智能建筑空调监控系统

自然界的空气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，称为湿空气。在大气层中，距地面高度10km以内的范围内，都含有一定量的水蒸气，空气中水蒸气的大幅度变化，将造成不同的空气环境状态。因此，湿空气是我们生活中的真实空气环境，空气调节的任务在于按照使用的目的，对房间或公共建筑物内的空气状态参数进行调节，解决空气的温度和湿度问题，为人们的工作和生活创造一个温度适宜、湿度恰当的舒适环境。

1.空气的状态参数

空气的状态可用一些物理量来表示，例如压力、温度和湿度等，这些物理量称为空气的状态参数。空调系统中常用的空气状态参数主要有以下几个。

（1）压力 压力流体作用于单位面积上的垂直作用力叫做压强。在工程上，人们往往习惯把压强简称为压力。在空调工程中，一般所说的“压力”，都是指单位面积上承受的力。空气有两种压力，即大气压力和水汽分压力。

1）大气压力：地球表面的空气层作用在单位面积上的压力称为大气压力，一般用帕斯卡（Pa）表示，而工程技术上则常用非法定单位毫米汞柱（mmHg）表示，1mmHg=133.322Pa。通常以纬度45°的海平面上的平均气压作为一个标准大气压（或称物理大气压），它相当于101.325kPa或760mmHg。

大气压力随季节、天气的变化而不同，所以在空调系统设计和运行中必须考虑该地区的气压变化规律。

2）水汽分压力：水汽分压力是气体分子热运动的结果。由于空气是一种混合气体，水汽与干空气同时存在，这两种气体各自的压力被称为分压力，且两者之和等于空气的总压力，即

p=p_g+p_c （3-1）

式中 p——湿空气的总压力，即大气压；

p_g——干空气的分压力；

p_c——水汽的分压力。

水汽分压力是空调系统中常用到的一个参数。它反映了空气中水汽的多少，是空气湿度的一个指标。此外，由于空气的加湿、干燥处理过程是水分蒸发到空气中去或水汽从空气中冷凝出来的湿交换过程，所以这种交换和空气中的水汽分压力也有密切关系。

（2）温度 温度是表示空气冷热程度的指标，反映了空气分子热运动的剧烈程度，通常用t表示摄氏温度（℃），用T表示绝对温度（K），两者的关系是t=T-273.15。

在空调系统中，温度通常用干球（DB）温度和湿球（WB）温度来表示。干、湿球温度计由两只棒状温度计组成，其中一只直接测量空气本身的温度，而另一只是在测温球上包上湿布，测得湿球温度。由于在湿空气未达到饱和前，湿布上的水分蒸发，吸收了一部分汽化潜热，所以湿球温度计上的读数总要低些。环境空气的相对湿度越小，湿球上水分蒸发得就越快，湿球温度降低的幅度就越大。比较这两个温度值，便可计算出相对湿度。

在空调系统中，温度是衡量空气环境对人体是否合适的一个重要参数。按照人类的生理特征和生活习惯，常要求居住和工作环境与外界的温差不宜过大，从保健的角度看，以5℃左右对人体健康比较有益。夏日里，如果降温过剧，则人由室外进入室内时，将受到冷冲击；而人由室内走到室外时，又将受到热冲击，这两种情况都会使人体感到不舒适。因此对于大多数人，居住室温夏季保持在25～27℃，冬季保持在16～20℃比较适宜。

（3）湿度 空气中的湿度有以下几种表示方法。

1）绝对湿度：1m³湿空气中所含的水汽量，称为空气的绝对湿度，即

式中 G_c——水汽的含量（kg）；

V_c——湿空气的体积（m³）。

如果把湿空气近似地作为理想气体，那么根据理想气体的状态方程可得

式中 p_c——水汽的分压力（kg）；

R_c——水汽的气体常数，等于461J/（kg·K）；

T_c——水汽的绝对温度（K）。

从中可知，当温度一定时，水汽分压力越大，绝对湿度越大，所以水汽分压力可以反映出水汽的多少。

2）相对湿度：相对湿度表示绝对湿度接近于饱和绝对湿度的程度。所谓饱和湿度，指空气中的水汽量超过了最大限度，多余的水汽开始凝结的水汽量。通常用x_b表示饱和绝对湿度，则相对湿度φ可表示为

根据上述公式可知，当湿度一定时，相对湿度越大，空气就越潮湿；反之，空气就越干燥。在空调系统中，相对湿度是衡量空气环境的潮湿程度的一项指标，空气的相对湿度大，则人体就不能充分发挥出汗的散热作用，便会感到闷热；相对湿度小，则水分便蒸发得过多过快，人体便会觉得口干舌燥。

3）含湿量：在空调系统中，为了排除因空气温度和水汽量变化时对湿度这个概念造成的影响，一般将采用1kg干空气中所含有的水汽量（数量较小时，用g来衡量）称为含湿量d，即

式中 G_g——干空气的含量（g）。

上述公式反映了空气中所含水汽量的多少，在空调系统设计中，含湿量和温度一样，是一个十分重要的参数。在任何空气发生变化的过程中，例如加湿或干燥过程中，都必须用含湿量来反映水汽量增减的情况。

人体感觉的冷热程度，不仅与空气温度的高低有关，还与空气中水蒸气的多少有关，即与湿度有关。由生活经验得知，空气过于潮湿或过于干燥都将使人感到不舒适。一般来说，相对湿度，冬季在40%～50%之间，夏季在50%～60%之间，人的感觉比较良好。假如温度适宜，相对湿度即便在40%～70%的范围内变化，人们也能基本适应。

（4）露点温度 所谓露点温度是指空气中水汽凝结成水时的温度。通常，空气在某一温度时，其相对湿度小于100%，如果使其温度降到某一个适当值时，其相对湿度即使达到100%，此时便结露，且湿度越大，露点与实际温度之差就越小。

如果已知空气的含湿量d，根据空气性质表查出饱和含湿量等于d时所对应的温度，它就是这时空气的露点温度。在空调系统中，有时需要结露，有时则不需要结露。

（5）焓 在空调系统中，经常需要对空气加入或减去热量，这种加热或减热过程可以近似地看成是在等压情况下进行的。为了便于计算空气热量的变化，便引入了焓的概念，由此可见，焓代表能量，表示空气热量的一种变化关系。

对于空调系统，由于空气是由干空气与水汽组成的，因此空气的总热量是这两部分所含热量之和。如果干空气的焓用h_g表示，水汽的焓用h_c表示，那么空气焓h为

由于d/1000＜＜1，则湿空气的焓近似可表示为

由于焓是一个相对值，为了便于计算，通常选定0℃干空气与水汽的焓为零，这样t℃时空气的焓为

在实际空调系统的设计、测试、调整和运行管理中，通常采用空气线图（湿空气性质图）求空气状态参数，它较公式计算或查表法简便得多。在空气线图上，经常把焓h和绝对湿度x作为坐标h-x线图，也有把干球温度t和绝对湿度x作为坐标t-x线图以及用含湿量d和焓h作为坐标h-d线图。在空气线图上的任何一点称为状态点，如果知道了某一状态点，便可求出该状态下的空气状态参数，例如干球温度、湿球温度、露点温度、绝对湿度、相对湿度、焓以及体积比等。

2.常见的空气处理方式

处理空气的方法有很多，其基本要求是既要满足空气的温度、湿度、焓值、空气洁净度的要求，又要节省能耗。下面介绍几种常见的空气处理方式。

（1）冷却减湿处理

1）采用喷水室进行冷水喷淋，空气与冷水发生湿、热交换。由于冷水温度比空气温度低，从而使得空气冷却，并带走一部分空气中的水分，使空气温度和含湿量都有所下降。

2）采用表面式冷却器，即冷却盘管。通过盘管内流动的冷水（或制冷剂）与空气进行热交换后，使空气冷却并减湿，这种方式最适合高层民用建筑的集中式空调系统。

（2）等湿加热处理 空气的湿度不变，利用蒸汽、热水及电热对空气的温度进行加热处理，常用于对空气的加热处理。

（3）等温加湿处理 空气温度保持不变，而湿度及焓值增加的过程称作等温加湿处理。这一过程常采用干蒸汽加湿来实现，广泛应用于建筑中。

（4）降温升焓加湿过程 采用水喷雾方法，且在喷雾的过程中，空气加热并加湿，使焓值增加。

（5）等焓加湿 喷淋室采用循环水喷淋加湿，加湿过程稳定，焓值不变。目前高层民用建筑应用较少。

3.常见的空调设备

一般来说，空气调节主要是指空气的温度、湿度控制。

（1）空气的加热设备 空气的加热是通过加热器来实现的，空调系统所用的加热器一般是以热水或蒸汽为热媒的空气加热器和电加热器。

以热水或蒸汽为热媒的空气加热器一般均采用肋片管式换热器。它是由几排（每排有数根）肋片管和联箱组成的。当热水或蒸汽在管内流动、空气在肋片管间流动时，空气被高温的肋片表面及基管加热。空气和管内水的流速越大，加热量越大（以蒸汽为热媒时，加热量仅与空气流速有关）；热水（或蒸汽）与空气间的温差越大，加热量越大；空气与加热器接触面积越大，加热量也越大。但增加空气和水的流速，或靠增加排数来增大加热器面积，加热器的空气阻力和水阻力均增加，风机和水泵的耗电也增加。

肋片管式空气加热器一般作为空调系统的一次或二次加热器。一次加热器的任务在冬季是负责将一次回风和新风混合后的空气加热到指定温度（湿球温度与夏季设计机器露点相同），以便系统进入加湿处理。一次加热器多用于冬季室外气温较低的北方地区和全年一次回风混合比不变的系统；对于冬季室外气温较高的南方地区和一次回风混合比可变的系统，可以通过调节一次回风混合比使一次回风和新风的混合温度达到设计值。一次加热器在夏季一般不使用，但有时也可将其内通自来水等作为新风预冷器，达到加热冷却两用的目的，但此时冷、热水管路上的阀门要严密，以防相互串通。二次加热器用于将被表冷器冷却或与二次回风混合后（有二次回风时）的空气加热到所需的送风温度。

电加热器是通过电阻丝将电能转化为热能来加热空气的设备，具有加热均匀、加热量稳定、效率高、结构紧凑和易于控制等优点，但耗电量大、加热量大，常用于各类小型空调机组内。在恒温恒湿精度较高的大型集中式空调系统中，常采用电加热器作为末端加热设备（或称为微调加热器，放在被调房间风道入口处）来控制局部加热。

电加热器有裸线式和管式两种，裸线式加热器加热迅速、热惯性小、结构简单，但易断线和漏电，安全性差；管式电加热器加热均匀、热量稳定、经久耐用，可直接装在风道内，但其热惯性较大、结构复杂。

（2）空气的减湿冷却设备 空气的减湿与冷却可以通过表冷器来实现。与空气加热器结构类似，表冷器也都是肋片管式换热器，它的肋片一般多采用套片和绕片，基管的管径也较小。

表冷器内流动的冷媒有制冷剂和冷水（深井水、冷冻水、盐水等）两种。以制冷剂为冷媒的表冷器，称为直接蒸发式表冷器，多用于各类局部机组中；以冷水作为冷媒的表冷器，称为水冷表冷器，多用于集中式空调系统和半集中式空调系统的末端设备中。

与加热器的工作原理类似，当空气沿表冷器的肋片间流过时，通过肋片和基管表面与冷媒进行热量交换，空气放出热量而使温度降低，冷媒得到热量而使温度升高，当表冷器的表面温度低于空气的露点温度时，空气中的一部分水蒸汽将凝结出来，此时称表冷器处于湿工况下，从而达到对空气进行降温减湿处理的目的。

增大空气和冷水的流速、增加换热面积和空气与冷水间的温差，都可以提高传热量。但风速、水速过大，风机和水泵耗电量增加，且在湿工况下，过大的空气流速容易将冷凝水带到表冷器后面的空气中，影响减湿效果。设计时，一般取表冷器迎面风速u=2.5m/s左右，管内水流速w=（0.6～1.5）m/s。

表冷器的安装与以热水为媒介的空气加热器安装方式基本相同，但表冷器下部应设积水盘，用来收集空气被表冷器冷却后产生的冷凝水。

表冷器的调节方法有两种：一种是水量调节；另一种是水温调节。水量调节是改变进入表冷器的冷水流量，水温不变，使表冷器的传热效果发生变化。水量减少，表冷器传热量降低，空气温降小，除湿量也少；反之，增大冷水量，空气经过表冷器后的温降大，除湿量也多。

水温调节是在水量不变的条件下，通过改变表冷器进水温度，改变其传热效果。进水温度越低，空气温降越大，除湿量也增加；反之，供水温度提高，空气温降减小，除湿量降低。该方式调节性能好，但设备复杂，运行也不太经济，一般多用于温度控制精度较高的场合。

（3）空气的加湿设备 空调系统一般采用向空气中喷蒸汽的办法进行加湿，常用的喷蒸汽加湿方法有干蒸汽加湿和电加湿两种。干蒸汽加湿是将由锅炉房送来的具有一定压力的蒸汽，由蒸汽加湿器均匀地喷入空气中；而电加湿则多用于加湿量较小的机组或系统中。

电加湿器分为电热式加湿器和电极式加湿器两种。电热式加湿器体积较大，是将电热元件直接放在盛水的容器内（若容器与大气连通，称为开式电热加湿器，否则称为闭式电热加湿器或电热低压锅炉），利用加热元件所散出的热量加热水而产生蒸汽。闭式电热式加湿器，在工程中比较常用。作为完整的电热式加湿器，除蒸汽发生器外，还需配备自动补水设施、用于恒定蒸汽压力的电源控制设施、湿度敏感元件、湿度调节器和带电动调节阀的喷管组件。

电极式加湿器是用三根不锈钢棒（也可以是铜镀铬棒）作为电极，放在不易锈蚀的水容器中，以水作为电阻，通电后水被加热而产生蒸汽。通过调整水位的高低，可以改变水的电阻，从而改变热量和蒸汽的发生量。电极式加湿器结构紧凑，多用于各类空调机组内，其加湿量较小。

4.空调系统的分类

空调系统按其特点可以有多种分类方法。

按照负担空调的负荷所用介质，空调系统可分为：①全空气空调系统；②全水空调系统；③空气─水空调系统；④制冷剂空调系统。

按照空气处理设备的集中程度，空调系统可分为：①集中式空调系统；②半集中式空调系统；③分散式空调系统。

按照被处理空气的来源，空调系统可分为：①封闭式（全部回风式）空调系统；②直流式（全部新风）空调系统；③混合式（新风与一次回风或两次回风混合）。

另外，还可分为定风量、变风量空调系统，低速、高速空调系统，工艺性、舒适性空调系统，一般性、恒温恒湿性空调系统等。

5.空调系统的工作原理

空调系统是先对无论是来自室外、还是室内返回的空气进行集中处理，经过处理达到送风要求的空气给需要空气调节的房间或区域使用。组成空调系统的工作原理主要是：调节送风参数（送风温度、湿度、洁净度和新鲜空气含量等）和送风量，使送入室内的空气受到的热湿等负荷作用后，成为所要求的室内环境状态。常见的空气处理过程有：

加热过程：利用热源、热媒加热空气的过程，空气在加热过程中只有温度的变化，含湿量不变，属于显热传递过程，主要使用表面式空气加热器加热空气。(www.xing528.com)

冷却过程：利用冷源、冷媒来冷却空气的过程，主要使用空气冷却盘管和喷水室冷却空气。在空气冷却过程中，如果含湿量不变，则只存在显热传递；如果有水分凝结，即空气的含湿量减少，则同时存在显热传递和潜热传递，称作冷却减湿过程。

加湿过程：增加被处理空气中的水蒸汽含量的过程，属于潜热传递过程，通常用喷水或喷蒸汽的方法增加空气湿度。

减湿过程：把水蒸汽从被处理空气中分离出来，以降低空气含湿量的过程，或称为去湿。除使用前述冷却法减湿外，还可使用液体吸湿剂法（吸收法）或固体吸湿剂法（吸附法）降低空气湿度。

（1）组合式空调系统 组合式空调系统是迄今大型公共建筑中用得最多、最基本的方式。其特点是空气（包括新风和回风）集中由大型分段（每段都是一节矩形风道）组合式的空气处理设备进行冷却、加热、加湿、干燥等处理，经调节后的空气用风道分送到各空调房间，并用回风道将各房间内吸收（或放出）了热（冷）、潮湿（干燥）的空气引回设备，重新进行处理后循环使用，或是排放到大气之中。

组合式空调系统中，对空气温度进行调节的设备是盘管式表冷器，表冷器的盘管内部流动着空调冷水（或热水），外部流动着被冷却（或被加热）的空气。冷却（夏季）与加热（冬季）合用一套表冷器，叫做二管制系统；冷却、加热分别用彼此独立的两套表冷器，叫做四管制系统。

组合式空调系统中，使空气流动的设备是风机，只有一台送风风机的组合式空调系统，叫做单风机组合式空调系统，如图3-3a所示；有一台送风风机和一台回风风机的组合式空调系统，叫做双风机组合式空调系统，如图3-3b所示。

图3-3 组合式空调系统

采用双风机组合式空调系统，除能实现单风机组合式空调系统对房间的温度、湿度等的控制功能外，还能通过调节新风阀、排风阀和回风阀，控制进入室内的新风量，为室内提供足够的新风，在过渡季节可全新风运行，充分利用自然能源，以利于节能。

根据组合式空调系统使用场合的不同，在冷却、加热段和送风、回风段采用不同的结构，通常有以下几种组合形式：

1）二管制、单风机系统 冷却/加热合用一套盘管表冷器，设一台送风机，回风靠负压回风。

2）二管制、双风机系统 冷却/加热合用一套盘管表冷器，设一台送风机和一台回风机。

3）四管制、单风机系统 冷却、加热分别用两套盘管，彼此独立，只设一台送风机，回风靠负压回风。

4）四管制、双风机系统 冷却、加热分别用两套盘管，彼此独立，一台送风机和一台回风机。

通常，二管制系统适用于一般民用建筑的舒适性空调，四管制系统适用于高档宾馆、酒店，特别是涉外酒店和宾馆中适应不同地区宾客对环境温度的要求。

（2）新风机+风机盘管系统 在宾馆、办公楼等建筑物里最为常见的是：风机盘管由冷、热源提供的冷、热水来承担室内负荷，新风系统（即新风机组）为室内提供经过处理的新鲜空气；一套新风系统提供一个区域的新风供给，这一区域里连接着一组风机盘管；一套风机盘管提供一个小区域的空气调节。通常新风机组是由建筑设备监控与管理系统进行集中监控，而风机盘管则是三速控制开关，在就地人工控制，也有网络型三速控制开关。图3-4所示为新风机+风机盘管的检测与控制系统原理图。

1）新风机组的组成

①新风风门、防冻开关：当送风机不工作时，为防止表冷器被冻坏，必须关闭新风风门；防冻开关起报警作用。

②空气过滤器、差压开关：为保证空气过滤器的过滤效果和节能需要，测量其前后的差压，及时发出阻塞报警信号。

③送风温度传感器、表冷器、空调水阀：调节空调水流量，以控制送风温度。

④送风湿度传感器、加湿器：根据室内湿度要求，起动或关闭加湿设备。

⑤新风机、差压开关：据新风机前后两端的空气差压，判断新风机的运行和故障状态。

2）风机盘管的组成

①风机盘管：本身也是一台空调器，内有三速风机、表冷器等。

②三速开关：墙面安装，内置室温传感器、温度设定盘、速度选择开关、加热/冷却选择开关。

③电动二通阀：在风机盘管的表冷器的空调水管上安装。

图3-4 新风机+风机盘管的检测与控制系统原理图

注：为加热/冷却；为压差开关；为起停控制箱。

3)检测与控制功能：空气处理系统应具有下列检测与控制功能：①风机状态显示；②送回风温度测量；③室内温、湿度测量：④过滤器状态显示及报警；⑤风道风压测量：⑥风机起停控制：⑦过载报警：⑧冷热水流量调节：⑨加湿控制；⑩风门控制；风机、风门、调节阀之间的联锁控制；室内C02浓度监测；寒冷地区换热器防冻控制；风机与消防系统的联动控制。

4)新风机组+风机盘管系统的功能描述

表3-1为新风机+风机盘管系统的检测与控制功能描述。

表3-1 新风机+风机盘管系统的检测与控制功能描述

（3）变风量空调系统 全空气空调系统一般分为定风量与变风量空调系统。定风量空气处理机组主要指的是送风流量是定值，在空气处理过程中，靠调节循环风的流量，保证室内空气的新鲜程度。变风量（Variable Air Volume，VAV）空调系统于20世纪60年代在美国诞生，其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。近几年来，变风量空调系统由于节省能源、控制灵活等优点，逐步被国内采用。

变风量空调系统主要有以下几个突出优点：

1）由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化，而空调系统大部分时间在部分负荷状态下运行，所以风量的减少带来了风机能耗的降低。

2）区别于常规的定风量或风机盘管系统，在每一个系统中的不同朝向房间，空调负荷的峰值出现在一天的不同时间，因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定，而只要按某一时间各朝向冷负荷的各最大值来确定。这样，变风量空调器的冷却能力及风量比定风量、风机盘管系统减少10%～20%。

3）变风量空调系统属于全空气系统，与风机盘管系统相比，明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间，因而免除了盘管凝水和霉变问题。

此外，变风量空调系统还具有灵活性好，易于改、扩建等优点，因此尤其适用于格局多变的建筑。

1）变风量空调系统的工作原理：变风量空调机组检测与控制系统原理图如图3-5所示。变风量空调系统主要由空气处理机组、室内温控器、变风量末端装置（VAV BOX）和智能变频控制器组成；其中空气处理机组由新风阀、回风阀、送风阀、预热器、表冷器和送风机等组成。

为获得空调系统的实时负荷情况，在每个建筑单元内安装一个室内温控器，用来检测室内温度，并与用户设定的期望温度值进行比较，当两者出现差值时，温控器改变VAV BOX内的风阀开度，减少或增加送入室内的风量，从而调节室内的温度，直到室内温度恢复为设定值为止。同时，根据VAV BOX的负荷情况，通过变频控制器调节送风机转速，还起到节能的作用。

通常采用的定风量空调系统，其追踪房间负荷变化的手段是控制回风温度、调节冷热水阀门。在这个过程中，送风量保持不变，送风机的能耗不变。但对于变风量空调系统来说，追踪房间负荷变化的主要手段是控制各个末端的送风量。由于空调负荷在全年的绝大多数时间里都低于设计负荷的状态，因此低负荷时减少风机的送风量，将使得送风机的能耗得以降低，因而达到全年节能的目的。然而由于变风量空调系统增加了系统静压、最大/最小送风量以及新风量等控制环节，由此又加大了其控制系统的复杂程度。

图3-5 变风量空调机组检测与控制系统原理图

2)检测与控制功能：变风量空气处理机组的检测与控制内容包括：①新风温、湿度检测；②送风温、湿度检测；③同风温、湿度检测；④送、同风动压检测；⑤风管静压检测；⑥风机变频调节；⑦滤网压差报警检测：⑧防冻报警检测；⑨水阀调节；加湿阀控制；新、回风阀调节：风阀调节；风机运行状态检测；故障报警检测；手／自动状态检测；起、停控制。

变风量末端的检测与控制内容包括：①室内／区域温度检测；②室内／区域温度设定；③末端一次风压检测；④末端送风量检测：⑤风机起停控制（当有风机时）；⑥再热盘管热水阀开关控制（当有热盘管时）；⑦末端风门开度控制；⑧末端实际风门开度反馈；⑨变风量末端的运行状态；⑩变风量与空调机组的联动控制；最大、最小风量设定；变风量末端的就地及集中起停控制；变风量末端故障状态。

对变风量空调系统，应具有下列检测与控制功能：①系统总风量调节：②最小风量控制；③最小新风量控制；④再加热控制：⑤变风量空调系统的控制装置应有通信接口。

3)系统风量控制方法：虽然变风量空调系统的总风量和各空调房间送风量都能随着负荷的变化而变化，但是只有拥有了可靠的控制系统，其节能性和经济性才能完全体现出来，因此控制系统与变风量空调系统设计密不可分，它主要包括房间温度、空气处理装置、系统静压和房间正压等控制环路，其中最不能忽略的是最小新风量控制和最小送风量控制。变风量空调系统中，送风量随负荷的减小而减小，新风量也随之减小，若负荷很低，新风量可能不能满足卫生要求，所以选择控制方法时一定要考虑能否保证最小新风量。变风量空调系统中存在两个最小送风量：一个是末端装置的最小送风量：另一个是系统的最小送风量。末端装置送风量有两个极值（最大和最小），当其送风量已经减小到最小风量而仍不能达到室内参数要求时，需要采取相应的措施，以保持室内的参数。

系统风量控制方法主要有定静压控制方法和变静压控制方法等。

定静压控制方法通过在风管内安装静压传感器，测量该点的静压值，并调节风机的转速，使静压传感器安装点的静压恒定。这种控制方法的优点是系统简单，但变风量空调的节能效果没能充分体现，关键在于静压传感器的设定值（含理论计算和调试结果）．在设置静压传感器时，应设于气流稳定的风管的直线段上，并尽量避免离静压传感器最近的变风量空调箱的流量变化对传感器的影响。

变静压控制方法则通过使用带风阀开度的传感器、风量传感器（通常使用毕托管测量变风量末端的空气流量）和室内温控器的VAV BOX装置，根据风阀开度控制送风机的转速，使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是全开的，主要分为以下三种情况：

①变风量末端装置的风阀全部处于中间状态，系统静压过高，则调节并降低风机转速；

②变风量末端装置的风阀全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际变风量末端空气流量等于温控器设定值，则系统静压合适；

③变风量末端装置的风阀全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量低于温控器设定值，系统静压偏低，则调节并提高风机转速。

变静压控制方法的优点是使变风量空调系统的节能效果充分得到体现，但也有其主要缺点：

①增加了阀门开度控制，相应增加了投资成本，使控制系统更加复杂，调试更加麻烦；

②风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程，使得房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动的过程。

4）DDC法：在建筑设备监控管理系统中，通常采用DDC进行最小静压控制。如果知道了末端装置的风阀全开时的开度、压差和流量特性，风管的流量和阻力特性，风机的转速、扬程和流量特性，就可以根据风量求得满足最小静压控制的送风机转速，其步骤为：给出各末端要求风量→计算风管的阻力→选择最不利环路和计算最小静压状态的送风机扬程，计算送风机转速→选择送风机的转速，送风机风量为各末端装置要求风量之和，然后根据送风机转速的设定值控制送风机的转速，并对风机转速的变化率加以控制，以免电动机过载。

①变风量空气处理机组：图3-6所示为变风量空气处理机组调节系统原理图，其主要功能包括以下几个方面：

图3-6 变风量空气处理机组调节系统原理图

•设定制冷模式，即根据新、回风焓值来控制新风和回风的比例，当新风焓值≥回风焓值时，则减少新风阀到最小新风阀位，打开回风阀至最大阀位；当新风焓值<回风焓值时，则打开新风阀到最大阀位，关闭回风阀，运行在全新风状态，以提高空气质量并节能。

•设定制热模式，即根据新风、回风焓值来控制新风、回风的比例，当新风焓值≥回风焓值时，运行在过渡季节模式，空调机组只用作通风机使用；当新风焓值＜回风焓值时，打开新风阀到最大阀位，关闭回风阀，运行在全新风状态，混合风经热水盘管加热后直接送出；当新风焓值小到与送风点等湿线的交点时，开始变新风运行，打开回风阀，其混合的原则是使混风的点处在送风点等湿线上，混合风经热水盘管加热后直接送出。当室外新风焓值不断变小，相应的新风阀位也不断变小，当达到最小新风阀位以后，将不再继续减小，使系统运行在最小新风的工况，混风经热水盘管加热后，再进行等焓加湿到送风点。

•新风阀与送风机联动，即当起动时，先打开新风阀，再起动风机；当停机时，先停止送风机，再关闭新风阀。

•送风机的频率控制，即根据多个变风量区域的温度来控制各区域VAV末端的阀位，由该阀位及风速传感器的反馈信号，计算所需风量后，再进行送风机频率的控制，但要保证最小送风量的要求（程序设定最小运行频率）。当在最小送风量运行时，所需温度还在继续偏离设定值时，则需调节表冷器/加热器电动调节阀的开度，使实测温度达到设定温度值；若此时末端负荷加大，则首先调节水阀，慢慢至最大阀位，若还不能满足负荷要求，则再根据所需风量进行风机的频率控制。

•当过滤网阻塞时，过滤网的压差传感器给出过滤网淤塞报警信号。

•根据新、送、回风管中的温度来调节表冷器/加热器电动调节阀的开度，使实测温度达到设定温度值。

•根据新、送、回风管中的湿度来控制加湿阀的开关，使实测湿度达到设定湿度值。

•根据送风机两端的压差传感器，来检测风机是否正常运行。

•风机的远程起停控制及运行监控。

②变风量（VAV）空调末端：将变风量空调系统分成三个状态：低负荷（送风温度值和风机转速值均优化设定）、正常负荷（风机转速值优化设定）和高负荷（送风温度值和风机转速值均优化设定）。

③风机转速控制：它能动态重置风机转速，并不断计算和重置风机转速达到最低水平，以避免风量不足，确保变风量空调末端的风阀开度在70%～90%之间（可修改），小于70%为低开度，大于90%为高开度。有些变风量空调末端的风门为低开度，有些为高开度，只要有一个变风量空调末端的风门为高开度，则风速降低将取消。在修改设定值以后，需要有一段时间使系统稳定，如果时间太短，则使系统响应太快，将导致更多的数据处理。

④送风温度控制：在高/低负荷情况下，重置是用来调节送风温度范围的，可节省能源。当风机转速为100%维持15min（可调）时，空调机从正常负荷变为高负荷，将重置送风温度设定值；当重置参数为0～15min（可调），说明负荷减少，则空调系统从高负荷变为正常负荷。

5）变风量空调系统的功能描述：表3-2为变风量空调系统的检测与控制功能描述。

表3-2 变风量空调系统的检测与控制功能描述