1.全空氣系統(tǒng)的兩種形式
定風(fēng)量系統(tǒng)送風(fēng)量固定，通過調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度滿足負(fù)荷變化，適用場合：
1）空間較大、人員密集的場所，如劇院、體育館、商場、展覽廳、餐廳、多功能廳、大型會(huì)議廳等，這些區(qū)域便于獨(dú)立設(shè)置大風(fēng)量系統(tǒng)，新風(fēng)比例大，氣流組織穩(wěn)定，必要時(shí)可全新風(fēng)運(yùn)行節(jié)能。
2）溫濕度波動(dòng)要求嚴(yán)格的工藝性場所，醫(yī)院手術(shù)室、播音室、電視臺(tái)、潔凈房間、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室等，系統(tǒng)易于精確控制溫濕度，避免波動(dòng)，且能保證良好的氣流組織和均勻穩(wěn)定的環(huán)境參數(shù)。
3）高潔凈度要求的場所，潔凈車間，需要穩(wěn)定的氣流組織和過濾效果，系統(tǒng)固定風(fēng)量能保障潔凈度和溫濕度均勻性。
3）負(fù)荷穩(wěn)定且使用時(shí)間統(tǒng)一的區(qū)域，辦公建筑中的公共大堂、大型開放式辦公區(qū)（內(nèi)區(qū)）等。
定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、控制邏輯清晰，維護(hù)成本低，溫濕度控制精度高。但是負(fù)荷波動(dòng)時(shí)能耗浪費(fèi)嚴(yán)重，無法作出適應(yīng)性調(diào)整，只能通過調(diào)整冷媒流量來應(yīng)對負(fù)荷變化，風(fēng)機(jī)長期滿負(fù)荷運(yùn)行噪音較大能耗高。
變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）通常送風(fēng)溫度固定，通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量適應(yīng)負(fù)荷變化，適用場合：
1）負(fù)荷差異大、需獨(dú)立溫控的場所，比如高檔辦公樓、大型商業(yè)中心、多功能建筑，這些區(qū)域（如內(nèi)區(qū)vs外區(qū)）冷熱需求不同，VAV可分區(qū)精準(zhǔn)控制溫。
2）對空氣品質(zhì)要求高的場所，比如醫(yī)院部分區(qū)域、高端酒店、注重健康的商業(yè)空間，此類系統(tǒng)通常配置高級過濾，且可變新風(fēng)比利于節(jié)能運(yùn)行。
3）建筑內(nèi)區(qū)需常年供冷的場所，比如大型建筑核心區(qū)、無外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空間，內(nèi)區(qū)設(shè)備人員發(fā)熱量大，即使冬季也可能需冷風(fēng)，VAV可靈活應(yīng)對。
4）空間布局需靈活可變的場所，比如開放式辦公區(qū)、經(jīng)常需調(diào)整隔斷的場所，風(fēng)口風(fēng)量可調(diào)，房間分隔調(diào)整時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)易于適配。
但值得注意的是，采用噴口側(cè)送的場所不適合采用風(fēng)機(jī)變頻控制，否則氣流將達(dá)不到射程，溫度場將不均勻。
變風(fēng)量系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)的變速調(diào)節(jié)一般是通過變頻來實(shí)現(xiàn)，全空氣機(jī)組的電機(jī)最低轉(zhuǎn)速宜為其額定轉(zhuǎn)速的50%，最小不應(yīng)低于40%。
當(dāng)采用變頻調(diào)節(jié)時(shí)，其對應(yīng)的頻率變化范圍也是同樣的比例。如工頻50Hz的電機(jī)，最低轉(zhuǎn)速宜大于或等于25Hz，最小不低于20Hz。
此類系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)時(shí)可調(diào)節(jié)送風(fēng)量，節(jié)能效果顯著（通常相比定風(fēng)量系統(tǒng)可節(jié)能20%~40%），支持單個(gè)房間獨(dú)立控溫，適配不同使用時(shí)間的空間。但設(shè)備復(fù)雜、初期投資高，控制精度要求高，維護(hù)難度大，低負(fù)荷時(shí)可能出現(xiàn)新風(fēng)不足或氣流組織不佳的問題。
2.CO2濃度監(jiān)控
在全空氣系統(tǒng)中，人員密集區(qū)域需設(shè)CO2傳感器，當(dāng)系統(tǒng)較大，或不是直接由房間回風(fēng)時(shí)，CO2傳感器、溫、濕度傳感器應(yīng)安裝于房間內(nèi)，以便能夠準(zhǔn)確地反映室內(nèi)的參數(shù)。
CO2傳感器通常掛墻安裝，距地1.0~1.5m，與人的呼吸帶高度一致，測量更具代表性，面積＜50㎡可設(shè)1個(gè)，面積50~200㎡，設(shè)置2個(gè)，面積＞200㎡，至少3個(gè)，每連續(xù)運(yùn)行半年宜進(jìn)行一次性能現(xiàn)場校驗(yàn)。
CO2濃度監(jiān)控通常采用NDIR（非色散紅外）原理傳感器，其抗干擾能力強(qiáng)、精度高、壽命長。
3.控制要求
1）電動(dòng)風(fēng)閥及水閥與送風(fēng)機(jī)連鎖開閉，當(dāng)風(fēng)機(jī)停止后，所有電動(dòng)風(fēng)閥及水路電動(dòng)閥門、蒸汽調(diào)節(jié)閥等也全部關(guān)閉（其中，冬季熱水閥先于風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥開啟，后于風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥關(guān)閉；風(fēng)機(jī)開啟3~5min后，再開啟加濕器，關(guān)閉加濕器5~6min后，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
2）新風(fēng)閥、回風(fēng)閥兩閥聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，動(dòng)作相反，閥位之和為100%。
3）冬季防凍，當(dāng)盤管后溫度低于5℃時(shí)，防凍開關(guān)發(fā)出報(bào)警，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，連鎖關(guān)閉新風(fēng)閥，全開熱水調(diào)節(jié)閥，同時(shí)，在中控室發(fā)出聲光報(bào)警。
4）當(dāng)過濾器阻力超過設(shè)定值(通常為兩倍初阻力值)時(shí)，在中控室發(fā)出報(bào)警信號。
5）夏(冬)季及過渡季工況:
定風(fēng)量系統(tǒng)
供冷工況，當(dāng)未設(shè)置再熱盤管時(shí)，調(diào)節(jié)冷卻盤管冷水管路電動(dòng)閥開度，以控制回風(fēng)溫度（當(dāng)回風(fēng)不能正確反映空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域溫度時(shí)，應(yīng)采用典型房間溫度作為調(diào)節(jié)依據(jù)，此時(shí)應(yīng)將回風(fēng)溫濕度傳感信號改為典型房間溫濕度傳感信號）為設(shè)定值。
當(dāng)房間濕度要求嚴(yán)格、設(shè)置再熱盤管時(shí)，調(diào)節(jié)冷卻盤管冷水管路電動(dòng)閥開度，以控制送風(fēng)露點(diǎn)溫度為設(shè)定值。調(diào)節(jié)再熱盤管熱水管路電動(dòng)閥開度，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值。
供熱工況，不設(shè)置預(yù)熱盤管時(shí)，調(diào)節(jié)加熱盤管水路電動(dòng)閥，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值；設(shè)置預(yù)熱盤管時(shí)，新風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度不低于0℃時(shí)，首先調(diào)節(jié)預(yù)熱盤管水路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值；
當(dāng)預(yù)熱盤管水路電動(dòng)閥全開時(shí)，調(diào)節(jié)加熱盤管水路電動(dòng)閥，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值。當(dāng)新風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度低于0℃時(shí)，保持預(yù)熱盤管水路電動(dòng)閥全開，調(diào)節(jié)加熱盤管水路電動(dòng)閥，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值。
設(shè)置加濕器時(shí)，通過通過PID運(yùn)算，控制加濕器水路閥門開關(guān)，以控制回風(fēng)或典型房間相對濕度為設(shè)定值。
冬季新風(fēng)供冷工況：調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)比例，以控制回風(fēng)或典型房間溫度為設(shè)定值。
新風(fēng)量控制：夏季供冷工況和冬季供熱工況下，通過DDC調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)閥門開度，以控制回風(fēng)或典型房間C02濃度為設(shè)定值。過渡季節(jié)工況和冬季新風(fēng)供冷工況不控制C02濃度。
過渡季，具有加大新風(fēng)量條件的系統(tǒng)，當(dāng)室外空氣始值低于回風(fēng)空氣始值時(shí)，使新風(fēng)和排風(fēng)閥門開度最大、回風(fēng)閥門開度最小，采用最大新風(fēng)量。直至采用最大新風(fēng)量回風(fēng)溫度或典型房間溫度低于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)閥開度，以控制回風(fēng)溫度或典型房間溫度為設(shè)定值。
變風(fēng)量系統(tǒng)
DDC采用溫度優(yōu)先控制法，根據(jù)回風(fēng)溫度,與設(shè)定值的差值，通過PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，保證回風(fēng)溫度恒定。
同時(shí)，DDC根據(jù)送風(fēng)溫度與設(shè)定值的差值，經(jīng)PID運(yùn)算后，調(diào)節(jié)熱/冷水閥開度，使送風(fēng)溫度,維持恒定(一般為最大送風(fēng)溫差，即設(shè)計(jì)工況的送風(fēng)溫度)。
當(dāng)送風(fēng)機(jī)達(dá)到最大運(yùn)行頻率，室內(nèi)溫度仍有降低(升高)要求時(shí)，DDC降低(升高)送風(fēng)溫度的設(shè)定值。
當(dāng)送風(fēng)機(jī)達(dá)到最小運(yùn)行頻率，室內(nèi)溫度仍有升高(降低)要求時(shí)，DDC升高(降低)送風(fēng)溫度的設(shè)定值。
此工況下采用最小新風(fēng)比運(yùn)行，同時(shí)，CO2傳感器檢測回風(fēng)的CO2濃度，當(dāng)濃度大于1000ppm（可根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)定）時(shí)，增大新風(fēng)閥的開度，調(diào)整最小新風(fēng)比。但在冬季時(shí)，水閥需保持最小10%開度，以防凍。
冬季工況，DDC根據(jù)回風(fēng)濕度,與設(shè)定值的差值，通過PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)加濕器加濕量，使回風(fēng)濕度維持恒定。
過渡季前期，風(fēng)機(jī)以工頻運(yùn)行，控制系統(tǒng)檢測室內(nèi)外空氣的溫、濕度并在焓值比較器內(nèi)進(jìn)行比較，當(dāng)室外空氣的焓值小于室內(nèi)空氣的焓值時(shí)，采用全新風(fēng)+冷水閥調(diào)節(jié)，直至冷水閥完全關(guān)閉進(jìn)入過渡季工況。
過渡季時(shí)，風(fēng)機(jī)仍以工頻運(yùn)行，DDC根據(jù)回風(fēng)溫度,與設(shè)定值的差值，通過PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)新風(fēng)回風(fēng)閥開度，利用室外新風(fēng)降溫，使回風(fēng)溫度維持恒定。
本文參考如下文獻(xiàn)
《民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)統(tǒng)一技術(shù)措施2022》建筑工業(yè)出版社
《中央空調(diào)節(jié)能及自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》建筑工業(yè)出版社
《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊》建筑工業(yè)出版社
《變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)在辦公建筑中的應(yīng)用》建材與裝飾
《一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)在商業(yè)建筑中的應(yīng)用分析》建筑熱能通風(fēng)空調(diào)
來源：暖通建筑