述论暖通空调水力平衡的调节方法

述论暖通空调水力平衡的调节方法

发表时间：2018-07-05T10:34:28.580Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第2期作者：翁善

[导读] 对于建筑的暖通空调系统，如果在运行过程中，因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网络的流量分配与各热用户所要求的流量偏离。

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摘要：在暖通工程中受水力失调的影响导致了暖通系统流量不能够进行合理的分配，不同的区域之间要么流量过剩，要么流量不足，进而影响了暖通空调系统功能的正常发挥，系统所传送的冷热能量不能够满足季节对暖通空调系统的基本需求，同时也造成了能量的巨大浪费，因此，运用调节阀门对暖通空调系统的流量进行有效地调节和配置是空调水利平衡调节的重要方法。基于此，本文就从暖通空调水力平衡的调节方法展开分析。

关键词：暖通空调；水力平衡；调节方法

1、水力平衡的概述

对于建筑的暖通空调系统，如果在运行过程中，因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网络的流量分配与各热用户所要求的流量偏离，造成各用户的供冷供热量不符合要求，这种现象就是水利失调。相对而言，水力平衡就是说在暖通空调制冷或制热过程中，系统内任何一个用户制冷制热需求的改变都不会个系统中其他的用户制冷制热带来影响，即系统水力稳定性强。在空调行业中，通常运用水力稳定系数来衡量暖通空调水力平衡的程度，水力稳定系数用y来表示。y值时暖通系统中热用户的规定流量与工况变化后可能达到的最大流量的比值，y值越大，就说明设计越成功，y值过小，用户的制冷制热要求就难以得到保障。但是，虽然说r值越大越好，但是过大的话容易造成投资方资金浪费现象，因此，r值是不能无限制过大的。r值为1时，水稳定处于最佳状态，水力最平衡，其他数值则表示水力失调。

2、暖通空调系统水力调节现状

为确保暖通空调系统提高效能运转，必须高度重视水力调节工作。解决水力失调问题的根本在于系统流量分配不均情况的解决，目前，最常用的措施就是阀门调节方法，通过调节作用确保系统流量分配的均匀性。在实际应用中，球阀及截止阀是暖通空调系统设计及技术人员进行系统流量分配调节的常用调节装置。阀门虽然能够具有一定的调节作用，但是却不能从根本上解决水力失调问题，同时这种方法在应用上也存在着一些不足及弊端，比如应用后不利于流量的有效测量，调节方法也存在很大的不确定性等等。那么，为了有效弥补阀门调节方法的不足，现阶段，设计人员为加强水系统流量分配的均匀性，往往采用在关键位置设置水力平衡阀的措施。实践证明，水力平衡阀在水力调节性能方面还是比较突出的，它不仅具有很好的水力平衡调节作用，而且可以实现系统流量的实时检测，因此，是一种比较值得推广应用的方法。

3、产生水力失调的原因分析

3.1静态失调

空调水系统虽经过详细的水力计算，但在施工安装过程中，各用户的流量仍不能达到设计要求。如管网中流体流动的动力源（一般指泵、重力差等）提供的能量与设计要求不符，泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异，流体自由液面差的变化等，导致管网中压头和流量偏离设计值；再比如管材粗糙度，焊接光滑度，管路路由的长度量，三通的增减等参数发生变化时，均会导致管网的实际流动阻力特性与设计值偏离。这种水力失调是稳定的、根本性的，是不以设计为转移的，如不加以解决影响将始终存在。

为了使系统达到静态水力平衡状态，需要在水利平衡系统失衡状态下安装水力平衡调节装置来实现水力系统的平衡。对系统静态水力平衡状态进行判断，主要是根据系统中所配备的平衡设备是否与系统设计参数之间保持协调一致。当二者之间保持一致时，系统内全部末端设备所配备的温度控制阀到达全开位置时，此时整个系统末端设备流量与设计流量便会保持基本一致。

3.2动态失调

系统在实际运行中，当一些末端用户的水流量发生改变时（关闭或调节），会使其它用户的流量随之产生变化。

运用水力平衡装置作用于系统某些容易出现失衡的位置，可以提高系统水力平衡的整体效果。动态水力平衡基本内容主要可以概括为两个方面。一方面是当系统其它环路出现不同状况时，动态水力平衡系统自身环路当中的关键点压差就会随之做出适当的调整，当温控阀、电动调节阀等动态阀门的开度呈不变状态时，此时系统流量也会处于不变状态。另一方面则是受外部环境的影响，动态水力平衡系统自身的环路处于变化状况时，可以通过运用平衡调节设备，使系统关键点压差保持不变。

4、暖通空调水力平衡的调节方法

4.1定流量系统的水力平衡

这种系统之出现在静态的水力失调之中，不会存在动态的水力失调，针对这种情况，只要在相关位置装配静态的水力平衡设备就可以了。至于末端全部定流量的系统而言，系统里面不包含动态的阀门，一般采用的节流元件是静态平衡阀、节流孔板、定流量阀等，来实现管路阻力和流量的有效调整。从而达到每个环路的实际的流量是符合设计流量的标准或维持在一个恒定的定值。对系统进行必要的调节之后能实现后阀门的开度不需要做其他的变动。系统的各处的流量能够持续控制在稳定的状态，也就实现了静态的水力平衡。这样的水力平衡，会导致严重的能量浪费。随着空调周围的环境改变，人流量的增加，以及日照辐射度等因子发生变化，会出现空调承担负荷的变更，从而引起末端设备对空调的温度需求的改变。假如一直给末端提供最大量的、稳定的空调水流量，就必然在许多时候发生能源和能量的大量浪费，使空调的系统性能和经济效能变差。

4.2变流量系统水力平衡的调控

随着人们的节能环保意识的不断增强，变流量水系统得到越来越广泛的应用。变流量系统的运转过程之中，各个分部环路的流量的高低是随着负荷的变化产生相应的变化。鉴于空调一年的极大部分都是在部分的负荷下工作，系统的水流量很长时间内都是处在一个低于设计流量的情形下，因此，变流量系统显得格外的高效和节能环保。不是说变流量水系统就是完美无缺的，它也有一个很大缺陷。并联环路

之间的耦合性很强，而水力之间是相互影响的，如果一个环路的水力产生扰动，就会像涟漪一样传递到别的环路里面。现在的暖通空调系统的动态水力的平衡大多采用动态的压差平衡阀。它既能吸收外面多余的压头，又能阻隔环路或者设备与设备之间的流量变化的相互干涉。

4.3采用灵活的能量配置的调配手段

从能量分配的动态水力平衡的调控来看，给空调的能量的动态波动和分配给出了一种灵巧的调控技术。让空调的管理人员能够依据不同的空调环路的需要以及需求的实时变化，提供不一样的空调服务的质量安排，在温度的冷暖有限制的情况下能够保障关键环路的温度的配置合理。

结束语

综上所述，在暖通空调的供水系统安装的过程中，必须要严格按照系统规定得的精度和整个工程的投资来合理的选择最科学的水力平衡阀门。产生水利失调的原因有动态的和静态的系统静态的水力平衡，采用定流量系统的水力平衡、变流量系统水力平衡的调控、采用灵活的能量配置的调配手段来调节暖通空调的水力平衡，这样才能使得整个系统能够保证长时间的正常运行，还能够最大的限度的节省能耗资源，使得整个建筑处在一个极为经济的运作状态中。

参考文献

[1]蔡芝福.暖通空调水利平衡调节设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016.

[2]黄磊，张任飞.暖通空调水力平衡调节设计研究[J].民营科技，2013.