摘要：近年来，由于国内经济水平和经济规模得到了空前的发展，各地招商规模不断扩大，招商数量也不断增加，为适应招商需要，各地也纷纷建起了很多的高级商业建筑群和高级办公大厦。很多商业建筑为了增加其舒适程度、满足节能环保的要求，大量采用了变风量空调系统。然而面对着高速发展的变风量空调自动控制技术和理论，凸显出了我国与国际先进水平在变风量空调自动控制系统设计上的不足，尤其是对于理论的了解和技术经验的积累都相对较弱。
关键词：空调系统；变风量设计
1 卷烟厂空调的特点和现状
1.1 卷烟厂空调具有以下特点：
1）卷烟厂的空调控制区域面积大，烟机设备的热负荷大，湿负荷小，空调系统的送风温差小，送风量大。
2）工艺对室内温、湿度的要求较高，属恒温恒湿空调。
3）卷烟车间的空气中烟尘浓度高。尤其是那些管理不当的卷烟车间，特别是当回风中的烟尘含量高时，必将影响夏季表冷器的正常使用。
1.2 目前卷烟厂主要采用以下两种空气处理方式：
1）喷淋十表冷
卷烟厂以前使用的空气处理方式是淋水处理，喷淋水再次利用，这样水中就会含有各种杂物，必将影响冷冻机的正常工作。为了解决上述问题，避免回风中烟尘堵塞表冷器，于是提出了“喷淋十表冷”的空气处理方式。即先用自来水喷淋，对空气进行除尘和加湿，再进人表冷器进行冷却处理。
2）表冷+干蒸汽加湿
“喷淋十表冷”这种方式解决了表冷器堵塞问题，但也增大了空调系统能耗，同时也带来了污水处理问题。因此在90年代某些烟厂开始采用“表冷+干蒸汽加湿”的空气处理方式。
2 变风量（VAV）空调系统简介
变风量空调系统，简称VAV系统，是指控制送风温度不变，利用送风量的改变来控制与调节某个空调使用区温度的空调系统，该系统是典型的空调全空气系统。利用该系统可以保证在建筑物的室内，空调系统能够根据使用条件和使用环境的变化而进行负荷量的调节，以此来创建一个随时调整，且能够合理地满足空调使用需求的空调系统。我们通常使用的变风量空调系统是使用风机盘管利用温控器控制，这种方式易发生室内温度过热或者过冷的情况，冷凝水产生过多也会污染室内的吊顶，并且噪声往往过大影响空调系统使用者的正常工作和休息等一系列的问题，而使用变风量空调系统就会很好地避免该类问题，保证空调系统恒温运行，降低室内噪声。同时，该系统还可以按照实际需要的不同，来按需分配、按需供给和按需运行，使系统实现方便合理、自动灵活的使用。
变风量空调系统的优点主要有：节能，舒适性好，设备噪音少，灵活性好，基本不存在漏税和卫生问题等，缺点是价格相对较好，一次性投入较大，适用性不是很普遍，一般只用于舒适性要求高，发展商实力雄厚的高档写字楼及商务会所。
3 卷烟厂空调系统采用变风量运行的合理性
卷烟生产中卷烟设备会产生大量的热量，车间相对的湿度小，因此空调必须加大送风量，风机也相对的提高了在空调系统的能耗比重。根据数据显示，卷烟厂的整个空调系统的耗电量中有1/3左右的电量适用于风机吹风的。此外，为了使装备空调系统的自动控制简化一些，大部分卷烟厂都是对空调使用一次回风的设置。当室外的空气的温度发生变化时必然会引起车间的冷负变化，这时空调系统采用的是定风量运行，这不仅增加了空调风机的耗能，还必须对其进行二次加热，这种冷热相抵，大大提高了空调的能耗。因此对其风量的调节范围空间也可以很大。所以，卷烟厂的生产车间的空调系统可以使用变风量运行，以达到节能降耗。
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4 变风量空调自动控制系统的组成
变风量空调系统一般主要是由变风量的末端的VAVBOX、室内温度感应器、直接数字控制设备、控制空调使用的变频器和风道静压的传感器等部分组成。变风量空调的自动控制系统中的子系统主要包含变风量末端的控制子系统、送风管道的静压子系统和新风送风的子系统等部分。
4.1 变风量末端装置的的控制子系统
在变风量空调控制系统中，一般会按照每个房间的负荷量变化，调节变风量末端的风阀来调整房间的送风量，达到房间的温度控制要求。变风量的末端装置根据能不能补偿压力的变化，基本分为压力有关型与压力无关型两种。前一种是用温度的控制设备直接来控制风阀，而后一种是在温度的控制设备以外，还装置一个变风量的控制器与风量的传感器。温度控制设备是主要的控制设备。而风量控制设备是副控制，两者形成了一种串级的控制设备风阀。在末端的入口处压力发生变化时，利用末端风量产生变化，以保持原来的风量，在压力无关型的末端能够很快地补偿该变化，来保持原来的风量；而压力有关型的末端则需要等风量发生变化后才能改变室内气温，因此，在时间方面会存在一定的滞后性。
4.2 风道的静压控制传感器
变风量空调系统中的静压控制的优势在于能够根据空调系统整体负荷量的变化，保持风道所需的最小静压，以保证风道正常供给，尽量节省风机的功耗，使建筑物的内外压力保持平衡。静压控制系统通常包括室内的和管道的两种。
管道静压控制系统是按照装置在送风管道下方的静压感应器所产生的信号来控制送风机的转速，从而严格控制送风量，保持静压的恒定设置值；而室内的静压控制系统则按照实际状况的不同进行不同的选择，如办公室这种压力要求低的建筑中，通常按照室内设置的压差传感器发出的信号来调节回风机风量，保证室内恒定的压力。而对于压力变化较大的地方，一般选用DDC控制系统和风量控制相结合的方式，利用送风管上装置的风量传感器来测试风量的大小，让回风机根据接收到得信号来调节转速，使其能适应送风机的变动，保持适度的送回风量差，以此来较为精确地控制室内的压力。
4.3 新风控制系统
在发热量较大的场所，由于室内的温度一直保持在较高的水平上，所以温度的负荷量变化也相对较大，单靠定风量系统难以满足室内的负荷量变化，所以要在定风系统之上加一套逐层的新风控制系统。新风能够在送达室内之前经过电加热器提高10℃的温度，然后再和空调系统的回风进行混合，再送到室内，同时，使用DDC来控制新风风机，从而有效控制室内的新风比重。具体的控制程序为：首先，设置控制风机的运行和停止时间；第二，按照室内实际温度和设定温度的对比值来设置电动调节阀来控制室内温度；第三，根据实际温度的变化设置风管温度传感器；第四，通过检测风机状态，及时进行故障提示和检修。
5 变风量空调自动控制系统的运行结果分析
整个变风量空调系统在检验合格进入运行之后，使用DDC控制网络，能够在系统的软件上测量到某一时间段之内，某个房间的温度控制曲线。即使某一建筑物不同房间的负荷量变化较大，由于房间设计温度值的变化一直在房间实际温度变化值之内，所以说变风量空调自动控制系统也能够满足不同房间对于室内温度和舒适程度的具体要求。
在该系统经过一段时间的实际运行之后所进行的实地分析中可以看出，该系统不仅仅能够弥补定风量空调系统难以实现室内温度变化的具体要求，而且还因为该系统实际的装机容量小于设计的最大负荷，可以按照实际情况的需要随时调整室内温度，降低风机的送风量，利用变频器来降低空调系统各个机组的运行频率，这样不仅仅能够节约初装的成本，更可以实现建筑物的节能要求。
结语
总之，变风量空调技术在空调系统节能方面起着至关重要的作用，而想要真正做到节能，就必须对变风量空调系统中各种风量，进行有效地控制。只有确保控制系统稳定、可靠的运行，才能使节能变为现实。
参考文献：
[1]杨昌智，胡烨，孙一坚.卷烟厂空调净化的新装置[J]现代节能，1997
[2]孙一坚，俞递，杨昌智.卷烟厂节能型空调系统的研究[J]制冷学报，1994
论文作者:张伟杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：空调系统论文; 风量论文; 变风量论文; 室内论文; 空调论文; 温度论文; 卷烟厂论文; 《基层建设》2019年第16期论文;