引言

变风量控制（VAV）技术是现代建筑空调系统中的重要创新，它通过动态调节送风量来适应室内负荷变化，相比传统的定风量系统（CAV）具有显著优势。伴随节能减排的越来越受到全球的关注，变风量的控制在空气处理机组的应用也逐渐广泛地推开了起来。借助对变风量控制的深入的剖析不仅能更清晰地把握其在末端节能改造方面的诸多技术优势，而且也能更好地把握其今后的实际的更大的实践价值。

一、变风量控制的技术原理

以全空气系统为主的变风量空调系统，其核心的组成就是可变风量的空调机组和一系列的变风量的空调末端（VAVBOX等），通过对室内的不同区域的空调的微调，达到最大的能效的节能。该系统通过调整空调覆盖区域的送风量，调控室内温湿度，同时保持送风温度稳定。其工作原理基于热力学公式：Q = L×ρ×(h回 - h送)，其中Q为室内外热量交换量，L为送风量，ρ为空气密度，h回和h送分别为回风与送风的焓值。

变风量系统控制分为两个层次：变风量末端VBOX控制和变风量空调系统控制。末端装置采用压力无关型VBOX，以室温为主控量，风量为辅控量，比例调节送风量以保持室内温度稳定。系统控制则包括变风量控制、送风温度控制、新排风量控制等，通过变频器比例调节送(回)风机的转速改变系统送风量。

二、变风量控制的优势

变风量系统相比传统定风量系统具有多方面优势：

显著的节能效果：VAV系统通过调节送风量适应负荷变化，结合实际使用情况，可节约风机运行能耗30%-70%。由于风机轴功率与转速的三次方成正比，风量降低时通过变频措施可大幅降低能耗。

灵活的分区控制‌：系统可根据各区域负荷差异独立调节送风量，实现精确的温度控制。这种特性特别适用于冷热负荷差异大、需要分别控制各区域温度的场所。

设备容量优化‌：由于系统总风量可按峰值使用量设计，而非所有区域同时最大负荷，因此可减小风机装机容量。

系统扩展性强‌：VAV系统易于改、扩建，特别适用于格局多变的建筑如写字楼等。当室内参数改变或重新隔断时，可能仅需更换支管和末端装置或重新设定温控器。

改善空气品质‌：作为全空气系统，VAV可利用新风消除室内负荷，过渡季和冬季可充分利用天然冷源甚至全新风运行。

三、末端节能改造的关键技术

末端设备是空调系统直接作用于室内环境的"神经末梢"，其能效直接影响整个系统的节能表现。变风量系统的末端节能改造主要依靠以下技术路径：

风机动力升级‌：将定速风机电机更换为无级调速驱动装置，提高机器的动态特性和可调性。永磁风机的应用进一步提升了能效，相比传统交流风机具有更高效率和更低能耗。

智能控制系统‌：采用高精度BAS（楼宇自动化系统）进行控制，DDC直接数字控制器内含丰富的计算控制软件如PID算法、模糊控制算法等，实现精确调控。智能变风量阀可根据实际需求自动调节送风和排风风量。

水力平衡优化‌：通过智能电动温控装置代替手动阀门调节水力平衡，解决管网水力失衡问题。以某商场改造案例为例，该技术可实现系统流量全动态智能调节，节能率达23%。

变风量排油烟技术：餐饮行业中，系统通过监测每个炉头运行状态，实时计算并调节排油烟风量，同时按比例调节厨房补风系统。

四、节能实践与案例分析

实际应用案例证明了变风量控制的显著节能效果：

商场改造案例‌：某大型商场采用VAV系统服务于商业区，尽管当前因自控问题仅能实现启停控制，但其系统设计已为节能奠定基础。类似案例显示，VAV系统可有效降低大型商业建筑的空调能耗。

餐饮行业应用‌：变风量排油烟系统采用变频调速调节风机风量，理论上运行频率每降低10%，可节约30%能耗。这种技术在餐饮油烟治理中展现出巨大潜力。

纺织行业案例‌：某纺织空调系统采用变风量设计，通过两套独立送风管道和智能控制系统，装机功率较传统系统降低50%，综合节能率达60%。

总结

通过对空气的变风量精细控制，不仅能提高空气处理机组的效率，还能将其作为现代建筑的重要节能途径。而通过对送风量的动态调节，VAV系统不仅能将风机的能耗大大降低，从而提高了系统的运行效率，而且可根据不同区域的实际需要为各个区域提供灵活的温度控制。末端节能改造技术的不断涌现同时，如无级调速风机、智能控制系统以及对水力平衡的优化等，都更为充分地发掘了变风量系统的巨大节能潜力。