ApacheHVAC空调系统 -CAV & VAV

在VE软件中创建空调系统一直是VE用户心中的一块心病，因以其参数多、模块需组合搭配等备受广大使用者所抛弃，但若其真正使用得当，空调系统带给我们的将是质的飞跃。可以按照我们心中或项目要求灵活应用，最大化的完成我们空调系统的仿真模拟。接下来会不断推出ApacheHVAC在多种空调系统的应用介绍。本篇就来谈谈简单的空调系统CAV & VAV系统的创建。

其实无论是CAV还是VAV系统，仅仅为空调系统末端送风的形式不同而已，即送入房间的风量是定风量还是变风量。如下图所示，在VE软件中可以调取CAV和VAV系统，最大的区别也是送入房间末端风量的变化。

图１：IESVE空调系统库中CAV（上）和VAV（下）系统

首先，先让我们来了解以下CAV和VAV系统的构成。一般的空调系统可以简单的分成五个部分：冷热源、AHU（空调机组）或其他空气处理设备、末端装置、管道（风管、水管）、控制系统。

冷热源：空调系统的主要组成部分，而在VE软件中终端系统界面，冷热源并没有显示，仅显示空气侧系统，而水侧系统（冷热源）则被覆盖。

图２：IESVE空调系统冷热源形式

冷热源参数设定也是一项非常繁重的任务，本文不再叙述，后续会针对冷热源出具详细的说明。而这其中我们最关心的几个数据，制冷量、制热量、供水温度、供回水温差、泵功率、风扇功率等，则需要们针对特定冷热源进行参数化设定。

水管：水管是将制冷或制热介质从冷热源传送到制冷或制热设备的传输通道，而我们如何在VE中来进行选择呢？以制冷盘管为例，则可以在红色框中选择相应的冷源或者冷水环路，从而可以决定制冷设备的冷源来自哪一种已经设定好的冷源形式，以此类推，制热盘管亦是如此。

图3：制冷盘管选择冷源形式

AHU：空气处理机组，很多人对这AHU在VE中的位置很是模糊，其实来说这一部分很好认识，还是以VAV空调系统为例；

图4：空气处理设备位置

图4中红色框中的位置可以认定为空气处理设备所处的位置，空气处理机组的功能主要是针对空气进行制冷、制热、除湿、加湿等处理，输送到空调末端。从此角度出发，绿色覆盖之外的系统组成可以认定为是AHU空气处理机组。新风的输入和输出，以及对应的风机的设定，特别是风机流速、功率等重要参数进行设定。而其他的参数是影响风机功率的因素，找到对应的数据，完善风机的参数设定。针对供风风机和回风风机，一定要确认好风机风口方向。

图5：风机参数设定

末端装置（包含控制器）：空调系统末端是对来自空调机组的空气再次进行处理输送入房间的设备，比如VAV空调箱等，那么在VE空调系统界面中空调末端装置处于绿色覆盖部分，如图6所示部分的绿色覆盖部分。

图6：空调末端装置-绿色覆盖部分

在空调末端装置中，包含了末端盘管（冷、热）、风量控制器、温度控制器以及一系列末端控制器对所控制房间进行温度、湿度等各项参数进行控制，达到预期的控制目标。而控制器部分是我们这一模块非常重要的组成部件，后期会针对控制器部分做专门介绍。而绿色覆盖部分是针对多个房间或区域进行附属系统的叠加区域，如图7所示，多个房间或区域的空调末端进行叠加，而不用采用多少个房间就画出多少个末端的方式，这种叠加的方式可以更有效的管理末端和房间。而且可以针对每个末端和房间区域可以单独进行参数化设定。

图7：末端多层叠加概念图

风管道：至于风管道的区分，在系统图中可以明显的看出各个连接部件均是通过风管道进行相连接，通过控制器对线路上的风量进行控制。

末端送风量的不同为VAV和CAV最大的区别之处，而这一不同之处就是通过末端控制器对风量进行控制。图8中是对于CAV和VAV末端风量的控制器。

图8：CAV、VAV末端风量控制器

CAV采用图9独立型控制器，直接设定风量具体数值，选取运行曲线，则对应的控制房间或区域即供应相对应的风量，即完成末端定风量的控制。

图9：CAV末端定风量-独立型控制器

VAV采用图10的带传感器的独立型控制器，此控制器可以根据监测到的房间温度（或其他变量）来调整进入房间的风量，即可完成变风量的控制。

图10：VAV末端变风量-带传感器的独立型控制器

其实在控制器的运用当中，有很大的灵活性，并不是一成不变的，例如带传感器的独立型控制器也可以使用On/Off Control做成定风量系统，所以设定的方式有很多种，灵活性较大，建议从最简单的逻辑控制入手，慢慢深入，不断的变换控制策略，来进一步掌握空调系统的设定方法。

总结：本篇文章主要以CAV和VAV系统为例，给大家简单介绍VE软件中设定空调系统的方式，首先我们要对空调系统有一定的概念基础，从而进一步探究VE对空调系统的设定的方式；其次灵活的系统组件搭配和逻辑控制，从简到繁，依次深入；最后保证输入系统参数的准确性。空调系统的设定是个反复的过程，不断的根据模拟的结果来对空调系统或参数进行优化，逐渐完善空调系统。

其他部分的深入介绍进一步更新中，敬请期待。