專利名稱：一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集中式空調(diào)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，特別適用于一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的集中式空調(diào)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，是帶有變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)——變風(fēng)量箱的空調(diào)系統(tǒng)，它與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)相比，是節(jié)能10％以上的節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)。它特別適合于高檔的智能化辦公大樓、大型建筑物內(nèi)區(qū)、室溫需要個(gè)別調(diào)節(jié)以及適應(yīng)像SARS病房那樣有特種要求的場合。但變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)價(jià)格高、控制系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)初投資高，(見文獻(xiàn)馬俊良.民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社，2003-7及王家雋.變風(fēng)量系統(tǒng)控制淺談.全國暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)年會(huì)資料摘要集p136)限制了VAV空調(diào)系統(tǒng)在我國、在普通集中式空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。圖1所示為傳統(tǒng)的有變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(以后簡稱VAV)流程圖。該空調(diào)系統(tǒng)包括三個(gè)控制回路1、變風(fēng)量末端VAVBOX控制回路，它完成4個(gè)任務(wù)房間溫度控制，向樓控系統(tǒng)報(bào)告變風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的開度和風(fēng)量及和樓控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)通訊；2、送風(fēng)溫度控制系統(tǒng)由空調(diào)機(jī)AHU、送風(fēng)管上的溫度傳感器T和冷水管上的電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥和摟控系統(tǒng)中的控制軟件組成；3.送風(fēng)管靜壓控制系統(tǒng)由送風(fēng)管是靜壓傳感器P、風(fēng)機(jī)F1、變頻器IV和摟控系統(tǒng)中的控制軟件組成。
在傳統(tǒng)的VAV空調(diào)系統(tǒng)是以“量”的調(diào)節(jié)跟蹤房間負(fù)荷變化的。它的控制分兩個(gè)部分一是根據(jù)房間溫度和設(shè)定溫度的偏差調(diào)節(jié)變風(fēng)量末端裝置VAVBOX的開度，使送風(fēng)量和負(fù)荷大小相適應(yīng)，末端變風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)是完整的閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)；二是空氣處理機(jī)AHU控制系統(tǒng)，它有兩個(gè)控制回路一個(gè)控制回路是送風(fēng)靜壓P的控制回路，當(dāng)某一個(gè)VAVBOX末端發(fā)生變化使得送風(fēng)管上特性點(diǎn)的靜壓P偏離設(shè)定值時(shí)，根據(jù)靜壓偏差的大小，通過變頻器IV控制風(fēng)機(jī)F1的轉(zhuǎn)速，使總送風(fēng)量與總負(fù)荷大小相適應(yīng)，使靜壓P又回到設(shè)定值附近。另一個(gè)控制回路是送風(fēng)溫度T(在空氣處理機(jī)AHU出口處)控制回路，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化，引起送風(fēng)溫度T偏離給定值，根據(jù)偏差的大小，調(diào)節(jié)冷(熱)水電動(dòng)兩通閥M的開度，改變進(jìn)入空氣處理機(jī)AHU的冷(熱)水量，使送風(fēng)溫度又回到設(shè)定值附近，保證送風(fēng)的“質(zhì)”(即送風(fēng)溫度T)不變。在控制中保持送風(fēng)壓力P不變的目的是為了減小一個(gè)房間的變風(fēng)量末端裝置調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)其他房間的干擾。理論上可以證明，定壓變風(fēng)量變頻風(fēng)機(jī)的節(jié)能只和送風(fēng)量的一次方成正比，因此節(jié)能的效果是有限的。
為了提高節(jié)能效果，隨著電子控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)展出一種AHU的“最小靜壓”控制方法。(參見文獻(xiàn)陳向陽.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制.暖通空調(diào)，97.3)在“最小靜壓”法控制系統(tǒng)中，VAVBOX變?yōu)榘嘿F的智能終端(現(xiàn)在，國外智能型VAVBOX成套產(chǎn)品售價(jià)平均為6500元，國內(nèi)產(chǎn)品達(dá)不到國外產(chǎn)品的性能(暖通空調(diào)網(wǎng)上資料))，它除了能夠根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷調(diào)節(jié)送風(fēng)量外，還有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)功能，時(shí)時(shí)向大樓樓控系統(tǒng)(BAS)報(bào)告VAVBOX的流量和風(fēng)閥的開度，BAS根據(jù)每個(gè)VAVBOX送來的信號(hào)計(jì)算判斷空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)閥的大部分是否達(dá)到定義中全開的地步，如果沒有，BAS探索式的將送風(fēng)風(fēng)壓P再降低一點(diǎn)，直到大部分的風(fēng)閥都達(dá)到定義中全開的地步，系統(tǒng)也就達(dá)到了“最小靜壓”。由于“最小靜壓”法中大部分的風(fēng)閥都達(dá)到定義中全開程度，節(jié)流損失少，因此比傳統(tǒng)的定靜壓、變流量VAV空調(diào)系統(tǒng)更節(jié)能。但在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上對(duì)樓控系統(tǒng)來說，每一個(gè)VAVBOX起碼有兩個(gè)模擬輸入(AI)點(diǎn)和自身帶的微處理器，需要約為2000元RMB，每個(gè)VAVBOX的流量傳感器和風(fēng)閥開度傳感器需要至少3000元RMB左右，有聯(lián)網(wǎng)功能的RS232或RS485接口及其驅(qū)動(dòng)軟件，又需要500元左右，可想而知，如果VAV系統(tǒng)非常大，它的子VAV系統(tǒng)非常多，VAVBOX也將非常多，BAS系統(tǒng)復(fù)雜且不說，整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)將不是一般用戶能夠承受的了的，況且由于總風(fēng)管送風(fēng)靜壓控制系統(tǒng)的控制方程組是不封閉的，決定了控制過程是探索性的，使得控制軟件的程序結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。仔細(xì)分析造成這個(gè)狀態(tài)的原因，是傳統(tǒng)VAV空調(diào)系統(tǒng)是按專業(yè)模塊、按一個(gè)一個(gè)元件的功能用“片面思考”的理念構(gòu)成的，系統(tǒng)集成有縫，造成VAV空調(diào)系統(tǒng)整體運(yùn)行的不那么自然、和諧、有序、均衡。
鑒于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的原因，上述傳統(tǒng)的有VAVBOX的VAV空調(diào)系統(tǒng)推廣應(yīng)用受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單合理，操作簡便，造價(jià)成本低廉，節(jié)約能源，性能優(yōu)良，簡化控制的一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的技術(shù)方案是這樣解決的包括總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)、總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)、靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)、負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)、系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，本發(fā)明的改進(jìn)之處在于還包括由空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)總管上的溫度變送器、風(fēng)量變送器和回風(fēng)總管上的溫度變送器組成的空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)；送風(fēng)機(jī)進(jìn)出口或在系統(tǒng)總送風(fēng)管、回風(fēng)管間壓差變送器和送風(fēng)總管上的風(fēng)量變送器組成的空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)；每一條送風(fēng)支路上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和送風(fēng)口組成的支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)；回風(fēng)管上的溫度變送器、風(fēng)機(jī)和變頻器組成的系統(tǒng)負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)；手動(dòng)水量兩通調(diào)節(jié)閥和空氣處理機(jī)盤管組成的無電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，是用“系統(tǒng)思考”的理念，從無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)的整體全局設(shè)計(jì)構(gòu)筑每一個(gè)子系統(tǒng)的功能和子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)，從而使發(fā)明的VAV系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行更為合理、自然、協(xié)調(diào)，涌現(xiàn)出傳統(tǒng)VAV空調(diào)系統(tǒng)無法企及的新的特性低廉的造價(jià)、顯著的節(jié)能效果和無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的簡約的VAV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種VAV空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成方案為普及性能優(yōu)良的、節(jié)能顯著的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)，開辟出一條新的路徑。本技術(shù)方案的初期投資與能耗兩項(xiàng)指標(biāo)與現(xiàn)有技術(shù)相比，均有顯著的、實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步和特點(diǎn)，如果廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的改造和新建空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將會(huì)有很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。


圖1為有VAV調(diào)節(jié)閥的VAV空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為無VAV調(diào)節(jié)閥的VAV空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)時(shí)空調(diào)設(shè)計(jì)中風(fēng)管比摩阻計(jì)算圖。
具體實(shí)施例方式
附圖2為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)的技術(shù)方案內(nèi)容作進(jìn)一步說明參照?qǐng)D2所示，一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)裝置，包括總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)、總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)、靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)、負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)、系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，還包括VAV空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)總管上的溫度變送器T、風(fēng)量變送器F和回風(fēng)總管上的溫度變送器T組成的空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)；送風(fēng)機(jī)F1進(jìn)出口或在系統(tǒng)總送回風(fēng)間壓差變送器ΔP和送風(fēng)總管上的風(fēng)量變送器F組成的VAV空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)；每一條送風(fēng)支路上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥AV和送風(fēng)口AO組成的支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)；回風(fēng)管上的溫度變送器T、風(fēng)機(jī)F1和變頻器IV組成的系統(tǒng)負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)；手動(dòng)水量兩通調(diào)節(jié)閥WV和空氣處理機(jī)盤管AHU組成的無電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在空氣處理機(jī)AHU出口主管段上安裝總風(fēng)量風(fēng)量計(jì)(F)和在每一條支路管中串聯(lián)手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥(AV)。
在VAV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，是把空調(diào)負(fù)荷特性和空調(diào)要求近似的區(qū)域劃分成一個(gè)空調(diào)區(qū)，因此本發(fā)明假定一個(gè)子VAV空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)末端房間的負(fù)荷變化是同步的。舒適性空調(diào)系統(tǒng)中，人的感覺遲鈍，負(fù)荷同步調(diào)節(jié)可以滿足大部分人的舒適性的要求。
本發(fā)明是用“系統(tǒng)思考”的理念，從無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)的整體全局設(shè)計(jì)構(gòu)筑每一個(gè)子系統(tǒng)的功能和子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)，從而使系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行更為合理、自然、協(xié)調(diào)，涌現(xiàn)出傳統(tǒng)VAV空調(diào)系統(tǒng)無法企及的新的特性。用普通的價(jià)格便宜的風(fēng)口、手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥AV，代替?zhèn)鹘y(tǒng)VAV系統(tǒng)中昂貴的變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)，把取消的各個(gè)末端風(fēng)量測量傳感器F、風(fēng)閥開傳感器的功能，用放到總送風(fēng)管上的一個(gè)總風(fēng)量風(fēng)量計(jì)F來代替，用送風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的壓差變送器ΔP代替送風(fēng)總管特性點(diǎn)上的壓力變送器P，這樣就構(gòu)成了無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)。
本專利發(fā)明是借用了本人提出的以下兩個(gè)推論延伸發(fā)明的。
本專利發(fā)明人在先200410073119.8的申請(qǐng)專利中，用“系統(tǒng)思考”的理念，從理論上已經(jīng)證明并提出了在阻力平方區(qū)，水路系統(tǒng)中任何阻力元件的綜合阻力系數(shù)S(管道的綜合阻力系數(shù)Si或局部阻力元件綜合阻力系數(shù)Sj)只和其幾何參數(shù)有關(guān)，而和通過它的流量大小無關(guān)的新的理念。
本專利發(fā)明人在先200410073119.8的申請(qǐng)專利中，已經(jīng)從理論上證明了水路系統(tǒng)在最節(jié)能的完全相似工況運(yùn)行的充分必要條件是，在(ΔPt-H0)——L(ΔPt——水泵壓頭，Pa；H0——水環(huán)路系統(tǒng)靜壓頭，Pa；L——水泵流量，m3/s)坐標(biāo)系統(tǒng)中總的綜合阻力系數(shù)St在運(yùn)行過程中保持恒定不變。
根據(jù)流體力學(xué)原理，氣流的馬赫數(shù)M＝0.3時(shí)，氣體當(dāng)作不可壓縮流體來處理，帶來的誤差僅有4.46％，完全可以滿足工程計(jì)算精度的要求。暖通空調(diào)中遇到的空氣流速最大不過15m/s，馬赫數(shù)只有M＝0.044，當(dāng)作不可壓縮流體來處理，帶來的計(jì)算誤差只有0.1％，所以空調(diào)系統(tǒng)中的空氣完全可以當(dāng)作不可壓縮流體來處理，不會(huì)帶來工程上不允許的計(jì)算誤差。因此根據(jù)“系統(tǒng)思考”理念在不可壓縮流體——水的系統(tǒng)中證明得到的上述兩個(gè)推論，也完全適用于中央空調(diào)風(fēng)路的設(shè)計(jì)計(jì)算。只是對(duì)于風(fēng)路系統(tǒng)，風(fēng)回路系統(tǒng)的靜壓差H0可以忽略，而當(dāng)成閉式風(fēng)環(huán)路系統(tǒng)。另外，風(fēng)管截面形狀很少是圓形的，這時(shí)就要和傳統(tǒng)的計(jì)算方法一樣，用當(dāng)量直徑的概念，并用本發(fā)明人在先200410073119.8的申請(qǐng)專利中提出的方法，進(jìn)行風(fēng)管阻力、風(fēng)機(jī)壓頭、流量、設(shè)計(jì)工況點(diǎn)風(fēng)機(jī)性能、變工況點(diǎn)性能、選擇風(fēng)機(jī)預(yù)后結(jié)果的簡單而準(zhǔn)確計(jì)算等。根據(jù)上述分析，對(duì)于風(fēng)路系統(tǒng)，可以將上述水系統(tǒng)的結(jié)論改述如下在阻力平方區(qū)，風(fēng)路系統(tǒng)中任何阻力元件的綜合阻力系數(shù)S(風(fēng)管綜合阻力系數(shù)Si或局部風(fēng)管阻力元件綜合阻力系數(shù)Sj)只和其幾何參數(shù)有關(guān)。圖3所示為傳統(tǒng)風(fēng)管阻力比摩阻計(jì)算圖，圖上的阻力-流量特性曲線(logp-logL圖)全是直線，已經(jīng)說明風(fēng)管綜合阻力系數(shù)和通過它的風(fēng)量大小無關(guān)，這個(gè)結(jié)論在現(xiàn)時(shí)空調(diào)工程上早已這樣默認(rèn)并應(yīng)用，因此在這個(gè)前提下進(jìn)行的工程計(jì)算在理論上是完全合理的。
風(fēng)路系統(tǒng)在最節(jié)能的、完全相似的工況運(yùn)行的充分必要條件是，風(fēng)系統(tǒng)總的綜合阻力系數(shù)St在運(yùn)行過程中保持恒定不變。
這兩個(gè)推論背后的深刻含義是風(fēng)路系統(tǒng)要在最節(jié)能的全相似工況運(yùn)行，風(fēng)系統(tǒng)里沒有一個(gè)可以改變幾何參數(shù)的調(diào)節(jié)風(fēng)閥，當(dāng)然也包括在變工況幾何參數(shù)可以改變的變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)。這就是發(fā)明無VAVBOX的變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)的理論依據(jù)。
回風(fēng)溫度的變化本質(zhì)上是由于環(huán)境溫度tao變化引起的，它和建筑結(jié)構(gòu)、建筑形體系數(shù)、用途、維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能很有關(guān)系(這些就是傳熱系數(shù)K、外墻面積F的內(nèi)涵)，所以把風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)統(tǒng)一的整體、用系統(tǒng)思考的理念去處理，是客觀實(shí)際的反映。
如果在總的風(fēng)路系統(tǒng)控制中，跟蹤風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)、回風(fēng)的溫度差(ta2-ta1)恒定跟蹤系統(tǒng)負(fù)荷的變化，用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻器IV的頻率改變送風(fēng)機(jī)F1轉(zhuǎn)速，即改變風(fēng)機(jī)壓頭ΔP，由于VAV系統(tǒng)中沒有一個(gè)可以改變幾何參數(shù)的阻力元件，系統(tǒng)中總風(fēng)管、支風(fēng)管的綜合阻力系數(shù)S均不變，VAV系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)地在最節(jié)能的完全相似工況點(diǎn)上工作，同時(shí)使每個(gè)房間的風(fēng)口的流量成比例同步的變化，滿足負(fù)荷變化的要求。風(fēng)機(jī)在全相似工況最節(jié)能的機(jī)理是在完全相似工況，送風(fēng)機(jī)F1的功耗和轉(zhuǎn)速的三次方成正比，其物理含義就是風(fēng)路系統(tǒng)各個(gè)手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥AV的開度事先都在合理的最大，風(fēng)系統(tǒng)節(jié)流損失最小。
無VAVBOX裝置的VAV系統(tǒng)要達(dá)到這個(gè)理想的目的，投入運(yùn)行前的風(fēng)路靜態(tài)水力平衡統(tǒng)調(diào)是非常重要的。在無VAVBOX裝置的VAV系統(tǒng)靜態(tài)水力平衡統(tǒng)調(diào)時(shí)，是在時(shí)均負(fù)荷率58％的工況，用手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥AV將各自末端風(fēng)口AO的風(fēng)量調(diào)整到額定流量的58％，并驗(yàn)證測量房間的氣流組織情況，保證VAV系統(tǒng)大部分運(yùn)行時(shí)間都能夠滿足空調(diào)要求(當(dāng)然，也可以在VAV系統(tǒng)最小的流量，即在40％～50％額定流量下進(jìn)行房間氣流組織的調(diào)整)。系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)從最遠(yuǎn)端開始，直到近端的最后一個(gè)風(fēng)口為止。這樣反復(fù)調(diào)整幾次，直到整個(gè)VAV系統(tǒng)精確達(dá)到靜態(tài)水力平衡。這樣做的目的是給風(fēng)路系統(tǒng)每一個(gè)支風(fēng)管、總風(fēng)管尋求一個(gè)合理的最小綜合阻力系數(shù)S。
下面列舉兩個(gè)實(shí)例說明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)空調(diào)系統(tǒng)初期安裝費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比，就能了解本發(fā)明的優(yōu)勢所在。
例1以下計(jì)算是對(duì)一個(gè)典型的全空氣空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)額定容量為0.823kW，空調(diào)全年平均負(fù)荷率為58％。假定空調(diào)系統(tǒng)全年總運(yùn)行時(shí)間為2400h，電費(fèi)單價(jià)為1.00元/kWh。(本例子采用的是上海山武株式會(huì)社“VAV/VWV空調(diào)的節(jié)能控制技術(shù)”2004-4-9在中國制冷展上的講稿中的例子)。
對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的全空氣定壓、定風(fēng)量系統(tǒng)，額定功耗為0.823kW，全年電費(fèi)1975.2元/y；對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的全空氣有變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)，是定壓、變流量系統(tǒng)，平均功耗為0.49kW，全年電費(fèi)1176元/y，是定壓、定風(fēng)量系統(tǒng)能耗的59.5％；對(duì)于本專利發(fā)明的一個(gè)全空氣無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)，是變壓、變流量全相似系統(tǒng)，平均功耗為0.161kW，全年電費(fèi)385.4元，是定壓、定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)功耗的19.5％，是定壓、變流量系統(tǒng)能耗的32.8％，節(jié)能率為67.3％，節(jié)能效果非常顯著。
例2對(duì)于一個(gè)有變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)一般規(guī)模的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)，假定有300個(gè)變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)，如果每個(gè)VAVBOX負(fù)擔(dān)40m2的空調(diào)面積(相當(dāng)于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開間)，估算空調(diào)面積在12000m2，折合建筑面積15000m2。
對(duì)于有變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)，300個(gè)進(jìn)口變風(fēng)量末端VAVBOX約需要投資195萬元，配套樓控系統(tǒng)(BAS)聯(lián)網(wǎng)功能，約需要投資15萬元，變風(fēng)量末端裝置和樓控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)功能軟件等，總的投資約210萬元；對(duì)于無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開間(約20m2)有一個(gè)常用的高質(zhì)量的散流器AO加手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥AV，市場價(jià)約500元一套，整個(gè)VAV系統(tǒng)風(fēng)口、風(fēng)閥需要投資約30萬元。較有變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約變風(fēng)量末端裝置和樓控系統(tǒng)的AI接口、聯(lián)網(wǎng)等功能的投資約180萬元。無變風(fēng)量末端裝置(VAVBOX)的VAV空調(diào)系統(tǒng)僅在變風(fēng)量末端裝置、樓控系統(tǒng)的AI接口、聯(lián)網(wǎng)功能方面的初投資額度，只是傳統(tǒng)VAV系統(tǒng)的14.3％，VAV系統(tǒng)初期投資降低的非常顯著。
權(quán)利要求
1.一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，包括總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)、總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)、靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)、負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)、系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于還包括由(VAV)空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)總管上的溫度變送器(T)、風(fēng)量變送器(F)和回風(fēng)總管上的溫度變送器(T)組成的空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)；送風(fēng)機(jī)(F1)進(jìn)出口或在系統(tǒng)總送風(fēng)管、回風(fēng)管間壓差變送器(ΔP)和送風(fēng)總管上的風(fēng)量變送器(F)組成的(VAV)空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)；每一條送風(fēng)支路上的手動(dòng)風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)閥(AV)和送風(fēng)口(AO)組成的支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)；回風(fēng)管上的溫度變送器(T)、風(fēng)機(jī)(F1)和變頻器(IV)組成的系統(tǒng)負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)；手動(dòng)水量兩通調(diào)節(jié)閥(WV)和空氣處理機(jī)盤管(AHU)組成的無電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于整個(gè)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)沒有一個(gè)用于負(fù)荷調(diào)節(jié)的變風(fēng)量末端裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于在總送風(fēng)管處和總回風(fēng)管處提取空調(diào)總負(fù)荷變化信息并精確追蹤空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)機(jī)(F1)時(shí)時(shí)自發(fā)地在最節(jié)能的全相似的工況運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)中各個(gè)末端風(fēng)口(AO)是同步追蹤負(fù)荷變化的。
全文摘要
本發(fā)明公開無變風(fēng)量末端裝置變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。包括空調(diào)系統(tǒng)中送風(fēng)總管上溫度變送器、風(fēng)量變送器和回風(fēng)總管上溫度變送器組成空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷變化信息提取系統(tǒng)；送風(fēng)機(jī)進(jìn)出口壓差變送器和送風(fēng)總管上的風(fēng)量變送器組成的空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)阻變化信息提取系統(tǒng)；每一條送風(fēng)支路上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和送風(fēng)口組成的支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)；回風(fēng)管上的溫度變送器、風(fēng)機(jī)和變頻器組成的系統(tǒng)負(fù)荷跟隨控制系統(tǒng)；手動(dòng)水量兩通調(diào)節(jié)閥和空氣處理機(jī)盤管組成的無電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)水支路靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明運(yùn)用“系統(tǒng)思考”的理念，去掉了變風(fēng)量末端裝置，使新VAV系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡約、造價(jià)低、節(jié)能效果顯著的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F3/06GK1632397SQ20041007325
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者曹琦, 張晨, 曹秋云, 曹春麗 申請(qǐng)人:曹琦