第一章 绪论
随着社会的发展,科学的进步,人类的平均生存寿命也一年比一年长,这都得益于医院的建设及维护。无菌技术在医院手术室、重病监护病房的建设中已经不是主要难题,现在及将来如何响应全球“节能环保”的大势所趁,才是医院建设需要重点考虑的因素之一。变风量系统(variable air volume system)本世纪 60年代诞生在美国。变风量技术的基本原理很简单,就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以,风量的减少带来了风机能耗的降低。但比较遗憾的是变风量系统出现后并没有得到迅速推广,当时美国占主导地们的仍是定风量系统加末端再热和双风道系统。西方 70年代爆发的石油危机促使变风量系统在美国得到广泛应用,并在其后 20年中不断发展,已经成为美国空调系统的主流,并在其他国家也得到应用。变风量系统有以下的优点:
1).由于变风量系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化,同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况,所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。
2).系统的灵活性较好,易于改、扩建,尤其适用于格局多变的建筑。
3).变风量系统属于全空气系统,它具有全空气系统的一些优点,可以利用新风消除室内负荷,没有风机盘管凝水问题和霉变问题。
VAV 系统在智能化建筑空调尤其是内区空调占了主导地位,由于有 BAS 系统,变风量系统的控制方式与传统的控制有根本的区别。它科用EMS(EnergyManagementSystem)中先进的 DDC(Direct Digital Control)控制软件,采用“未端调节变风量系统”(TerminalRegulation Air Volume,TRAV),根据未端风量的变化实时控制送风机,未端装置(VAV Box)随室内负荷的变化自动调节风量维持室温。因考虑了系统负荷的参差率,VAV系统的总风量比 CAV系统的总风量要小,系统能耗和总风道尺寸都要小于常规 CAV系统,并且变风量末端装置一般均有定风量装置,风道系统能自动平衡。当房间布局调整时,只需将风口或末端移到新位置,无需对系统作大的变动。
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第二章 系统总体设计方案
本工程位于福建省厦门市,是一家三甲医院手术部及 ICU(重症监护病房)的改造工程,其中 ICU净化工程应用了 VAV空调的技术。整个 ICU分为:ICU大厅、ICU独立病房及其辅助用房三大部份。面积不大,但要求改造后的效果较高,详见下面的建筑平面布置图:
2.2 总体设计思路
由于 ICU收治的均为重症类的病人,病人对周围的空气温湿度及洁净度均比较敏感,而且不同类型的病人有不同的需要,故 ICU 大厅及 ICU独立病房的末端送风口均设置了 VAV系统,一共 8台,分配的地址分别从 MP1~MP8,每台 VAV的出风温度及风量均可以由房间温控器独立控制,也可以由 ICU护士站的中央监控电脑来控制。
使用 DDC 控制器通过调节 AHU 盘管的冷水流速,从而控制 VAV 的送风温度。VAV 送风静压控制器通过测量送风管气流的全压与静压值,计算实际风量的大小。新风控制器通过调节新风管的风阀来控制新风风量。室内温度控制器通过调节该区域送风风量设定值,控制室内温度。VAV风量控制器调节 VAV风阀将风量控制在其设定值。
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3.1 引言................................... 11
3.2 送风空调机组.............................................. 11
3.3 末端装置的选择......................................... 11
3.4 VAV模块及控制元件 .................. 13
3.5 风机优化器......................................... 14
3.6 小结............................................... 17
第四章 VAV控制系统.............18
4.1 引言........................................... 18
4.2 现场总线........................................ 18
4.3 本系统的现场总线..................................... 20
4.4 风机变频器部份......................................... 22
4.5 小结......................................... 26
第七章 系统存在的问题及改进
无论一个设计得怎么好的工程,在实际的调试及应用时候都会出现多多少少的问题,而且这些问题在设计时候根本没想过的,需要设计人员与施工人员一起到现场不停地勘察、分析、提出方案、解决问题。本工程也不例外,在调试时就有出现部分的问题。
在此工程的一开始调试中,有两个变风量箱所供应的房间出现了较大的噪声,噪声源除了送、回(排)风机外,还有变风量末端装置。流过末端入口的风速都比较高,因为压力无关型的变风量末端都带有风速测量传感器,这些传感器一般要求风速高于一定数值才能保证测量准确。这是末端装置产生较高噪声的一个原因。一般的节流型末端是靠调节阀片开度来改变风量的,所以当阀片关小的时候,流经阀片的风速也增加了,所以,阀门调节也是一个产生噪声的根源。
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结 论
1.变风量的效果还是很有机会能实现的,只要在设计上考虑得周全点,实际施工上严格按照设计方案去做,还有细心的现场调试也是很重要的。以前的变风量工程不是设计不行,很多是后期的施工或者是调试工作没更上,导致变风量的效果不明显。
2.采用变风量的空调系统能够节能,由于此工作是改造工程,所以改造前与改造后的电量对比就很容易得出整个系统是否节能,据现场的数据反馈,节能方面大概去到20%左右,虽然还没达到目标值,但最终的使用方已经很满意了。
3.现场总线的控制为施工和调试节省了不少的时间,现场施工人员都反应此方式的连接比起传统的连接方式来的确简明、准确。
4.此工程在医院的重要位置——ICU 中应用了变风量系统,对病人的个性化的空调要求提供了保证,为医院日后其它普通病房的改造提供了经验。
5.实现了对供风系统 AHU 机组的变频器控制,每个变风量箱实际风量的运行值可以被记录下来,对日后的医院洁化空调的设计也提供了参考数据。
6.此工程仍在调试当中,经过若干年后再比较此系统的效果是否能经得起时间的考验,同时也能得出在运行过程中,控制模块有部份参数需要自动调整。
参考文献(略)