。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：因直接測(cè)定新風(fēng)量，因此誤差比通過測(cè)定送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)的風(fēng)量來調(diào)節(jié)新風(fēng)量要小得多。該方法的缺點(diǎn)是：需要另設(shè)最小新風(fēng)風(fēng)管，從而需要額外的新風(fēng)管道。不適于改建工程。航天建筑設(shè)計(jì)院的宋宏光就一工程實(shí)例分析了專設(shè)新風(fēng)機(jī)的選用和控制運(yùn)行。各種新風(fēng)量的確定和控制方法都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，不論采用何種方法，都必須結(jié)合系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，對(duì)于不同的情況應(yīng)采用不同的控制方法，以滿足不同的要求。另外隨著設(shè)備品種的增加和控制技術(shù)的進(jìn)步，將會(huì)有更多的控制方法可供選擇。

7結(jié)束語

綜上所述，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)引進(jìn)中國已經(jīng)有30多年歷史，但就已建成的采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的建筑而言，運(yùn)行和控制效果良好的建筑物不是很多，節(jié)能的建筑很少。目前，國內(nèi)對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)與獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合的組合式空調(diào)系統(tǒng)的研究還處于起步階段，該組合式空調(diào)系統(tǒng)的搭配設(shè)計(jì)、協(xié)同優(yōu)化控制策略的研究有待探索，對(duì)該組合式空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性及適用性分析有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫璐楠，李昊翼，尹子和，魏琪.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)問題[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì).2018（09）.

[2]劉超，趙天怡，張吉禮，徐萌，楊欣煒.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)控制研究綜述[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào).2016（07）.

[3]曹原.淺析變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）.2011（05）.

（作者單位：遼寧中成建正工程管理咨詢有限公司）