变风量箱的结构分类
按调节原理分,变风量箱可以分成四种基本类型,即节流型,风机动力型(Fan Pow-ered),双风道型和旁通型四种。
(1)节流型
节流型变风量箱是最基本的变风量箱,其它三种类型,如风机动力型,双风道型,旁通型等都是在节流型的基础上变化发展起来的。所有变风量箱的“心脏”就是一个节流阀,加上对该阀的控制和调节元件以及必要的面板框架就构成了一个节流型变风量箱。
一般,节流阀有三种基本类型,即百叶型、文丘里型和气囊型、百叶型的调节原理和百叶风阀的调节原理一样,在小风量的情况下,一般做成单叶风阀,通过调节风阀的开度来调节风量,如约克产品;文丘里型的调节原理是在一个文丘里式的套管内装上一个可以沿轴线方向滑动的阀蕊,通过其位移改变气流通过的截面积来调节风量,如特灵产品;气囊型的调节原理是通过静压调节气囊的膨胀程度达至调节器风量的目的,如开利产品。
(2)风机动力型(Fan Powered)
风机动力型是目前在北美等地被广泛推崇的变风量箱。可能是由于它的出现在自控水平的提高,使人们改变了六、七十年代对空调变风量系统的偏见。
风机动机型是在节流型变风量箱中内置加压风机的产物。根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型(Seris Fan Termimals)和并联风机型(Parallel fan terminals)两种产品。所谓串联风机型是指风机和变风量串联内置,一次风既通过变风量阀,又通过风机加压;所谓并联风机只通过变风量阀,而不需通过风机加压,根据美国TI-TUS公司提供的资料,串联风机型和并联风机型的比较如表2所列。
表2串联风机型和并联风机型比较表
类型 并联风机型 串联风机型
特征
风机运行 在低供冷负荷,供暖负荷和夜间循环时,间歇运行。 在所有时间内连续运行。
送风风量调节 1在中到高供冷负荷时,变风量运行。(2)在供暖与供冷负荷时,定风量运行。 在供暖与供冷负荷时,定风量运行。
送风温度 (1)在中到高供冷负荷时,送风温度恒定。(2)在供供暖与供负荷时,定风量运行。在所有时间内送风温度可变。 在所有时间内送风温度可变。
风机大小 按供热负荷(通常60%供冷负荷)设计。 按供冷负荷(通常100%供冷负荷)设计。
一次风最小送风静压 较高,需克服节流阀,下游风管和散流器阻力。 较低,只需克服节流阀阻力
风机控制 不需与AHU风机联锁 必需与AHU风机联锁以防增压
AHU风机 需较大功率克服节流阀,上下游风管和散流器阻力。 只需克服上游风管和节流阀阻力
噪间 风机间歇运行,启动噪间大,平稳运行噪间低。 风机连续运行,噪间平稳,但比并联风机型平稳运行噪间稍商。
风机能耗 风机间歇运行,且设计风量小能耗较低。 风机连续运行,且设计风量大能耗较高。
除以上比较外,还有以下几个方面问题必需指出:
• 串联风机型变风量系统一般较适合用于一次风低温送风的系统中,如空调水系统大温差设计(供回水温度大于5°C)的系统和有冰蓄冷的系统中,其优点是可以减小末端设和风管的尺寸及节约风机能耗。
• 串联风机型和并联风机型可以同时使用,对于象休息室,大厅、咖啡室等需要维持一定送风量的地方是可以考虑的。
• 双风道型:一般由冷热两个变风量箱组合而成,因有冷、热抵消,且初投资昂贵和控制较复杂而较少得到使用。
• 旁通型:这是利用旁通风阀来改变送风量的系统,由于其并不具备变风量系统的全部优点,因而在有些论文中称其为“准”变风量系统,该系统的特点是投资较低,不能减小风机能耗,所以目前使用也不多。
以上4种系统目前设计使用较多的是风机动力型和节流型,串联风机型加上空调水系统大温差设计成为北美设计的特色。