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变风量空调技术的研究进展摘要：变风量空调系统简称VAV 系统（Variable Air Volume System），它根据被控区域空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调系统的送风量，从而保证室内参数达到要求，并且避免了定风量空调系统因冷热抵消造成的能源浪费。变风量空调系统通常由空气处理设备、送（回）风系统、末端装置（VAV- BOX）及送风口和自动控制仪表等组成。关键词：变风量系统；空气处理机组；末端；自动控制0引言在 20 世纪60，70年代欧美国家出现石油危机之后，世界各国开始意识到能源的重要性，于是在各个领域开始注重节能技术的开发和利用。在暖通空调领域，变风量(VAV)空调系统应运而生，并很快得到了快速发展和推广应用。变风量( VAV 空调) 空调系统的节能率、灵活性要远优于其他类型中央空调系统, 已渐渐成为中央空调设计者的主流研究方向。在一些工业化发达国家, 由于中央空调系统的广泛使用, 能耗损失相当的大, 例如, 美、日、英、法等国在空调方面的能耗约占国家总能耗的三分之一, 瑞典甚至高达50% 左右, 在我国, 空调系统能耗占建筑总能耗的70% 左右。在2009年12月召开的“哥本哈根世界气候峰会”上，节能减排是这次峰会的一个重要主题，在这次峰会上，各国都对本届峰会高度重视。因此变风量空调系统以其高的节能率将会受到越来越多商家和用户的亲睐。据不完全统计，在现已完成并运行的变风量空调系统中，与普通的定风量空调系统相比，有很大的节能潜力。建筑的运行能耗，主要指空调系统的运行能耗，是建筑节能的主要对象，也是我国建筑节能迫在眉睫的任务[1]。因此变风量空调技术的研究对建筑节能具有重大意义。1变风量空调系统（VAV）概述变风量空调系统（VAV）产生于西方国家，美国20世纪60年代就已经开始开发应用，至今已经有半个世纪的历史。基本原理是通过改变进入空调服务区域的送风量的大小来适应服务要求的全空气空调系统。随着国内经济的发展，人们对建筑的舒适性有了更多的要求。从传统的风机盘管加新风系统的模式，发展到现在的VAV，有关VAV的技术也在不断地被运用到实际运用中。更重要的一个因素，在节能减排的战略提高到国家层面的高度上时，VAV出色的节能潜力得到了更多方面的认可，VAV系统避免了定风量空调系统因冷热抵消造成的能源浪费[2]。在未来的时间，VAV必将是空调系统的主流方向。1.1变风量空调系统基本构成变风量空调系统类型各异，但是基本上由四个部分组成：空气处理及输送系统、风管系统、变风量末端装置和自动控制系统。下面简单进行说明。1.1.1空气处理输送系统：该系统即平常所称的空调器及风机，基本功能就是对空调系统的空气循环提供动力，并根据需要，对室内空气进行冷热、湿度等方面的处理，以满足使用要求。1.1.2风管系统：对空气进行运输、分配的系统，由送风管、回风管、新风管、各种支风管及送风静压箱、回风口组成。1.1.3变风量末端装置：根据房间或区域内的热符合，调节送风量的装置，是变风量系统的特征装备。有些还兼有二次四风、再热和空气过滤等功能。1.1.4自动控制系统：变风量空调系统的变风量目的是否能够实现，实现的效果好坏如何，主要取决于自动控制系统。自动控制系统是变风量空调系统的关键部分。通过对房间温度、湿度、风量压力以及其他物理量进行检测和控制，调整风量，以达到舒适和节约能源的目的（比较常见的系统有直接式数字控制DDC、BA系统等）。自控系统具有机电一体化和监控网络化的特点，由系统控制器、末端控制器和BA网络共同构成。1.2 变风量空调系统基本原理变风量空调系统是通过改变送风量来控制空调区域温湿度的一种全空气空调系统。相对定风量空调系统，变风量空调系统有两层含义：空调系统总风量可变，即根据区域的负荷需求，对系统总送风量进行调节，最常见和最节能的方法是采用变频装置调节风机的转速；空调区域内末端装置的一次风送风量可变。全空气空调系统设计的基本要求是：确定向空调区域输送足够数量的、经过处理后的空气，用以吸收区域负荷，从而保持该区域所需要的温湿度。按照全空气空调系统的这一要求，空调系统送风量 G、空调区域送风量 gsi分别为：当空调系统负荷 Qs发生变化时，为使室内温度 tN保持不变，有两种方法，一种方法是固定空调系统送风量 G，而改变送风温度 tO，称之为 CAV 系统；另一种是固定送风温度 tO，而改变送风量 G，称之为 VAV 系统。变风量系统通过变风量末端装置调节送入区域的一次风量，并相应调节空气处理机组（Air Handing Unit，简称 AHU）的风量来适应末端装置的风量需求[3]。变风量空调系统在每个区域的送风入口处皆安装了一个变风量末端装置，该末端实际上是一个可进行自动控制的风阀，如图所示。调节末端装置风阀的开度，增大或减少送