在现代楼宇空调系统中,变风量(VAV, Variable Air Volume)技术已成为实现节能与精准温控的核心手段。在高密度办公、医院、数据中心等场景中,传统定风量系统因能耗高、调节滞后已经逐步被淘汰。VAV末端作为系统的关键执行单元,控制方式的演进,直接决定了舒适性以及能效的上限。从早期的单风道风阀调节,到如今广泛采用的并联风机动力型(PF-VAV)设计,技术路径清晰而务实。下文将系统解析VAV末端控制原理,聚焦从单风道到并联风机的全系列演进逻辑,为工程设计以及运维人员提供了实用参考。
VAV末端的核心目标,是在送风温度恒定的前提下,通过调节送风量匹的配房间实际的冷热负荷,从而实现节能和舒适的双目标。其控制逻辑基于“温度为主、风量为辅”的串级控制的策略:室内的温控器检测实际的温度以及设定值的偏差,输出的风量需求信号,驱动末端装置动作。
单风道VAV是最基础的形式,由电动风阀、温度传感器和压力无关型控制器组成。风阀根据温差开合,调节进入房间的风量。其优势在于结构简单、成本低,适用于负荷变化平缓的普通办公区。但当负荷降至极低时,风阀开度趋近于最小,仍无法满足再热需求,易出现“过冷”现象,需依赖电加热或热水再热,能耗上升。
并联风机动力型VAV(PF-VAV)则在单风道基础上,于末端箱体内增设一台小型离心风机。该风机不参与主风管供风,而是从吊顶回风或邻近区域抽取空气,与主风管冷风混合后,经再热盘管加热,再送入房间。其关键优势在于:
控制上,PF-VAV仍采用压力无关型逻辑,但增加了风机转速控制模块,与风阀联动,形成“风阀调量、风机调温”的双变量协同机制。系统静压控制也从定静压向变静压演进,通过监测末端风阀开度动态调整风机频率,使多数末端保持在70%~90%开度区间,实现系统整体节能15%~25%。
随着VAV末端的从单风道向并联风机的演进,其本质就从“被动的调节”走向了“主动的调控”,这无疑标志了VAV末端的技术大跃进。单风道满足基本需求,而PF-VAV则在舒适性、能效与系统灵活性上实现质的突破。尤其是高精的温控、高的热密度的空间及节能的严控的项目中,PF-VAV的应用都已成为了这一行业的标配。
当前随着楼宇自控系统(BAS)与AI预测算法的融合,VAV末端正迈向“预测性调节”阶段——通过历史负荷数据与人员密度预测,提前调整风量与再热量,实现“零延迟响应”。未来的VAV末端将不再只是执行器,而是楼宇能源网络中的智能节点。
“VAV末端控制原理”的深层价值,不在于设备本身,而在于其如何以最小能耗,实现最大舒适。而“并联风机VAV的全系列解析”,正是理解这一逻辑的关键钥匙。