暖通空调系统水力平衡方案及比较分析

暖通空调系统水力平衡方案及比较分

析

暖通空调系统水力平衡方案及比较分析

在建筑物暖通空调水系统中，水力失调是最常见的问题。由于水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热（冷）不均及更大的电能浪费。因此，必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。

虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力，但由于其调节性能不好以及无法对调节后的流量进行测量，因此这种调节只能说是定性的和不准确的，常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。

一、水力平衡技术是节能及提高供热（冷）品质的关键

在供热空调系统中，由于种种原因，大部分输配环路及热（冷）源机组（并联）环路存在水力失调，使得流经用户及机组的流量与设计流量不符。加上水泵选型偏大，水泵运行不合适的工作点处，导致水系统处于大流量、小温差运行工况，水泵运行效率低、热量输送效率低。而且各用户处室温不一致，近热（冷）源处室温偏高（高），远热（冷）源处室温偏低（高）。对热（冷）源来说，机组达不到其额定出力，使实际运行的机组台数超过按负荷要求的台数。以上种种原因，造成了能耗高，供热

（冷）品质差的弊病。

1、静态水力失调系统的流量计算：

在未安装静态水力平衡设备前，现场测得的末端设备流量及经过改造水泵来满足流量的计算结果如表1所示，该系统为静态失调

的水力系统。

表1

设备

流量设备1 设备2 设备3 设备4 总流量

（m3/h）

设备实测流量（m3/h） 28 24 18 16 86 设计流量 20 20 20 20 80

实测流量与

设计流量比较实测>设计实测>设计实测<设计实

测<设计

为保证设计流量

必须采取的措施必须经过增大水泵流量的方法

以保证设备4的流量达到设计流量

水泵流量增大后的流量数值

（m3/h） 35 30 22．5 20 107．5

由上表可见，设计总流量为80（m3/h），但为了保证最不利环路达到设计流量，实际水泵所需的最小流量为107.5（m3/h），远

远大于设计总流量。

这样的系统既不节能，也不舒适，因此必须安装静态水力平衡设

备对系统进行改造。

⑵、静态水力平衡系统的流量计算：

表2为安装了静态水力平衡阀并调试合格前后的末端设备流量的

实测数值。

设备

流量设备1 设备2 设备3 设备4 总流量

（m3/h）

设备实测流量（m3/h） 28 24 18 16 86 设计流量 20 20 20 20 80

实测流量与设计流量比较实测>设计实测>设计实测<

设计实测<设计

为保证静态水力平衡采取的措施安装静态水力平衡设备，并经过一定的调试方法，使各个末端设备的实际流量比值与设计要求的流量比值一致，再将系统总流量调至设计总流量

静态水力平衡后的实测流量

（m3/h） 20 20 20 20 80

表2

由上表可见，设计总流量为80（m3/h），系统静态水力平衡后的实际总流量也是80（m3/h），且各个末端设备的流量同时达到设

计流量。因此这种系统实现了静态水力平衡，而且舒适节能。

1、静态水力平衡的实现：

经过在相应的部位安装静态水力平衡设备，使系统达到静态水力

平衡。

实现静态水力平衡的判断依据是：当系统所有动态水力平衡设备均设定到设计参数位置（设计流量或压差），所有末端设备的温度控制阀门（温控阀、电动二通阀和电动调节阀等）均处于全开位置时（这时系统是完全定流量系统，各处流量均不变），系统所有末端设备的流量均达到设计流量。

从上能够看出，实现静态水力平衡的目的是保证末端设备同时达到设计流量，即设备所需的最大流量。避免了一般水力失调系统一部分设备还没有达到设计流量，而另一部分已远高于设计流量的问题。因此它解决的是静态平衡和系统能力问题，即保证系统能均衡地输送足够的水量到各个末端设备。

可是，末端设备在大部分时间是不需要这么大的流量的。因此，系统不但要实现静态水力平衡，还要实现动态水力平衡。

2、动态水力平衡的实现方式及分析：

⑴、暖通空调机房主要变流量动态水力平衡方式：

①、自力式压差调节器方式：

如图5所示，在分集水器旁通管上设压差调节器PV调节分集水器