一次回风全空气空调系统的定风量与变风量各有什么特点？适用什么场合？如何控制？

1.全空气系统的两种形式

定风量系统送风量固定，通过调节送风温度满足负荷变化，适用场合：

1）空间较大、人员密集的场所，如剧院、体育馆、商场、展览厅、餐厅、多功能厅、大型会议厅等，这些区域便于独立设置大风量系统，新风比例大，气流组织稳定，必要时可全新风运行节能。

2）温湿度波动要求严格的工艺性场所，医院手术室、播音室、电视台、洁净房间、恒温恒湿实验室等，系统易于精确控制温湿度，避免波动，且能保证良好的气流组织和均匀稳定的环境参数。

3）高洁净度要求的场所，洁净车间，需要稳定的气流组织和过滤效果，系统固定风量能保障洁净度和温湿度均匀性。

3）负荷稳定且使用时间统一的区域，办公建筑中的公共大堂、大型开放式办公区（内区）等。

定风量全空气系统结构简单、控制逻辑清晰，维护成本低，温湿度控制精度高。但是负荷波动时能耗浪费严重，无法作出适应性调整，只能通过调整冷媒流量来应对负荷变化，风机长期满负荷运行噪音较大能耗高。

变风量系统（VAV）通常送风温度固定，通过调节送风量适应负荷变化，适用场合：

1）负荷差异大、需独立温控的场所，比如高档办公楼、大型商业中心、多功能建筑，这些区域（如内区vs外区）冷热需求不同，VAV可分区精准控制温。

2）对空气品质要求高的场所，比如医院部分区域、高端酒店、注重健康的商业空间，此类系统通常配置高级过滤，且可变新风比利于节能运行。

3）建筑内区需常年供冷的场所，比如大型建筑核心区、无外围护结构的空间，内区设备人员发热量大，即使冬季也可能需冷风，VAV可灵活应对。

4）空间布局需灵活可变的场所，比如开放式办公区、经常需调整隔断的场所，风口风量可调，房间分隔调整时，空调系统易于适配。

但值得注意的是，采用喷口侧送的场所不适合采用风机变频控制，否则气流将达不到射程，温度场将不均匀。

变风量系统的风机的变速调节一般是通过变频来实现，全空气机组的电机最低转速宜为其额定转速的50%，最小不应低于40%。

当采用变频调节时，其对应的频率变化范围也是同样的比例。如工频50Hz的电机，最低转速宜大于或等于25Hz，最小不低于20Hz。

此类系统负荷波动时可调节送风量，节能效果显著（通常相比定风量系统可节能20%~40%），支持单个房间独立控温，适配不同使用时间的空间。但设备复杂、初期投资高，控制精度要求高，维护难度大，低负荷时可能出现新风不足或气流组织不佳的问题。

2.CO2浓度监控

在全空气系统中，人员密集区域需设CO2传感器，当系统较大，或不是直接由房间回风时，CO2传感器、温、湿度传感器应安装于房间内，以便能够准确地反映室内的参数。

CO2传感器通常挂墙安装，距地1.0~1.5m，与人的呼吸带高度一致，测量更具代表性，面积＜50㎡可设1个，面积50~200㎡，设置2个，面积＞200㎡，至少3个，每连续运行半年宜进行一次性能现场校验。

CO2浓度监控通常采用NDIR（非色散红外）原理传感器，其抗干扰能力强、精度高、寿命长。

3.控制要求

1）电动风阀及水阀与送风机连锁开闭，当风机停止后，所有电动风阀及水路电动阀门、蒸汽调节阀等也全部关闭（其中，冬季热水阀先于风机和风阀开启，后于风机和风阀关闭；风机开启3~5min后，再开启加湿器，关闭加湿器5~6min后，再关闭风机。

2）新风阀、回风阀两阀联动调节，动作相反，阀位之和为100%。

3）冬季防冻，当盘管后温度低于5℃时，防冻开关发出报警，自动停止风机运行，连锁关闭新风阀，全开热水调节阀，同时，在中控室发出声光报警。

4）当过滤器阻力超过设定值(通常为两倍初阻力值)时，在中控室发出报警信号。

5）夏(冬)季及过渡季工况:

定风量系统

供冷工况，当未设置再热盘管时，调节冷却盘管冷水管路电动阀开度，以控制回风温度（当回风不能正确反映空调系统服务区域温度时，应采用典型房间温度作为调节依据，此时应将回风温湿度传感信号改为典型房间温湿度传感信号）为设定值。

当房间湿度要求严格、设置再热盘管时，调节冷却盘管冷水管路电动阀开度，以控制送风露点温度为设定值。调节再热盘管热水管路电动阀开度，以控制回风或典型房间温度为设定值。

供热工况，不设置预热盘管时，调节加热盘管水路电动阀，以控制回风或典型房间温度为设定值；设置预热盘管时，新风进风温度不低于0℃时，首先调节预热盘管水路电动调节阀，以控制回风或典型房间温度为设定值；

当预热盘管水路电动阀全开时，调节加热盘管水路电动阀，以控制回风或典型房间温度为设定值。当新风进风温度低于0℃时，保持预热盘管水路电动阀全开，调节加热盘管水路电动阀，以控制回风或典型房间温度为设定值。

设置加湿器时，通过通过PID运算，控制加湿器水路阀门开关，以控制回风或典型房间相对湿度为设定值。

冬季新风供冷工况：调节新风、回风、排风比例，以控制回风或典型房间温度为设定值。

新风量控制：夏季供冷工况和冬季供热工况下，通过DDC调节新风、回风、排风阀门开度，以控制回风或典型房间C02浓度为设定值。过渡季节工况和冬季新风供冷工况不控制C02浓度。

过渡季，具有加大新风量条件的系统，当室外空气始值低于回风空气始值时，使新风和排风阀门开度最大、回风阀门开度最小，采用最大新风量。直至采用最大新风量回风温度或典型房间温度低于设定值时，调节新风、回风、排风阀开度，以控制回风温度或典型房间温度为设定值。

变风量系统

DDC采用温度优先控制法，根据回风温度,与设定值的差值，通过PID运算，调节送风机的运行频率，保证回风温度恒定。

同时，DDC根据送风温度与设定值的差值，经PID运算后，调节热/冷水阀开度，使送风温度,维持恒定(一般为最大送风温差，即设计工况的送风温度)。

当送风机达到最大运行频率，室内温度仍有降低(升高)要求时，DDC降低(升高)送风温度的设定值。

当送风机达到最小运行频率，室内温度仍有升高(降低)要求时，DDC升高(降低)送风温度的设定值。

此工况下采用最小新风比运行，同时，CO2传感器检测回风的CO2浓度，当浓度大于1000ppm（可根据项目要求设定）时，增大新风阀的开度，调整最小新风比。但在冬季时，水阀需保持最小10%开度，以防冻。

冬季工况，DDC根据回风湿度,与设定值的差值，通过PID运算，调节加湿器加湿量，使回风湿度维持恒定。

过渡季前期，风机以工频运行，控制系统检测室内外空气的温、湿度并在焓值比较器内进行比较，当室外空气的焓值小于室内空气的焓值时，采用全新风+冷水阀调节，直至冷水阀完全关闭进入过渡季工况。

过渡季时，风机仍以工频运行，DDC根据回风温度,与设定值的差值，通过PID运算，调节新风回风阀开度，利用室外新风降温，使回风温度维持恒定。

本文参考如下文献

《民用建筑暖通空调设计统一技术措施2022》建筑工业出版社

《中央空调节能及自控系统设计》建筑工业出版社

《空气调节设计手册》建筑工业出版社

《变风量全空气系统在办公建筑中的应用》建材与装饰

《一次回风全空气系统在商业建筑中的应用分析》建筑热能通风空调

来源：暖通建筑