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【摘 要】一个好的变风量空调系统，除了精确的设计计算，合理的系统布置，到位的施工安装外，选择一个最佳的控制方法也很关键。在工程实际运用中，采用较多的有：定静压控制法；变静压控制法；直接数字控制法（DDC）；风机总风量控制法。本文简要介绍变风量空调系统几个方面的控制方法。
【关键词】温度控制；静压控制；空气处理装置控制；正压控制
变风量系统作为一种节能的空气调节方式，一直在广泛地应用着，其中系统的控制方法尤其关键，系统送至各房间的风量和系统的总风量，都会随着房间负荷的变化而变化，因此，它必然会有较多和较复杂的控制要求。只有实现了这些控制要求，系统的运行才能稳妥可靠，使它的节能性和经济性充分体现出来。
1.变风量系统的优点
（1）运行经济，由于风量随负荷的减少而降低，所以冷量、风机功率能接近建筑物空调负荷的实际需要。在过渡季节与可以尽量利用室外新风冷量。
（2）能同时满足不同房间的不同温度要求。
（3）具有一般低速集中空调系统的优点，例如可以进行较好的空气过滤、消声等，并有利于集中管理。
（4）节能、维修工作量小。
（5）与风机盘管系统相比，更灵活，更易于改扩建（送风口位置可灵活调整）。
（6）由于在设计时可以考虑各房间同时使用率，所以能够减少风机装机容量。
（7）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。没有风机盘管凝水问题和霉菌问题。
2.定静压控制法
2.1定静压控制方法
所谓定静压控制，就是在风管静压最低点安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。
2.2定静压控制法存在不少缺点
2.2.1定静压控制的节能效果差
笔者将在变静压控制这部分加以分析和比较。
2.2.2静压传感器的设置位置
对这个问题，尚存不同的观点，有些人认为将静压传感器设于风机出口后管路的1/2处，更多的人认可将静压传感器设于风机出口后管路的2/3处。
流体质点受到与流动方向一致的正压差作用，成为一个减压增速区，紧接减缩管之后，出现一个不大的旋涡区。分流三通上的旋涡区，也是这种减速增压过程造成的。虽然过流断面沿程不变，但弯管内流体质点受到离心力作用，弯管前半段沿外壁是减速增压的，弯管外侧出现旋涡区；在弯管的后半段，由于惯性作用，弯管内侧出现旋涡区。因此，在设置静压传感器时，至少应离开这些部位4D，并尽量避免离静压传感器最近的VAV Box流量变化对传感器的影响。
2.2.3静压传感器的设置数量
在复杂的管路，应设置一个还是多个静压传感器，如果设多个静压传感器，他们之间的关系应该怎样，是取最大值，或最小值，还是平均值，或赋予不同的权重系数，是值得商榷的。
3.变静压控制法
3.1变静压控制方法
所谓变静压控制，就是使用带风阀开度传感器，风量传感器和室内温控器的变风量末端，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。
从变静压控制法的控制原理中，我们可以推知其控制方法：
（1）变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。
（2）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。
（3）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，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→调节并提高风机转速。
3.2变静压控制方法的优点
（1）与定静压控制方法相比，节能效果明显。
（2）控制精度高。
（3）房间的温湿度效果更好。
3.3变静压控制方法的缺点
（1）增加了阀开度控制，相应增加了投资成本，使控制更加复杂，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，房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。
4.直接数字控制法（DDC）
所谓直接数字控制法（DDC）就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节（调节器），而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构。用数字式自动控制器进行最小静压控制时，如果知道了末端装置的风阀全开时的开度—压差—流量特性，风管的流量—阻力特性，风机的转速—扬程—流量特性，就可以根据风量求的满足最小静压控制的送风机转速。
其步骤如下：
（1）给出各末端要求风量。
（2）计算风管的阻力。
（3）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。
（4）计算送风机的转速，送风机风量为各末端装置要求风量之和各末端。
（5）控制，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限制，以免电机过载。
5.风机总风量控制法
5.1风机总风量控制方法
风机总风量控制法的基本原理是根据风机相似律，在空调系统阻力系数不发生变化时，总风量和风机转速是一个正比关系。
5.2风机总风量控制法的优点
（1）直接根据设定风量计算出要求的风机转速，具有某种程度上的前反馈控制，对房间负荷变化作出的反应较快。
（2）避免使用压力测量装置，减少了风机的一个闭环控制环节。
（3）不需要变静压控制法中的阀位控制。
5.3风机总风量控制法的缺点
（1）增加了末端之间的耦合程度。
（2）风机和房间的末端阀位同时调节，极大的改变了系统阻力特性。
6.结论
变风量空调系统有很多优点，特别是有利于节能。所以很多空调工程都采用了VAV系统。VAV系统的控制方法有变风量末端机组控制和变风量空调处理机组控制。变风量末端机组控制主要有节流型、旁通型和诱导型三类末端装置。变风量空调处理机组控制有定静压控制法、变静压控制法、总风量控制法等。定静压控制法比较简单，运行可靠，但是不利于节能。变静压控制法能最大限度地节省风机能耗，目前应用较广。但控制算法复杂，实现较为困难。
总风量控制法不是通过静压控制总风量，而是根据压力无关型VAV末端机组设定的风量，确定系统的总风量，计算出风机的转速，从而对风机进行调节。提高控制系统稳定性，节能效果介于变静压控制和定静压控制之间，并更接近于变静压控制。因此，从控制系统稳定性和从节能角度上来看，总风量控制具有很大的优势，可以成为取代各种静压控制方式的有效的风机调节手段。总之，变风量空调系统的各种控制方法，都有其各自的特点，在具体工程运用中，不论是从节能的角度，还是系统稳定性角度，都要加以仔细考虑，从而找到一种适合自己的控制方法。
【参考文献】
[1]戴斌文，狄洪发，江亿.暖通空调.变风量空调系统风机总风量控制法，2009，3.
[2]陈向阳.暖通空调.变风量空调系统的自动控制，2007，3.
[3]李克欣.叶大法.杨国荣.暖通空调.变风量空调系统的VPT控制法及其运用，2009，3.
[4]殷平.1997年全国空调新技术和蓄冷空调新技术交流大会报告.国内外变风量空调系统的现状与发展.
【关键词】温度控制；静压控制；空气处理装置控制；正压控制
变风量系统作为一种节能的空气调节方式，一直在广泛地应用着，其中系统的控制方法尤其关键，系统送至各房间的风量和系统的总风量，都会随着房间负荷的变化而变化，因此，它必然会有较多和较复杂的控制要求。只有实现了这些控制要求，系统的运行才能稳妥可靠，使它的节能性和经济性充分体现出来。
1.变风量系统的优点
（1）运行经济，由于风量随负荷的减少而降低，所以冷量、风机功率能接近建筑物空调负荷的实际需要。在过渡季节与可以尽量利用室外新风冷量。
（2）能同时满足不同房间的不同温度要求。
（3）具有一般低速集中空调系统的优点，例如可以进行较好的空气过滤、消声等，并有利于集中管理。
（4）节能、维修工作量小。
（5）与风机盘管系统相比，更灵活，更易于改扩建（送风口位置可灵活调整）。
（6）由于在设计时可以考虑各房间同时使用率，所以能够减少风机装机容量。
（7）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。没有风机盘管凝水问题和霉菌问题。
2.定静压控制法
2.1定静压控制方法
所谓定静压控制，就是在风管静压最低点安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。
2.2定静压控制法存在不少缺点
2.2.1定静压控制的节能效果差
笔者将在变静压控制这部分加以分析和比较。
2.2.2静压传感器的设置位置
对这个问题，尚存不同的观点，有些人认为将静压传感器设于风机出口后管路的1/2处，更多的人认可将静压传感器设于风机出口后管路的2/3处。
流体质点受到与流动方向一致的正压差作用，成为一个减压增速区，紧接减缩管之后，出现一个不大的旋涡区。分流三通上的旋涡区，也是这种减速增压过程造成的。虽然过流断面沿程不变，但弯管内流体质点受到离心力作用，弯管前半段沿外壁是减速增压的，弯管外侧出现旋涡区；在弯管的后半段，由于惯性作用，弯管内侧出现旋涡区。因此，在设置静压传感器时，至少应离开这些部位4D，并尽量避免离静压传感器最近的VAV Box流量变化对传感器的影响。
2.2.3静压传感器的设置数量
在复杂的管路，应设置一个还是多个静压传感器，如果设多个静压传感器，他们之间的关系应该怎样，是取最大值，或最小值，还是平均值，或赋予不同的权重系数，是值得商榷的。
3.变静压控制法
3.1变静压控制方法
所谓变静压控制，就是使用带风阀开度传感器，风量传感器和室内温控器的变风量末端，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。
从变静压控制法的控制原理中，我们可以推知其控制方法：
（1）变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。
（2）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。
（3）变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，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→调节并提高风机转速。
3.2变静压控制方法的优点
（1）与定静压控制方法相比，节能效果明显。
（2）控制精度高。
（3）房间的温湿度效果更好。
3.3变静压控制方法的缺点
（1）增加了阀开度控制，相应增加了投资成本，使控制更加复杂，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，房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。
4.直接数字控制法（DDC）
所谓直接数字控制法（DDC）就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节（调节器），而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构。用数字式自动控制器进行最小静压控制时，如果知道了末端装置的风阀全开时的开度—压差—流量特性，风管的流量—阻力特性，风机的转速—扬程—流量特性，就可以根据风量求的满足最小静压控制的送风机转速。
其步骤如下：
（1）给出各末端要求风量。
（2）计算风管的阻力。
（3）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。
（4）计算送风机的转速，送风机风量为各末端装置要求风量之和各末端。
（5）控制，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限制，以免电机过载。
5.风机总风量控制法
5.1风机总风量控制方法
风机总风量控制法的基本原理是根据风机相似律，在空调系统阻力系数不发生变化时，总风量和风机转速是一个正比关系。
5.2风机总风量控制法的优点
（1）直接根据设定风量计算出要求的风机转速，具有某种程度上的前反馈控制，对房间负荷变化作出的反应较快。
（2）避免使用压力测量装置，减少了风机的一个闭环控制环节。
（3）不需要变静压控制法中的阀位控制。
5.3风机总风量控制法的缺点
（1）增加了末端之间的耦合程度。
（2）风机和房间的末端阀位同时调节，极大的改变了系统阻力特性。
6.结论
变风量空调系统有很多优点，特别是有利于节能。所以很多空调工程都采用了VAV系统。VAV系统的控制方法有变风量末端机组控制和变风量空调处理机组控制。变风量末端机组控制主要有节流型、旁通型和诱导型三类末端装置。变风量空调处理机组控制有定静压控制法、变静压控制法、总风量控制法等。定静压控制法比较简单，运行可靠，但是不利于节能。变静压控制法能最大限度地节省风机能耗，目前应用较广。但控制算法复杂，实现较为困难。
总风量控制法不是通过静压控制总风量，而是根据压力无关型VAV末端机组设定的风量，确定系统的总风量，计算出风机的转速，从而对风机进行调节。提高控制系统稳定性，节能效果介于变静压控制和定静压控制之间，并更接近于变静压控制。因此，从控制系统稳定性和从节能角度上来看，总风量控制具有很大的优势，可以成为取代各种静压控制方式的有效的风机调节手段。总之，变风量空调系统的各种控制方法，都有其各自的特点，在具体工程运用中，不论是从节能的角度，还是系统稳定性角度，都要加以仔细考虑，从而找到一种适合自己的控制方法。
【参考文献】
[1]戴斌文，狄洪发，江亿.暖通空调.变风量空调系统风机总风量控制法，2009，3.
[2]陈向阳.暖通空调.变风量空调系统的自动控制，2007，3.
[3]李克欣.叶大法.杨国荣.暖通空调.变风量空调系统的VPT控制法及其运用，2009，3.
[4]殷平.1997年全国空调新技术和蓄冷空调新技术交流大会报告.国内外变风量空调系统的现状与发展.