首页新闻资讯行业新闻VAV-TRAV空调系统介绍

VAV-TRAV空调系统介绍

发布时间:2021-05-24 16:48

VAV空调系统在国外已经发展了将近30年,进入中国也已经有10年的时间,目前不仅在设计理念、空调设备、控制方法等环节发展得相当成熟,而且在国内外众多知名的工程项目中也得到了应用。从上个世纪末到现在,仅亚洲就已经有了很多的工程实例,例如位于印度尼西亚的雅加达商业中心BNI Building、位于日本东京中心Century Tower、韩国汉城的Soon-Hwa Building、以及香港电讯大楼中心。中国内陆的项目则有北京的国贸中心、东方广场、国家电力调度中心、中银大厦,以及上海的花旗银行、证券交易大厦、国际航运大厦,深圳的世贸商城、招商局大厦、广州的新白云国际机场等。
VAV(即Variable Air Volume 的英文缩写)变风量空调系统的实质是在保持空调送风温度的前提下,根据空调房间内实际温度的变化来调节空调送风量,达到控制房间温度的目的。
作为一个已经成熟的空调系统,VAV变风量系统有着全方面的优势。最突出的几方面包括:节能、舒适、安静、灵活易控和卫生。

首先介绍其第一大优势,也是VAV系统最为人们所称道的地方:节能  传统的定风量机组将总送风量定为各房间最大送风量之和,而由于在同一空调系统中,每个房间的位置、朝向不同,工作人员和设备的配置不同,决定了室温的差异,不同房间一般不可能在同一时刻达到最大负荷值,在VAV变风量空调系统中,空调机组实际的总送风量是按每个房间各时间段负荷总和的最大值来计算的。在运行中,当房间空调负荷降低时,VAV未端的送风量就会减少,其空调机组的送风量自然也会相应减少。由于一幢建筑的空调负荷(尤其是冷负荷)在全年中只有大约5%的时间会出现满负荷情况,其余时间均是在低负荷工况下运行的,因此,其全年运行的能耗大大降低。
在传统的定风量系统中,新风量是固定不变的,送风温度也只是冬夏季节时各自统一,在4、5、10等过渡季节的月份里,仍须开制冷机组供冷, VAV系统属于全空气系统,过渡季可直接利用新风来保证室内温度,其节能意义是显而易见的。
VAV变风量空调系统的第二大优势是其舒适性 VAV系统可以根据不同房间的使用要求来独立控制同一空调系统中的各房间的温度。由于每个末端装置可自配温度控制器,能根据所控制区域温度的变化或个人的要求,自行设置、调节环境温度和送风量,实现各局部区域的独立控制,从而避免了局部过冷或过热现象的产生,实现人体对于舒适环境的要求。
 第三个优势是设备噪音的降低 采用风机盘管,则很难消除其在运行时产生的噪声。而VAV系统则通过在风道上以及VAV末端和风口上设置消声设备来达到降低噪音的效果。而且由于使用了变风量系统,当负荷下降时,空气处理设备(风柜)风机转速的改变(降低),风管内风速也会下降,噪音也会成倍降低,为客户营造出一个安静的办公环境。
第四个优势是系统的灵活性 前的办公楼多采用大开间设计,便于用户按自己的使用要求进行二次分隔及装修。与风机盘管相比,变风量系统在建筑的二次改造中,移动方便、改动小。由于VAV末端装置及其所带风口用软管连接,当房间重新作二次分隔及装修时,只需要负责装修得部门就可以重新布置VAV未端及风口位置,而不需要动用风管制造的专业公司。当室内参数改变或重新隔断时,可能只需更换支管和末端装置,移动风口位置,或仅仅重新设定一下室内温控器。为客户根据自己的需要随意布局房间大小及数目提供了极大的方便。
第五个优势是解决了风机盘管系统固有的滴水、产生霉菌等问题 空调系统一般分为风系统和水系统,对于办公区域的用户来说,这两种系统最明显的区别在于办公区域内有无冷冻水管通过。属于全空气系统的VAV变风量空调直接将冷风送入用户的办公场所,彻底避免了冷冻水从吊顶空间穿过时其表面凝结的水珠滴湿天花板甚至造成天花板滴水的问题。由不必在办公区安装风机盘管,也消除了风机盘管的表冷器凝水和水盘的霉菌污染。
上述种种,皆为VAV变风量空调系统所独具的显著优势。在此基础上,凯晨广场的设计师们结合凯晨本身的特点,充分利用VAV空调的各种优势,用体贴入微的设计为办公区域内的每一位客户提供舒适而方便的办公环境。

一、VRV空调系统简介   
VRV空调系统全称为Variable Refrigerant Volume系统,即变制冷剂流量系统。系统结构上类似于分体式空调机组,采用一台室外机对应一组室内机(一般可达16台)。控制技术上采用变频控制方式,按室内机开启的数量控制室外机内的涡旋式压缩机转速,进行制冷剂流量的控制。   
VRV空调系统与全空气系统,全水系统、空气—水系统相比,更能满足用户个性化的使用要求,设备占用的建筑空间比较小,而且更节能。正是由于这些特点,其更适合那些需经常独立加班使用的办公楼建筑工程项目。    
 VRV空调系统的设计包含两个部分:空调设备选型及空调管路设计;空调系统控制设计,前一部分内容由设计院的暖通工程师设计,后一部分内容通常由提供全套产品的系统工程承包商配套设计。

二、VRV空调系统的控制方式   
1. VRV空调系统的常规控制    
此控制方式相对简单,每一台室外机对应若干台(通常最大约为16台)室内机,各组VRV空调系统均独立运行控制,就地遥控器设置可按工程实现情况采用一个遥控器对应一台室内机,或一个遥控器对应若干台室内机,是一种比较经济实用的控制方式。    
该控制方式均为末端就地控制,无集中监控管理环节,在实际使用过程中,室内机的温度值设定,开机时间,开机数量随意性比较大,其使用上的灵活性、方便性常常是以牺牲能耗为代价,从纯节能角度讲效果并不明显。   
2.VRV空调系统的集中控制    
配置了独立控制管理系统的控制方式,与目前VRV空调系统采用的控制方式相比较,增加了集中控制管理环节,可以在控制室内对远端各组VRV空调系统进行监控管理,是一种比较完善的控制方式,但投资明显增加。   
 对图中所示的控制方案,可以根据用户的使用规模、投资能力、管理要求进行组合配置。此方案的不足之处是与建筑物内的其它弱电系统无功能关联,尤其在智能化建筑设计中,不利于弱电系统功能的综合集成。   
 3.VRV空调系统的网关控制    
对于一个已设计了楼宇自控系统(BAS)的智能大楼,如何合理的、最大限度的发挥其系统功能,减少系统设备的重复投资,提高系统集成技术能力,是作者在这里重点要同大家探讨的问题。   
 楼宇自控系统是智能建筑内的重要设备,从通常的监控对象讲,对空调系统的监控无论从监控点占全系统的的数量还是从投入产出的节能效果比较,在整个系统中都占有重要的份量,楼宇自控系统中的其它部分主要为开关量的时间、事件监控信号。在采用VRV空调系统的智能建筑中,若不将其纳入建筑物的楼宇自控管理系统中,整个系统的节能效率将降低,设备投资回收期增长,经济效益也会降低。    
为了实现上述设计思想,作者曾在一个工程项目的楼宇自控系统设计中预留若干输入、输出监控点,以期对VRV空调系统的运行状况进行监控。后来发现由于VRV空调系统的室内机与室外机是一个闭环控制运行系统,且室外机始终处于侍服或运行状态,以致于按照传统方式设置的楼宇自控监控点显得缺少实际意义,唯一能考虑的只是在其配电回路中设置监控节点,起到按时间程序设定开启系统的功能,控制不必要的能源浪费。    
 经过对VRV空调系统控制产品的深入了解,发现相当多的VRV产品制造商都已相继开发出了基于BACnet协议专用网关的接口设备,可以满足作者将VRV空调系统纳入建筑物楼宇自控系统中的设想。   
VRV末端设备的运行状态是通过BACnet网关接口上传信号至建筑物自控中心的BAS或BMS系统,自控中心经该网关接口下传信号(如初始值设定、控制参数设定等)至末端设备,并对整个VRV空调系统实行系统管理。经对这二个系统的集成,在中央控制中心可以对VRV空调系统实现以下功能:  
(1) 室温监视  
(2) 温控器状态监视  
(3) 压缩机运转状态监视  
(4) 室内风扇运转状态  
(5) 空调机异常信息  
(6) ON/OFF控制和监视  
(7) 温度设定和监视  
(8) 空调机模式设定和监视(制冷/制热/风扇/自动)  
(9) 遥控器模式设定和监视  
(10 )滤网信号监视和复位  
(11 )风向设定和监视  
(12 )额定风量设定和监视  
(13 )强迫温控器关机设定和监视  
(14 )能效设定和设定状态监视  
(15 )集中/机上控制器操作拒绝和监视  
(16 )系统强迫关闭设定和监视    
配置了独立控制管理系统的控制方式、基于BACnet协议网关的VRV空调系统控制线路从控制形式上均属于集中控制管理方式,由于图3的控制方式是建立在建筑物一体化智能控制管理平台上,可以与其它弱电系统实现联动控制功能,其优越性就更明显。如利用电子考勤及电子门锁系统实施VRV空调系统的启、停联动,达到有效节能的目的,利用火灾报警信号,实施VRV空调系统的相应联动功能,满足消防要求。

三、VRV空调系统的BACnet网关接口   
在强调产品及系统开放互操作的今天。BACnet作为楼宇自控系统的一个重要标准,近年来已为人们普遍关注。其所开发的一些设备已可以与大量“第三方”设备兼容通讯,但仍有不少设备采用自定义的通讯协议,只能采用网关的形式与“第三方”互联。VRV空调系统的BACnet网关是制造厂商为实现其空调系统与楼宇自控系统的互联而设计的专用网络接口,它可通过BACnet以太局域网和BACnet客户端通信。支持BACnet一致性类别3。支持部分BACnet标准的应用服务。支持部分标准对象类别,由此能提供VRV空调系统的信息。目前,这类设备基本都可以与市场上主流楼宇自控系统设备实现连接,如HONEYWELL、YONNSON CONTROLS及SIEMENS等品牌。 

四、采用BACnet网关的经济性比较    
采用BACnet网关接口方式与独立设置智能管理设备方式相比在满足相类似的功能条件下,硬件设备投资少、软件功能相似。因此,总投资费用来得低,而且实施的功能齐全。但较最简单的遥控器控制方式还需要增加不少费用。从目前咨询到的网关初步报价来看约为15万元左右。到底如何衡量该设备的投资价值,可从两个方面比较,一是系统总投资,二是能实现的功能。一般而言,VRV空调系统的投资价格是普通空调系统的1.5倍左右,规模为256台室内机(办公面积约为5000M2)的投资概算约为272万元(通常一个网关最多可接16台室外机和256台室内机)。相比较而言,该网关的投资费用将使空调系统总投资增加约5.5%左右,随着空调系统规模的扩大,控制管理软件费用不变,该控制设备所占的投资比例还将下降。以每台室内机折算,摊至每台室内机约增加投资费用600元不到。作者曾经业主要求设计过一个空气-水系统形式的空调系统。所有末端风机盘管都分别采用联网接口方式,每个接口工程报价为1000元,由此比较,同样是末端监控,相对而言VRV空调系统采用网关方式相对便宜得多,这还不包括16台室外机的监控,若采用传统监控方式,市场报价应不低于10万元。对于采用网关增加的功能如前所述,并非一般离散监控可以比拟。

五、结论    
通过对VRV空调系统控制方式的讨论,基本上可以得出这样的结论,上述各种控制方式都有其相适应的应用场所,对规模较小的VRV空调系统,采用现场遥控器方式是比较合适的。对于规模较大的系统,采用集中管理方式更合理,对于采用楼宇自控系统的建筑,应优先考虑采用专用网关联网方式,不仅能满足控制管理要求,而且可以充分利用楼内弱电智能控制管理集成平台与若干弱电系统实现功能联动。

业务专线
特别声明
本公司无授权代理商,所有产品方案由公司专业团队支持。请客户通过以下方式联系我们。推介使用微信客服
申请报价请提供:
公司名称,联系人,项目名称,建筑面积,技术要求
售前支持:19100237106
售后支持:15579692096
邮箱:sales@ctrlworks.cn
在线咨询 拨打电话
微信沟通
添加微信好友×
微信号:ctrlworks-cn