變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量平衡調(diào)試方法

李國

摘 要：為保證通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)高效、節(jié)能運(yùn)行，使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)相吻合，并滿足使用要求，有必要對通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)平衡調(diào)試。簡要闡述了變風(fēng)量空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的類型，說明了變風(fēng)量空調(diào)風(fēng)平衡調(diào)試的規(guī)范及內(nèi)容，分析了風(fēng)系統(tǒng)平衡實(shí)用調(diào)節(jié)法，并討論了調(diào)試過程中的程序和具體要求，期望能給人們這方面有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；風(fēng)量平衡；調(diào)試測試；參數(shù)設(shè)計(jì)值

中圖分類號：TU831.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.105

文章編號：2095-6835（2016）20-0105-02

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化及室內(nèi)調(diào)控參數(shù)變化的要求自動調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的風(fēng)量，達(dá)到既滿足人員舒適度要求，又能達(dá)到節(jié)能的目的。但變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試較為復(fù)雜，調(diào)試周期長，涉及的專業(yè)和影響的因素多，對于實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)預(yù)定功能尤其重要。其調(diào)試通常包括測試、調(diào)整、平衡（簡稱“TAB”），既能檢驗(yàn)工程的施工質(zhì)量，又能檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的技術(shù)性能，因此，調(diào)試環(huán)節(jié)的重要性不可忽視，應(yīng)持有相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。本文主要討論變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)平衡調(diào)試的問題。

1 變風(fēng)量空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的類型

1.1 新風(fēng)量固定不變型

新風(fēng)量不變，則排風(fēng)量也不變；送風(fēng)量根據(jù)末端VAVBOX風(fēng)門開度的大小而變化，回風(fēng)量=送風(fēng)量-新風(fēng)量，回風(fēng)量必將根據(jù)送風(fēng)量的變化而變化。

如上面所述的多層和高層建筑，單個AHU的新風(fēng)量和排風(fēng)量不變，1個單元內(nèi)總的新風(fēng)量和排風(fēng)量也保持恒定，相應(yīng)的新風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)都選定頻即可。通常在設(shè)計(jì)時每臺AHU的新風(fēng)管道上都要設(shè)置1個定風(fēng)量閥，確保進(jìn)入每臺AHU的新風(fēng)量保持不變。

1.2 新風(fēng)量變化型

在過渡季節(jié)，室外新風(fēng)焓值很接近于室內(nèi)空氣焓值，為了進(jìn)一步節(jié)約能耗，將盡可能充分地利用室外新風(fēng)，此時的變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組AHU在冬夏模式下，還要設(shè)計(jì)不同的工況，即平時工況、最小新風(fēng)工況、過渡季工況，每種工況的新風(fēng)量均不同，那么排風(fēng)量也將隨著變化而不同。

2 風(fēng)平衡的調(diào)試方法

2.1 調(diào)試的內(nèi)容

2.1.1 單元內(nèi)總的風(fēng)平衡

2.1.1.1 單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)壓測試

單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)壓測試包括5臺AHU中的送風(fēng)機(jī)、2臺空調(diào)用排風(fēng)機(jī)、1臺衛(wèi)生間排風(fēng)機(jī)，在50 Hz頻率下的風(fēng)量、風(fēng)壓要符合設(shè)計(jì)要求。

2.1.1.2 3種工況下整個單元風(fēng)平衡調(diào)試

空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的3種工況分別是平時工況、最小新風(fēng)工況、過渡季工況。要求在不同的工況下，每臺AHU的新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)均能在自動控制的情況下達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量要求，同時，整個單元也能在自動控制的情況下達(dá)到總的排風(fēng)風(fēng)量要求。

2.1.2 每臺AHU各個送風(fēng)口的風(fēng)平衡

每臺AHU下游有10多臺，甚至20多臺VAVBOX，每臺VAVBOX之后有幾個空調(diào)送風(fēng)口，本調(diào)試要求每臺AHU在50 Hz頻率下啟動后，在VAVBOX風(fēng)門全開的情況下，其所覆蓋的所有送風(fēng)口的風(fēng)量均達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量。

2.2 調(diào)試測試的方法

2.2.1 風(fēng)口風(fēng)量測試方法

2.2.1.1 風(fēng)速儀定點(diǎn)測量法

單雙層百葉風(fēng)口、格柵風(fēng)口風(fēng)量，宜用風(fēng)速儀測量。根據(jù)風(fēng)口面積大小，把風(fēng)口劃分成約200 mm×200 mm建方的小塊，用風(fēng)速儀在其小塊中心處測量風(fēng)速。對于尺寸較大的矩形風(fēng)口，可分為同樣大小的8～12個小方格測量；對于尺寸較小的矩形風(fēng)口，一般測5個點(diǎn)即可；對于條縫形風(fēng)口，在其寬度方向至少應(yīng)有2個測點(diǎn)，沿條縫長度方向，長度為600 mm取3對測點(diǎn)，長度為1 200 mm取6對測點(diǎn)。

2.2.1.2 平均風(fēng)速計(jì)算

平均風(fēng)速計(jì)算公式為：

V=V1+V2+……+Vn. （1）

式（1）中：V為平均風(fēng)速；V1，V2，…，Vn為各測點(diǎn)風(fēng)速。

2.2.1.3 散流器送風(fēng)口用風(fēng)量罩測量法

散流器風(fēng)量測試宜采用風(fēng)口風(fēng)罩法測量。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行后，打開風(fēng)口風(fēng)量罩，確認(rèn)其工作正常；然后將風(fēng)口風(fēng)量罩的罩口緊貼天花面，將風(fēng)口整體完全包容；讀取風(fēng)口風(fēng)量罩的顯示數(shù)值，當(dāng)數(shù)值有小范圍波動時取平均值，當(dāng)讀數(shù)波動范圍較大時不得計(jì)取數(shù)值，并應(yīng)重新檢查空調(diào)系統(tǒng)，排除干擾因素，再測試。

2.2.2 擬合曲線法

2.2.2.1 風(fēng)機(jī)的風(fēng)量——頻率擬合曲線

所有變頻風(fēng)機(jī)，均測量頻率在20 Hz、30 Hz、40 Hz、50 Hz時不同的送風(fēng)量，以便BA按此風(fēng)量—頻率擬合曲線自動控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行，實(shí)測數(shù)據(jù)舉例如表1所示。

2.2.2.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)量——電動風(fēng)閥開度擬合曲線

所有變頻排風(fēng)機(jī)，在50 Hz時開機(jī)，每隔1個樓層均測量出每層電動風(fēng)閥開度在20%，40%，60%，80%，100%時不同風(fēng)口的風(fēng)量，擬合出電動風(fēng)閥開度與對應(yīng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的變化曲線，以便BA據(jù)此進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。

2.2.3 基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法

此方法被用于調(diào)整1臺AHU所供應(yīng)的所有末端風(fēng)口風(fēng)量的平衡，以某工程AHU/4DB-1為例，調(diào)試步驟如下：①在AHU送風(fēng)管上相對較長的直管段上選擇風(fēng)量測量截面，并參照上述定點(diǎn)測量法確定測量點(diǎn)數(shù)，在相應(yīng)管壁上打測量孔。②末端各VAVBOX處于斷電狀態(tài)，其風(fēng)門手動置于全開位置，一次風(fēng)閥全開。③AHU的新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、送風(fēng)閥均置于全開位置，變頻器手動調(diào)節(jié)到50 Hz。④檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作正常后啟動AHU。⑤用風(fēng)速儀測桿測量干管總送風(fēng)量，并手動調(diào)整AHU變頻器，使送風(fēng)量與設(shè)計(jì)參數(shù)一致。⑥用風(fēng)速儀初測全部末端風(fēng)口的風(fēng)量，計(jì)算出所有風(fēng)口的實(shí)測風(fēng)量與設(shè)計(jì)風(fēng)量的比值百分?jǐn)?shù)，選取最小比值的風(fēng)口為基準(zhǔn)風(fēng)口，比如S2風(fēng)口比值最小，則以S2風(fēng)口為基準(zhǔn)風(fēng)口。⑦調(diào)節(jié)S3風(fēng)口的風(fēng)量。使用兩臺風(fēng)速儀，同時測量S2和S3的風(fēng)量，調(diào)節(jié)一次風(fēng)管風(fēng)量調(diào)節(jié)閥A2，使兩風(fēng)口的實(shí)測風(fēng)量與設(shè)計(jì)風(fēng)量的比值百分?jǐn)?shù)近似相等。這樣，這兩風(fēng)口風(fēng)量達(dá)到平衡。⑧用同樣方法調(diào)整其他風(fēng)口風(fēng)量。需要注意的是，一次風(fēng)閥的開度可能不能同時滿足其后幾個末端風(fēng)口風(fēng)量與設(shè)計(jì)要求一致，但在排除管路堵塞、阻力過大問題后，也應(yīng)該相差不大，那么一次風(fēng)閥最終的開度應(yīng)保證其末端各風(fēng)口風(fēng)量偏差均勻分布在正負(fù)15%以內(nèi)即可，不要某一方向的偏差分布過多，而相反方向的偏差分布過少。⑨支干管風(fēng)量調(diào)平。調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥B1等的開度，通過計(jì)算兩根支干管路上基準(zhǔn)風(fēng)口實(shí)測風(fēng)量與設(shè)計(jì)風(fēng)量的比值達(dá)到1，則支干管上的風(fēng)量即調(diào)平衡。

2.3 調(diào)試的程序和具體要求

2.3.1 單元內(nèi)總的風(fēng)平衡

2.3.1.1 單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)壓測量

AHU的送風(fēng)機(jī)：要求新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)管道上的電動閥、手動閥全部百分之百打開，AHU變頻器手動置于50 Hz位置，測量風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和全壓，風(fēng)量的偏差不應(yīng)該超過設(shè)計(jì)參數(shù)的10%，風(fēng)壓必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的參數(shù)值。其他排風(fēng)機(jī)：參照上述要求測量。

2.3.1.2 3種工況下整個單元風(fēng)平衡調(diào)試

在上述條件均滿足要求后，再進(jìn)行本項(xiàng)工作。本項(xiàng)測試的前提條件是：本單元與相鄰單元及外圍隔絕，即要求相鄰及外圍的門窗全部關(guān)閉。用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量——頻率擬合曲線法測出排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與頻率的對應(yīng)數(shù)據(jù)，作為BA控制依據(jù)。用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量——電動風(fēng)閥開度擬合曲線法測出排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與頻率的對應(yīng)數(shù)據(jù)，作為BA控制依據(jù)。手動調(diào)整單元內(nèi)3種工況下的風(fēng)平衡。

3種工況時半自動控制下的風(fēng)平衡：待BA與空調(diào)系統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)測試完好，與所有排風(fēng)機(jī)、電動風(fēng)閥之間的控制程序模擬完好后進(jìn)行。AHU手動置于設(shè)計(jì)風(fēng)量狀態(tài)，用BA在電腦上控制所有排風(fēng)機(jī)、電動風(fēng)閥分別在3種工況下動作，察看空調(diào)排風(fēng)機(jī)工作臺數(shù)是否與3種工況一致，察看電動風(fēng)閥位置是否與上述3種工況標(biāo)記一致，不一致則校正BA控制設(shè)定，最終使其一致。

3種工況自動控制運(yùn)行風(fēng)平衡：待BA與空調(diào)系統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)測試完好，與AHU、VAVBOX、所有排風(fēng)機(jī)、電動風(fēng)閥之間的控制程序模擬完好，系統(tǒng)分別在冬季、夏季自動運(yùn)行后，在電腦上觀察在不同工況下VAVBOX、AHU、電動風(fēng)閥、所有排風(fēng)機(jī)的開度大小是否同步，是否協(xié)調(diào)一致，現(xiàn)場電動風(fēng)閥的開度位置是否與工況標(biāo)識一致，現(xiàn)場實(shí)際是否與電腦顯示一致。不一致則校正BA控制設(shè)定，最終使其一致。

2.3.2 每臺AHU末端各個送風(fēng)口的風(fēng)平衡

用基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法，使AHU末端各個送風(fēng)口的風(fēng)量達(dá)到平衡。

3 結(jié)束語

綜上所述，空調(diào)的風(fēng)平衡是空調(diào)性能能夠正常使用的保障，對建筑的節(jié)能降耗效果也有著重要的意義。我們要做好調(diào)試工作，就要結(jié)合實(shí)際情況，針對要點(diǎn)制訂合適的施工方案，采用合理、有效的技術(shù)來進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)平衡調(diào)試工作，這樣才能真正保證空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時降低建筑的能耗。本文介紹的這種調(diào)試方法在實(shí)際工程的調(diào)節(jié)中得到良好的驗(yàn)證，可保證調(diào)試后的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行滿足房間舒適度以及較好地發(fā)揮變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能作用，為建立適用于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量平衡的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試方法提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]王文熙.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試方法及難點(diǎn)分析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（14）.

[2]高棋彬，陳業(yè)成，張燕清.淺析變風(fēng)量系統(tǒng)總風(fēng)量控制方法及修正[J].日用電器，2015（08）.

[3]牛壯，鄒志軍，黃晨，等.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量平衡調(diào)試方法淺析[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2014（01）.