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简述变风量空调系统运行中容易出现的问题

发布时间:2021-11-22 8:36

1.变风量空调系统基本技术

空调系统通过向需要调节室内环境温湿度的房间输送经过一定处理的空气,达到保持室内所需温度和湿度的要求。而要保持室内温湿度基本不变,可以采用:
(1)送风量固定,改变送风温度,称为定风量系统;
(2)送风温度不变,改变送风量,称为变风量系统
所谓变风量系统(Variable Air Volume System,VAV系统),就是随着室内热、湿负荷不断改变,相应地不断改变送风量,以达到保持室内环境温度稳定的一种全空气空调系统。
由于定风量空调系统送入室内风量是固定不变的,对于负荷变化较大的被调空间,会产生能量的浪费。
而变风量系统则可以通过改变风量的大小来满足室内负荷变化的需要,使整个系统处理的总风量减少。因此,变风量系统是一种节能的空调系统。
一个完整的变风量系统构成包括:可以调节风机速度的空调机组,若干台变风量末端装置和必要的自动控制系统。
变风量空调系统具有以下一些特点:
(1)减少整个系统的总负荷量,达到减小设备规格、节约初投资和运行成本的目的。
(2)变风量系统可按实际需求运行,因此降低风机电耗,运行费则可进一步减少。
(3)变风量末端设备可以实现每个独立区域温度自动控制,体现了系统的相对独立性。
(4)变风量系统对室内相对湿度的控制质量,比定风量系统要差一些,但一般也可满足使用者的要求。
(5)由于变风量系统增加了风机转速控制、变风量末端设备等环节,系统造价会有所提高。

2.我馆变风量系统对火灾报警系统的影响

我馆二期空调系统采用的是:冬季由供暖锅炉送热水,夏季由冷水机组送凉水的两管制系统。由于建筑是密闭型的,在使用了变风量空调系统后,室内气流的变动比较大,而火灾报警使用的烟雾探测器,容易受到气流扰动的影响。在没有开启变风量系统时进行各种火灾探测器的检测就十分顺利,只要开启变风量系统,检测烟雾探测器就十分困难,影响到火灾自动报警系统的报警功能,进而影响联动时间。

3.其它使用中遇到的问题

(1)冬季新风送入量不够,室内人员感觉憋闷。 
(2)而强制使用排、送风机长期运行,就要增大送、排风机运转速度,增加送、排风机运转时间,相当于使用定风量系统,必然增大电能的消耗,增加电动风机和电器设备的磨损;全功率的风机运转,又加大了环境噪音的污染。

4.对存在问题的讨论

(1)对于室内人员感觉憋闷的问题,客观的分析是:
冬季送风模式是以送热风为主。当环境相对密闭且室内人员较多时,室内环境中的热源增加;包括室内人员,照明灯具,各种类型的办公设备(如计算机、打印机、复印机、扫描仪等),使得室内热量逐渐积累,温度随之升高。而VAV系统就会随着温度的升高,减少送新风量,如此循环的结果就是室内空气的含氧量越来越少,使位于其中的人员缺氧,感到憋闷。而为了避免造成室内人员身体不适的情况,就需要送入大量的新风。此时,必须强制开启送、排风机,排出混浊气体,送入新鲜空气,以满足人员的需要,这又带来了新的问题。
(2)在强制送新风的情况下,变风量空调机风机转速增大,室内空气流速加快,气流扰动增大,导致距离风口近一些的火灾报警探测器不能及时、准确地捕捉到火灾报警信息,给部分火灾报警的探测器带来了报警不及时的情况。 我们知道火灾报警探测器按规定,是要求均匀安装在每个独立空间顶棚下方相对居中的位置(一般按1个/80m2)。一般情况下,这里是烟雾最容易到达并聚留的地方。室内气流应相对平稳,使可能产生的火险烟雾顺利到达顶棚火灾探测器所处位置,保证火灾探测器及时、准确地报出火险信息。
(3)火灾自动报警系统,主要有两种探测器,一种是烟雾报警探测器,另一种是温度报警探测器,其中烟雾报警探测器对绝大多数的火灾报警的监测是及时和灵敏的;但是,会受到变风量空调系统临近探测器的末端设备产生气流的影响,使探测灵敏度降低,延迟火灾报警时间。而温度报警探测器对实施联动控制大型设备设施仅具有辅助判断功能,是为了确保联动设备(如防火卷帘门、气体灭火系统、水喷淋系统、防火阀等)启动的准确性和可靠性,避免造成不必要的损失,火警的报出是滞后的。火险不能及时报警的问题,对于馆舍的消防安全是有害问题。分析认为产生这一矛盾的原因是:其一,空调系统设计人员与消防系统设计人员之间的沟通、协调不够,使设备布局不够合理;其二,室内建筑结构空间有限,造成设备安装的拥挤。

5.解决的途径

(1)首先,室内末端的送、排风口应当远离火灾探测器安置点,使火灾探测器的探测区域气流相对平稳,使可能产生的烟雾能够正常上升,保证火灾探测器与烟雾的及时接触,确保火灾探测器的及时报警,是在设计时就必须考虑的问题。
(2)变风量空调系统在进行末端设计时,既要考虑合理的送、回风路径,最大限度地提高系统效率,也要考虑其气流不至于影响到火灾探测器的正常检测功能。 
(3)进一步增加火灾探测器的密度,用于弥补或减小由于变风量空调系统、防排烟系统、新风设备正常运行造成气流扰动问题对火灾探测器的影响。

6.结论

在变风量空调系统的设计中,风管、末端设备的布局应该充分考虑自动火灾报警探测系统的布局因素,这是矛盾的统一体。
送到房间里去的空气量,除了能使房间有比较满意的空气循环,还应该能够冲淡房间里的二氧化碳及各种异味,使房间内的空气保持一定的新鲜度。因此,必须要有足够的新风量去补偿排风量。如:定时开窗换气;提高变风量空调系统末端设备的最大限风量;增加通道的排风量等。
根据室内通顶隔断的布局,结合气流扰动的实际情况,合理增加火灾探测器的数量,确定适当的安装位置,确保感烟探测器能够及时监视到烟雾隐患,保障火灾报警和消防联动系统正常工作。使变风量空调系统的优点得以充分发挥,提高系统效率,达到节约电能的目的。

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