暖通空调水力平衡调节法

暖通空调水力平衡调节法

张慧敏

身份证号23010619850327XXXX

摘要：随着人们生活水平的提高，人们越来越注重家居环境的优化。暖通空调系统作为现代家居建设的重要设施之一，有着很重要的地位。水力平衡是暖通空调技术的重要组成部分，对系统的能耗有重要影响。然而，在目前我国的暖通空调项目中，水不平衡现象普遍存在，无法有效控制暖通空调系统的冷水流量。过度的能量消耗严重干扰暖通空调系统的正常运行，它还会对环境造成一些损害。本文就暖通空调水力平衡调节法展开探讨。

关键词：暖通空调；水力平衡；调节

引言

在暖通空调水力系统中，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。因此近些年来，在越来越多的暖通空调工程水系统的关键部位（如集水器）、特别是在一些国外设计公司设计的工程项目中，均大量地选用水力平衡阀来对系统的流量分配进行调节。

1水力平衡概念

1.1水力不平衡和水力平衡的概念

在典型的暖通空调加热系统中，输送给用户的实际流量可能与设计时的预期流量不完全相同。这种无法实现的情况是水力不平衡。水力不平衡的程度可以通过设计中所需流量与实际流量之间的比率来测量，形成水力动力的不平衡。

1.2水力平衡与水力失调的分类

静态水力失调是指由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求的系统管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各户的实际流量与设计要求流量不一致，引起的水力失调，叫做静态水力失调。静态水力失调通常都是由管径的大小以及管道的施工精度还有设计的某些失误等引起的系统某些管道中阻力值的降低造成的。静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是暖通空调水系统中水力失调的重要因素。平衡方法是通过在管道系统中增设静态水力平衡阀，在系统初调试过程中对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求一致，当系统总流量达到设计流量时，各空调单元也同时达到设计流量。动态水力失调是指系统实际运行过程中当某些阀门开度变化引起水流量改变时，系统的压力产生波动，其他用户的流量也发生改变，偏离系统要求流量，从而引起的水力失调。动态水力失调是动态的、变化的，不是系统本身所固有的，在系统运行的过程中产生的。通过在管道系统中增设动态水力平衡设备，当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量不发生变化，末端流量不互相干扰。从上述论述可见，实现动态水力平衡相对而言较为困难，动态平衡阀也比较昂贵，主要安装在冷冻水机组，冷却塔等要求定流量设备的入口端。

1.3水力平衡调节状况

水力失调是暖通空调中较为常见的问题，解决这个问题需要采取相应的措施改善系统流量分流的不均衡，可以实行调节阀门的办法。在现在的市场上，某些通用的阀门具有一定的调节能力，例如应用广泛的球阀、截止阀等。然而，由于这些通用的部件的调节性能不太好，而且也无法对调节后的系统流量进行检测和测量。所以，这种调节在某些方面较为固定，也存在不准确性。甚至会在工程安装完后对后期的调试工作和运行管理带来一定麻烦。由于众多因素的影响，近年来，对暖通空调工程水系统的关键位置，在设计的工程中选择适合使用的水力平衡阀，一般采用自力式流量控制阀或自力式压差调节阀来调节系统的流量分配情况。

2暖通空调水力平衡调整前的准备工作

在水力平衡调整的早期阶段，有必要进行相应的准备工作，这对整个空调系统的有效运行起着重要作用。在采取必要的适应措施之前，我们必须全面开展以下工作。首先，检查水系统各部分的冷水和热水调节的流量是否符合要求，并且水泵和新的鼓风机组以及风机盘管的空气过滤器单元和水过滤装置是清洗。此后，检查泵和冷却器的开关状态以及新风扇单元、风机盘管和空调的手动阀，以确保它们全部打开并且可以调节阀的开度。只有在暖通空调水力平衡调整的准备工作，才能够对接下来的工作进行积极的改进和改善，逐步提高调节处理水平，实现暖通空调水力平衡的调节，更好的服务于广大人民群众，做到改善人们的生活质量水平的目的，同时也达到节约能源，保障可持续发展战略的实施，促进社会的发展与进步。

3暖通空调水力平衡调节措施

3.1一般系统水力平衡阀的联调

对于一般系统水力平衡阀，由于其系统中包含多个水力平衡阀，而且设计的时候只知道设计流量，不知道压差，所以很多的暖通空调水系统在调节时，多个阀门之间的流量变化会相互干扰，所以一般系统水力平衡阀之间采用了并联、串联或是串并联同时使用的系统流量分配结构。在并联水系统流量分配中，各个水力平衡阀的流量分配的标准与流量的系数KV值成正比的。调节阀的并联系统由V1、V2、V3三部分组成。在调节过程中，将三个调节阀的流量比值和设计流量保持一致，只要三个之中的任何一个平衡阀的流量达到设计流量的标准，另外两个平衡阀的流量就会同时达到标准的设计流量。因此，在串联的系统中，各个平衡阀的流量是相同的。由于综合的串、并联系统的操作和应用更为广泛，几乎所有的暖通空调水系统也都可以分解为多个串、并联组合系统。值得关注的是，当系统中全部的水利平衡阀的设计流量跟实际流量同等时，系统才可以发挥水力平衡的作用。但是，由于各种不同系统中，每个分支处的管道流程和阀门、弯头等配件存在差异，所以会导致各并联平衡阀的两个端点的压差不相等。所以，为了防止对最后一个平衡阀的调整而影响到整体平衡阀的准确性，产生不必要的误差，应该将误差的允许范围降到最小值，从而应进行多次的测量和调节。

3.2水力平衡调整

3.2.1恒流系统的水力平衡

这种类型的系统仅在存在静态水力不平衡且没有动态水力不平衡时才会发生。在这种情况下，将静态水力平衡器安装在相关位置就足够了。由于该系统是端到端全流量系统，因此该系统不包括动态阀门。常用的节流组件有静态平衡阀、孔板、恒流阀等，可有效调节油管阻力和流量。因此，每个回路的实际流量满足或保持在恒定设定，在对系统进行必要的调整后，不需要对后阀门开口进行进一步更改。可以在稳定状态下连续控制整个系统的流量，以实现静态水力平衡，这种水力平衡会导致严重的能源浪费。随着空调环境的变化、人流量增加、太阳辐照度等因素在空调负荷中发生变化，从而改变了空调的温度要求。

3.2.2变流量水力平衡分析

变流量系统一般既存在静态水力失调，也存在动态水力失调，因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的水力平衡。（1）静态水力平衡的实现：通过在支管及末端安装静态水力平衡设备，使系统达到静态水力平衡。（2）动态水力平衡的实现：通过在相应部位安装动态水力平衡设备，使系统达到动态水力平衡。

结语

总之，暖通空调系统具有一些可变性，并且负载变化直接影响每个回路的冷和热的直接变化。然而，就我国目前的水平衡控制方法而言，暖通空调系统中的水力不平衡问题无法得到充分解决，需要进一步加强和改进技术人员。因此，重要的是考虑调整暖通空调的水力平衡，开发更有效和先进的适应方法，科学合理地配置系统流量，减少暖通空调系统中的能量消耗浪费并充分准备水力平衡。积极进行准备工作，对水不平衡原因进行深入调查和分析，及时采取适当的纠正措施，尽量减少水力不平衡的发生，不断提高水力不平衡调整的技术水平。

参考文献

[1]辛欣.建筑节能与暖通空调技术现状探讨[J].城市建设理论研究，2015（10）.

[2]朱志成.暖通空调水系统设计中水力平衡调节分析[J].科中国科技信息，2015（6）.