2022年VAV系统控制策略 .pdf
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1、古北国际财富中心VAV系统控制方案上海延华智能科技股份有限公司2010 年 12 月 17 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程VAV 系统控制方案目录1概述.12系统设计说明.12.1标准层监控点表.32.2VAV末端温控器设计说明.53控制方案描述.53.1末端控制.53.2空调机组控制.103.3系统控制.163.4系统控制权限.164对其它承包商的配合要求.165综述.16名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程1/17 VAV 系统控制方案1 概述传统定风量(CAV)空调
2、系统或风机盘管加新风机组系统的一成不变:只有活水,没有活风,谈不上节能和环保。而变风量(VAV)空调系统的独特魅力:活风,活水,还有活电,同时还要节能和环保。本工程(即古北国际财富中心)办公区域采用的就是VAV 系统,在满足用户舒适性的同时,充分体现了建筑节能和环保的理念。VAV 系统作为本项目空调系统的核心,其控制也是BMS 的核心组成部分,采用何种控制方案,将影响到本系统的运行效果。本文将详细介绍本工程VAV 系统的控制方案。2 系统设计说明为了更清晰的说明VAV 系统控制与本项目BMS 的关系,请看下图(即本项目 BMS网络架构图):名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3
3、页,共 19 页 -古北国际财富中心工程2/17 办公区域 BMS普通空调系统VAV空调系统生活给水系统集水井监测系统公共照明航空障碍灯冷机群控接口锅炉接口发电机接口电力系统电梯系统诱导风机系统餐饮含油废水处理系统智能照明系统通风系统空调系统给排水系统照明系统通讯接口商业区域 BMS生活给水系统集水井监测系统冷机群控接口锅炉接口发电机接口电力系统电梯系统餐饮含油废水处理系统智能照明系统通风系统普通空调系统给排水系统照明系统通讯接口商业租户供电回路裙房公共照明古北国际财富中心BMS图阴影部分就是VAV 系统。本项目 VAV 系统设计应用范围为 办公区域。除门厅等大空间区域采用单风管定风量全空气低
4、速空调系统,并在周边玻璃幕墙加设地面送风系统外,办公区域采用全空气变风量空调系统,标准办公层每层分为四个空调区域(顶层会所为两个空调区域),每个空调区域设置两台薄型变风量空调机组分别为内、外区服务,变风量空调机组处理后的送风经中压风管、单风道变风量风箱和送风口分别送至内、外区,回风通过回风口、吊顶回到空调机组。设计变风量空调系统采用变静压控制方式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程3/17 空调箱均设有初、中效空气过滤器、空气净化装置等功能段。下图为标准层 VAV 系统示意图:下文 VAV 系统控制方案中,举例说明所采用的参数为标准层
5、(9F)东南区域 相关参数。2.1 标准层监控点表见下页:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程4/17 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程5/17 2.2 VAV 末端温控器设计说明本项目 VAV 末端温控器的形式初期考虑全部顶装,内含温度传感器。温控器的实际安装形式可在二次装修时,根据实际需求进行更改。末端控制器除接受温控器自带温度信号外,还可接入另外一个室内温度传感器信号,对室内温度进行冗余检测,但需额外增加成本。3 控制方案描述3.1 末端控制3.1.1 常见 VAV 系
6、统控制策略通常 VAV 系统的控制方式分为三种:定静压控制、变静压控制、总风量控制;三种方式对比如下:定静压控制变静压控制总风量控制控制思想稳定风管静压恒定减小末端之间干扰使相对开度最大风门稳定在适当区间,最大程度节约送风能源建立风管模型通过总需求风量直接确定风机频率节能效果差最好介于定静压与变静压之间调试难度简单困难容易产生误差可结合定静压提高可靠性建设成本低高中了解了上述三种控制方式后,我们发现,无论使用哪种控制方式都存在优点和缺点,那么能不能根据三种控制方式各自的特点,充分发挥三种控制方式的优点,同时又相互弥补各自的缺点呢?根据本项目的特点,结合我司多年VAV 系统施工经验,我们推荐采用
7、:混合控制法。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程6/17 3.1.2 本项目 VAV 系统控制策略 混合控制法混合控制法可描述为:“总风量变静压”原理图如下:第一步:利用总风量法前馈控制的优点,使系统迅速达到平衡(从原点点到达 A点).通过累加 VAV总的实际需求风量,根据风量对应频率的风机曲线(需空调厂家提供)迅速计算出风机此时需要运行的频率,并控制风机迅速达到,风机调节速度比 VAV风阀调节要快得多。第二步:利用变静压法精确控制的优点,微调风机频率,进一步使系统运行在最节能的状态.(从 A点到达 B点)由于总风量法的风量曲线难免存
8、在误差,我们很难直接把系统控制到最节能的状态,此时我们通过变静压法(即阀位控制),检测 VAV各个末端风阀开度,并微调风机频率,使系统中所有 VAV末端风阀开度达到70%90%(此参数将在 VAV专题会议中讨论决定)之间,此时,表明系统既运行在最节能的状态,又可以满足所有 VAV的风量需求。补充说明:上述控制策略描述了系统在正常运行情况下的工作流程,那么在非正常名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程7/17 情况发生时,系统的安全稳定是怎样保证的呢?对于本系统,我们设想的最不利状况为:系统运行时,末端风阀开度同时存在过大和过小现象,且数量
9、超过了末端总数的30%(可讨论)【在风平衡调试成功后一般不会发生此种情况,但不排除此种情况在未来发生的可能性】针对此种情况,我们设定:当发生此情况时,系统发出警报信息,同时自动联动空调主机进入安全运行模式,此模式下,系统跳转为定静压控制,根据安装在风管内的静压传感器反馈信号,结合设定静压值,保证系统在非正常情况下的安全运行。此时,系统维护人员应尽快排除故障,恢复系统的正常运行。【定静压安全模式运行的详细参数,将在后续VAV专题会议上讨论】本项目采用的是协力空调株式会社(KAK)压力无关型 VAV末端。对于单个 VAV末端而言,其基本运行流程图如下:VAV BOXPID计算需求风量控制区域实际风
10、量室内温度PID+-+-实际需求风量对于单个 VAV末端而言,系统给定信号为:需求风量信号(DC 0-10V);现场给定信号为:设定温度、开机、关机;反馈信号:实际风量(叶轮式风速传感器)、风阀开度过大信号(干结点)、风阀开度过小信号(干结点)、室内温度、设定温度;其中风阀开度过大(过小)信号可在定制产品时设定。单个末端的控制流程说明:系统根据室内反馈温度与设定温度PID运算出【计算需求风量】,再根据【计算需求风量】与【实际风量】PID 运算出【实际需求风量】,VAVBOX根据【实际需求风量】自动控制风门开启度。当系统稳定时,会保持在一个恒定的需求风量值(即恒定风门开度)。名师资料总结-精品资
11、料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程8/17 在系统试运行之前,需进行系统最小风量、最大风量、风量平衡调试,调试成功之后,系统可进行正常运行调试(此部分由上安负责完成,我司会在后续工作中提出界面要求)。当处于非过渡季节模式时,处于一个空调机组作用范围内所有VAV末端的系统运行分三个阶段:预冷或预热运行模式:此时所有末端全开,空调机组满频运行;总风量控制模式:此时系统按总风量模式运行10 分钟;正常工作模式:此时系统按变静压模式运行。【过渡季节系统工作模式在后续VAV专题会议讨论】。系统框图如下:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共
12、 19 页 -古北国际财富中心工程9/17 系统开始预冷预热所有 VAV 末端按最大风量运行3分钟空调机组风机满频运行预冷预热结束进入总风量控制模式所有 VAV 末端转入自动控制模式累加所有开机的末端需求风量值根据风机特性曲线计算空调风机需求频率频率控制值30频率控制值50否风机控制频率输出否输出频率限制为30HZ是是输出频率限制为50此模式已运行10分钟进入变静压模式是否是否当回风温度达到22度时跳出预冷预热模式运行时间会议讨论名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 19 页 -古北国际财富中心工程10/17 频率控制值30频率控制值50否否风机控制频率输出否输出频率
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