连载· 43 |《变风量空调系统》——第七章 变风量空调设计应用实例
2018-05-04
7.1.3 系统运行情况
本工程于 2006 年 4 月安装调试完毕，经过一个供冷 / 采暖周期的实际运行，系统工作稳定。
1. 典型制冷日运行情况
现取其中一个典型制冷运行日的记录数据进行分析，以评价低温送风变风量系统的性能指标。
测试条件：测试日期：2006-08-08，室外参数：35.9℃ /85.2%，空调机组设定送风温度为 9℃。
系统送风温度、频率和送风管静压测试。系统运行参数如图 7-4 所示。
2. 低温送风空调区域热舒适性测试
对 4 个典型区域测点的房间温度和设定温度进行测试和分析，温控器的设定温度为 27℃，测试结果见表 7-2。
图 7-4 系统运行参数图
表 7-2 各测点的温度 （℃）
注 ：平均室内温度：26.8℃。
测试中利用热球式电风速计 qdf-2 进行各测点的风速测量，同一个测点的风速基 本无变化，见表 7-3。
表 7-3 各测点的风速 （m/s）
注： 因工作区风速波动小，认为测试时间内风速不变。
有效温度差与室内风速之间存在下列关系
δet=（ti-tn）-7.66（ui-0.15）
式中 δet——有效温度差，℃；
ti，tn——工作区某点的空气温度和平均室内温度，℃；
ui——工作区某点的空气流速，m/s。
按照有效温度差（δet）及空气分布特性指标（adpi）进行评价，将表 7-2 和表 7- 3 中的数据重新整理后见表 7-4。
表 7-4 各测点有效温度差（δet） （℃）
根据有关舒适性的实验和计算综合结果，认为 δet=-1.7~ 1.1 ℃， 多数人感 到舒适。空气分布特性指标（adpi）定义为满足规定风速和温度要求的测点数与 总测点数之比，即 adpi 为满足条件（-1.7℃ <δet< 1.1℃）的测点数与总测点数的比值。
因此，adpi =100%。
3. 测试结果分析
（1）典型制冷日运行情况。
1）送风温度稳定，送风静压稳定，系统变频节能运行。
2）空调区域温度分布均匀，平均温度为 26.8℃，温度偏差为 -0.6~ 0.8℃。各测点在 1 个空调日内温度波动小，所有测点温度波动都保证在 ±1℃之内。
3）各点无吹风感，工作区风速低于 0.15m/s，人体感觉舒适。
4）运行安静，无末端动力噪声。
5）所有测点的 adpi =100%，但测点 4 房间总体感觉偏热，其有效温度差 δet 为1.1℃已达到最高值。
（2）典型采暖日运行情况。
1）测试日期：2006-12-22。
2）送风机频率：26hz。
3）室外温度：4℃。
4）新风参数：9℃ /84.1%。
5）送风风量：3902m3/h。
6）室内温度：19℃ ±1℃。
7）送风参数：38.2℃ /5%。
8）无吹风感，运行安静。
测试结果表明，对于本项目办公场所，在冬季即使采用了无再热的单风道变风量末端，气流组织较好，温度分布均匀，消除了设计之初因担心热空气上浮从而导致空气温度分层严重的顾虑。
4. 变风量低温送风系统与风机盘管系统比较分析
（1）运行能耗分析。
以下根据能耗监测系统提供的数据对五楼 a、b 区风机盘管系统和 c 区变风量低温送风系统电耗进行分析比较。
建筑平面分区及五楼空调平面布置如图 7-5、图 7-6 所示，五楼空调面积 1910m2， 其中 a 区 827m2、b 区 246m2、c 区 837m2。
图 7-5 建筑平面分区
图 7-6 五楼空调系统平面布置图
1）基本条件见表 7-5。
表 7-5 基本条件
2）耗电量比较。
选择夏季典型空调日 8 月初的一周进行电耗比较，见表 7-6。
表 7-6 测试日电耗表
夏季空调季耗电量比较见表 7-7。
表 7-7 夏季空调季耗电量
夏季空调 5~9 月共 5 个月，进行逐月与合计电耗量比较，如图 7-7 所示。
图 7-7 空调耗电量比较图
3）耗热量比较见表 7-8。
表 7-8 不同区域耗热量表
注:1. a 区新风未安装热量表，因此未计量。
2. 该耗热量为自系统开始投运的累计值。
（2）变风量低温送风系统与风机盘管系统室内舒适性分析比较见表 7-9。
表 7-9 不同空调方式舒适参数
1）经比较，夏季空调系统在负荷最大的 8 月 vav 系统电位面积电耗大于风盘系统，但其他月份 vav 系统耗电均小于风盘，整个空调季 vav 系统单位面积耗电量较风盘系统节省7%，从而反映变风量系统风量随负荷变化调节性好，系统综合效率高。以上电 量分析仅为末端风机电耗，实际运行变风量低温送风系统按 7℃温差设计，风盘按 5℃ 温差设计，变风量低温送风系统水泵输送能耗小于风盘系统。
2）夏季空调系统单位面积耗热量，变风量低温送风系统较风机盘管系统节省 8%。
3）变风量全空气系统气流组织好，空气品质高，噪声小，更健康舒适。
4）单位面积耗热量、耗电量，风盘系统均大于 vav 系统，可能原因如下：
a）风机盘关为开关阀结合手动三速开关控制，控制精度不高。
b）没有联网控制，智能化水平低，不能统一开关机和远程设定温度，存在能源浪费情况。
c）为保证长期使用的热交换性能，风盘配置普遍偏大，造成风机能耗偏大。
7.1.4 案例小结
该系统于2006 年 4 月调试完毕，投入运行至今，系统运行状况稳定，基本达到设计性能指标和运行要求，实现低温送风变风量空调系统舒适、节能运行。
低温送风变风量空调系统的优点显而易见，但目前应用有限，推广的最大障碍是低温冷源和关键设备（如 vav-tmn 和低温风口等），前者通过冰蓄冷制冷机房可方便得到，后者则需通过产品国产化降低造价。本项目作为该先进空调系统成功应用的典范，荣获了 2007 年全国建筑环境与设备（暖通空调）优秀工程设计奖的三等奖，为低温送风变风量系统的推广应用起到积极作用。