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常設備檢查和預測性維護常規工作以及系統性能檢測和每年的停工檢修等。

1. 太平洋區域全空氣系統的能源效率

自 空 調 首 次 引 入 商 業 建 筑 以 來 ， 工 程 師 們 逐 漸 始 認 識 到 變 風 量

（VAV）系統的好處。然而，一些因素阻礙了對控制的早期嘗試，很 重要的兩點就是控制器和控制設備。

隨著機械式“定風量”調節器的引入，設計者找到一個簡單的辦法來 控制間溫度，而取消涉及到改變風道壓力和噪音等級的問題。

這導致了大量建筑一很多還正在運行一在既不需要加熱也不需要制冷 時，使用熱盤管提供全熱量來抵消冷盤管提供的全冷量。

在制冷季，減小供熱需求的{dy}個重要嘗試是機動化定風量調節器。 這取得了部分成功；但是，這些裝置不是特別精確，并且大部分受較 高的初始壓力值影響。

可以說我們現在己經得到了控制全空氣系統的最終。現在已可以 準確地控制進入間的風量，來確保合適的溫度下的合適風量來抵消

室內負荷。同時，使用風壓剛好能滿足需要的設備來使空氣流過良好設計的風道彎頭，風機壓力可保持在最小水平以節省風機能 耗，使用江森自控的VAV裝置，這些都可以實現，所需的設計和工程 技術知識比它所取代的定風量系統還要少。原因就是這些現代化 的控制裝置實際上是“自己照顧自己”。

江森自控的VAV裝置可與建筑理想地匹配。很多使用了江森自控 制造的裝置的系統已經在運行之中，并且在應用中由現場專業建 議給予支持。

下文評述了江森自控各種類型裝置的特點，以及給業主、建筑 師、工程師和機電承包商帶來的好處。

除此之外，還有工程應用和每種類型的性能數據，包括電氣和DDC。

2.1 VAV 系統說明

在一個變風量（VAV）系統中，空調負荷增大時送風量增加，而空調 負荷減小時送風量則減小。

VAV 系統是舒適空調系統中最現代化、{gx}能的系統。和定風量系統 相比，VAV 系統需要較小的風機容量，因為 VAV 系統是根據建筑物 內空調負荷的變化來調整送風量的。

VAV 系統中空氣分配的控制是由 VAV 裝置（又稱”變風量風箱”或 VAV Box）負責，經由間或區域內的溫度控制器來控制進入間的 送風量。

2.2 壓力無關

VAV 裝置可以是“壓力有關”型，也可以是“壓力無關”型。由于大 多數與 VAV 系統相關的主風道靜壓是變化的，因此與壓力無關的控 制模式比較適合。

壓力無關型 VAV 裝置控制模式能提供極準確之風量控制，除提高了 用戶的舒適感外，更比一般其他模式節省大量的空調能源。間或區 域的控制范圍由每一只溫度傳感器區分。

壓力無關型 VAV 裝置的控制由 DDC 控制器、進風口風速傳感器、差 壓變送器、風閥驅動器和溫度傳感器等組成。

DDC 控制器通過進風口差壓變送器及風閥驅動器來控制送風量以便保 持一個恒定的風量。最小和{zd0}送風量需求被設置是為了和使用的空 間相適應。當該空間內空調負荷改變時 , DDC 控制器將根據該空間內 的溫度傳感器的號來改變送風量以適應空間的需求。對于任一給定 的設定 , 不管進風口中靜壓是否改變，DDC 控制器將保持恒定的風量。 這一運行模式被稱為“壓力無關”。

這一類型的裝置可以提供機組風量范圍內任一恒定的風量控制。

2.3 江森自控的 VAV 裝置

江森自控 VAV 裝置是一個完整的由江森自控工廠制造的裝置，該 裝置對一個樓宇內每一個區域的空調送風量進行調節，其調節功 能在一個變風量系統的有效操作中是至關重要的。

下面將敘述江森自控發的完善的 VAV 控制系統。江森自控的 DDC － VAV 控制組合能夠根據溫度的變化來改變空氣的流量，而 不受風道內壓力改變的影響，換句話說，風量控制與風道壓力無關

江森自控的專業技術隊伍為業主、建筑師、設計工程師和機電承包商設計了整個新的VAV系列。通過{zx1}直接數字控制技術，確保樓宇與

空調系統能源使用的經濟效益。江森自控以{dj2}負責為原則，懷著使之具有靈活、簡單的目的，為顧客提供了市場上唯—一家最完善的

BMS—DDC—VAV生產、供應及技術支持，非一般只生產VAV末端裝置而利用別家控制器的供應商或代理商可比。

3.1 對于業主來說

提供精確的風量來節省能源費用，給使用者提供舒適的溫度。 對于新建或改造項目安裝均簡單。

對新租用或改變布局的辦公室也非常適用。數分鐘內即可在溫度 傳感器上修改風量設定以便適應該區域負荷的改變，再不需進入 天花吊頂內工作而導致用戶或租客不便。

改建時，新增加的DDC控制器可以利用現有的天花板內部電源。 業 主 自 己 的 控 制 人 員 可 以 用 一 個 簡 單 的 手 提 終 端 顯 示 器 ( Zo n e

Terminal)來監視和維護VAV末端裝置。

遠程監視和控制 通過BMS提供本地或者遠程監視和控制，維護人員可以從中央控制站讀取區域溫度和實際空氣流量，并且不必進入租者的間

來重新設置控制參數。

DDC－VAV{dj2}負責。跟樓宇監控系統(江森自控BMS){bfb}兼 容。業主不用憂慮由VAV Box代理購置VAV控制器可能遇上的問 題，如供貨期、價格、及技術支持等。

3.2 對于建筑師

在大多數商業樓宇中，建筑師只能設計一個具有廣泛可以靈活改 變的標準隔斷規劃。因為在設計階段，他很難知道樓宇內會有什 么樣的間間隔。

江森自控VAV末端裝置可重新設置，重新標定{zd0}和最小風量， 建筑師可以依據租者的需要作間間隔，并使空氣在建筑物內 來回流動，以便在每一位置都提供合適的風量。溫度傳感器上所 具有的重新設置能力使這些變更成為可能，而不必進入頂部空 間，避免隨之帶來的污染墻壁及損壞吊頂天花的危險。

3.3 對于設計工程師

江森自控的專業隊伍(其中大多為設計工程師)很清楚設計人員對產品 數據可靠性的需求。設計工程師可以安心利用江森自控VAV的產品數 據，設計出{gx}能及可靠的VAV系統。

我們的實驗室為我們提供了在變風量條件下VAV末端裝置和空氣分配 設備操作的模擬和演示功能，以便替有特殊設計要求或疑難應用的設 計工程師們作模擬試驗。配合江森自控的散流器和分風箱設計，測試 能更完美和可靠。

江森自控VAV系統提供一系列的功能選項和輔助控制模式，給工程師 所必需的靈活性控制以滿足樓宇各部分之實際需要，不管VAV系統是 獨立動作還是聯網至BMS。

DDC-VAV{dj2}負責。跟樓宇監控系統(江森自控BMS){bfb}兼容。

3.4 對于機電承包商

江森自控VAV末端裝置體積細小而且容易安裝，所有的控制設備均置 于外部以便容易檢測或維修。

江森自控控制部件均用鋼箱保護免受現場損壞。一旦損壞或出現故 障，控制部件可互換，并能移走或替換而不中斷風道工作。

根據承包商所提供的VAV清單，所有江森自控VAV末端裝置均貼有標 簽標明安裝位置、型號、項目名稱、校準明細及風量。注意：除特別 要求外，所有裝上江森自控DDC控制器的VAV末端裝置均在廠內預先 設定風量控制，從而使在現場安裝及測試更為迅速。

江森自控VAV末端裝置本身便是一個精確的風量測量器，機電承包商 在驗交系統時，可以利用簡單的手提終端顯示器（Zone Terminal）在 每一個VAV末端裝置現場測試風量和閱讀溫度傳感器所探知的現場溫 度。若接駁到BMS或特設的視窗軟件，更能使末端裝置之操作圖像化 給設計工程師演示，從而加速驗收過程。

DDC－VAV{dj2}負責。跟樓宇監控系統  (江森自控BMS) 100％兼容。

在 過 去 三 十 多 年 中，VAV 系 統 在 亞 洲 的 發 展 極 其 迅 速。 由七十年代的氣動控制（Pneumatic Control）VAV 至八十年代 早期的電子控制 (Electronic Control）VAV，VAV 系統在控制 及 使 用 方 面 均 有 巨 大 的 改 進。 隨 著 直 接 數 字 式 控 制 (Direct Digital Control，簡稱 DDC）技術的發及改進，DDC 已取代 了氣動控制和電子控制，而被廣泛地使用在 VAV 的控制及設計上。

與風機盤管及分體式空調器相比，VAV 系統提供了高級工商 業建筑所需的，更寧靜及準確的溫度調節。通過主風道的風 壓監測及控制，VAV 系統可以實現智能建筑所必備的能源監 控，管理及節約。

為提供靈活的在線監測及控制，避免對樓宇用戶不必要的打擾，及能源節約、監測及管理，一般的 VAV DDC 系統均聯網到智能樓宇控制系統（Building Management System，簡稱 BMS）。通常 BMS 的 DDC 控制器 由 BMS 供應商提供，而 VAV 單元則由 VAV 制造商提供，而這樣的配合 常發生問題。每當 VAV 系統出現故障時，無論在安裝，測試期間，或是在使用中，承包商，設計人員及業主，均分不清責任所在，而不知道應向誰求助，是聯絡 BMS 廠商還是 VAV 制造商，且控制器及 VAV 單元亦 未必能 100％兼容。

為方便設計者及用戶完全解決責任及技術支持上的問題 , 江森自控創造了 新的 DDC VAV BOX 裝置系統。因控制器及 VAV BOX 裝置均由江森自控 裝配及測試，兼容性必然是 100％。

5.1 JOHNSON CONTROLS

Metasys?變風量(VAV)末端裝置包括一個{dj2}質保的VAV末端裝置和 內置的DDC控制器。此設備可以聯網式或單獨的形式運行,并有不同 型號的溫度傳感器供選擇。Metasys?變風量末端裝置為用戶提供了 控制器、傳感器與VAV末端裝置之間完美的配合、把兼容問題減到最 少，并確保控制器與VAV末端裝置的要求完全匹配。

5.2 VAV單元系統的“大腦”

DDC控制器是Metasys? VAV單元系統的大腦。控制器對所有的輸入 進行掃描，完成復雜的計算并按需要來輸出命令。

控制器模擬輸入電路把間溫控器、差壓變送器和用戶的設定溫度 轉換成數字形式。控制器的計算誤差小于0.4%。

作為控制工業的{ldz}，Johnson  Controls  提供了市場上附有{zxj} 的DDC-VAV控制器。控制計算可歸納為以下三大類：

●  直接數字式控制計算

●  控制模式計算

●  VAV診斷操作

控制器輸出號用于擋板定位，控制精度為±5%，且完全與進風壓 力無關。

工作設定值是這樣計算的: 取出軟件設定值，加上室溫傳感器上的用 戶設定(又稱 遠程設定 )偏置。例如，如果軟件設定值為22，而遠程 設定值為+0.4，則工作設定值便是22.4。為方便用戶，工作設定值由 用戶直接在溫控器上進行設置。工作設定值和實際間溫度會被送去 進行比例加稱分(PI)控制運算。PI控制運算的輸出范圍在最少和{zd0} 流量值之間。

例子假定: 間溫度 = 23.1℃ 工作設定值 = 21.8℃ 比例帶 = 2.0℃ 積分時間 = 0 最少流量 = 100CFM {zd0}流量 = 500CFM 溫度固定偏置 = 0.3℃

工作設定值是這樣計算的: 取出軟件設定值，加上室溫傳感器上的用 戶設定(又稱 遠程設定 )偏置。例如，如果軟件設定值為22，而遠程 設定值為+0.4，則工作設定值便是22.4。為方便用戶，工作設定值由 用戶直接在溫控器上進行設置。工作設定值和實際間溫度會被送去 進行比例加稱分(PI)控制運算。PI控制運算的輸出范圍在最少和{zd0} 流量值之間。

例子假定: 間溫度 = 23.1℃ 工作設定值 = 21.8℃ 比例帶 = 2.0℃ 積分時間 = 0 最少流量 = 100CFM {zd0}流量 = 500CFM 溫度固定偏置 = 0.3℃

Metasys ? VAV 單元系統可以是以下七種模式之一 :

●   已占用模式

●   未占用模式

●   備用模式

●   冷卻模式

●   停機模式

●   臨時占用模式

●   臨時增強模式

已占用模式和未占用模式之間的差別在于每種模式可以設定不同 的設定值、最小和{zd0}流量。備用模式有獨立的設定值，但使用 的最小和{zd0}流量和已占用模式中使用的一樣。

當 MetasysTM  VAV 單元系統處于未占用模式時，送入一個命令即 可把 VAV 單元置于冷卻模式。在冷卻模式中，已占用模式的設定 值和一組特別的最小和{zd0}流量的設定將一并使用，這樣可使空 間在占用之前迅速被冷卻。

VAV 單元可以被置于兩種停機模式之一：停機－“”模式不顧 所有其他的輸入并強迫風閥全，而停機－“關”模式不顧所有 其他輸入并強迫風閥全關。

通過 MetasysTM  BMS 網絡操作人員可以預定時間改變控制模式。 此外亦可以使用“占用”傳感器 (Occupancy Sensor) 作直接或間 接的控制。

臨時占用模式把控制器切換到已占用模式一段時間，然后切換回 非占用模式；這一功能可以用 Metastat  上的一個按鈕 ( 非標準附 件 ) 啟動。

控制模式的靈活性意味著 VAV 單元系統可以適合于各種場合 的使用。而且和其他品牌不完善的 VAV 單元系統相比更突出 MetasysTM  VAV 優越的節能性。

對于大多數 VAV 單元，報警只限于當間溫度升高到使住者感到不舒服時才發出警報。這對于智能建筑來說不是一個很智能的處理方 法

江森自控 Metasys ?變風量系統有在工業史上最全面的診斷功能。這 些診斷功能確保操作員”先于”用戶知道任何出現的問題。診斷功能 使操作者可以預先處理這些問題，而不是待問題發生后才處理。對于 一個樓宇內數千數百個 VAV 單元來說，這將意味著高水平的操作效率， 使用戶更舒適。

控制器不斷地對電子元件進行診斷。如果任一模擬輸入出現故障，控 制器就能檢測到故障，把問題報告給 MetasysTM  BMS，并利用一個預 定值來代替。

當電源出現故障后又恢復時，樓宇內所有 VAV 單元將啟動以便提供 制冷。如果所有驅動器同一時間啟動，可能導致電力需求高峰。為避 免這一點 , 每一個控制器都有一個延時啟動功能（需要現場設定）， 這樣可以避免電源故障后過高的電力負荷。

DDC 控制器跟蹤風閥驅動器的運行時間及控制器運行時間，運行 比例過高可能表示該控制回路正在循環操作 (Cycling），而需要修正 設定以便節能并保持驅動器耐用。

如果閥門驅動器的””訊號維持在 100％并超出一定時間，DDC 控 制器會通過手持設備或 BMS 系統顯示 STARVED BOX 訊號，表示系 統靜壓可能太低或風機供風量不夠。

控制器保持對間溫度和設定值之間的平均偏差進行跟蹤。控制器也 保持對實際流量和所需流量設定值的平均偏差進行跟蹤。這兩個診斷 統計資料中的任何一個值過高時，表示控制器正在循環操作或工作不 正常。

有兩種類型的溫度傳感器可以使用于 Metasys ? VAV 單元系統 : TE-700傳統型溫控器和 Metastat  系列溫控器。

傳統型的傳感器 (TE-700) 尺寸比較小 (50mm x 70mm x 26mm)，最適合 安裝于吊頂天花板下。而 Metastat  (TE-6700) 傳感器同標準的墻式電源 關尺寸相同 (80mm x 80mm)，適合安裝于墻壁上。

帶有按鈕的 Metastat  溫控器 (TE-6700，非標準 ) 可用作啟動臨時占用或 增強模式。

5.7 風閥驅動器

我們的工程師曾經被委托于發工業上最安靜的 VAV 風閥驅動器。在 特設的噪聲測試室經過了許多實驗后，他們成功地使驅動器的噪聲小于

35dBA。驅動器的壽命大于 100000  個全行程周期和 2000000 位置。

Metasys ? VAV 單元系統使用增量型 (Incremental type) 驅動器。通過驅 動器把風閥定位于 0?~90? 之間的任一位置。控制器保持對風閥實際位置 的跟蹤 (0%~{bfb} 度 )，并可預設作每 24 小時自校一次。

備注：當采用其它品牌的驅動器時，需確保驅動器的驅動轉矩大于等于4N.m。

5.8 差壓變送器

差壓變送器被連接到 VAV 單元進風口的多點速度傳感器 (Multi-point Cross?ow Sensor) 上。速度傳感器面向氣流的多個孔用來檢測全壓 ; 背向 氣流的孔則用來檢測靜壓。Metasys ? VAV 單元使用的是具有動壓放大功 能的多點速度傳感器，比普通的雙點速度傳感器更準確。

全壓和靜壓之差是動壓。控制器通過動壓計算出空氣流量 ( 即 CFM)。 因差壓變送器的輸出是用來計算空氣流量的，所以精確度極其重要。控

制器可每 24 小時自動較準差壓傳感器來確保精確度。

5.9 VAV 單元的設計特點及結構

5.9.1 設計功能

5.9.1.1 流量控制

●   適用于供風或抽風

●   流量范圍取決于所選擇的機組型號，同時在控制器 中可設定客戶要求的流量范圍

●   即使在極端進風口情況下也能通過用差壓變送器 提供準確流量控制

●   差壓范圍 0Pa 至 375Pa (0   至 1.5  W.C.)

●   {zd0}及最小流量在工廠預先設置

●   可以在現場測量流量和調整設定值

●   控制風閥維修方便

5.9.1.2 材料

●   箱體采用熱鍍鋅鋼板

●   電鍍的風閥轉軸裝在自潤滑軸承上

●   鋁管多點速度傳感器

●   (25mm) 厚 48kg/m3(3lbs/ft3) 的鋁箔玻璃棉 符合 BS476Parts 6 及 7 Class

●   風閥采用雙層鍍鋅鋼板，周邊密封襯墊符合 UL94

VAV 控制器本身功能強大，當 VAV 控制器作為較大的 MetasysTM

網絡一部分時，用戶將更受益。每一個 VAV 控制器都可以連接到 Metasys N2, 或者 BACnet MS/TP 等網絡中。網絡控制器可以被 編程以便提供附加的能量管理和監視控制功能，其中包括{zj0}起

動 (optimal start)，需求限制（demand limiting)，負荷滾動 (load rolling)，運行時間累計（runtime totalization）等。

通過網絡控制器的 MetasysTM  動態數據存取（Dynamic Data Access）

聯網軟件，可以存取及調用整個設施的每個 VAV 控制器中全部息， 舉個例子，Metasys 可以根據 VAV 控制器的負荷需求來重新設置制冷 器和加熱器溫度。動態數據存取功能也可使 VAV 控制器中的傳感器

數值、操作狀態及其他參數提供給用戶設施中任何一處的操作員。
 

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