暖通空调系统水力平衡的探讨

暖通空调系统水力平衡的探讨

常艳艳孙志钢

北京市设备工程集团有限公司北京100000

摘要：为了实现暖通空调的水力平衡就要在了解水力不平衡危害的基础之上，深入分析暖通空调水力平衡要点，之后将有效地将研制出暖通空调水力平衡调试技术，并且将暖通空调水力平衡调试技术真正有效地应用在实际生活中，将降低暖通空调的运行成本，还可以为人类创造出更加舒适的室内环境。

关键词：暖通空调水系统；水力平衡；平衡调节

1水力平衡概述

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路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，这种现象就是的水力失调。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给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值是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证。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水力不平衡的危害

水力不平衡常常会出现空调的水系统冷热不均匀状况出现，例如：空调的水系统会受到均等的末端设备阻力等，同时每个支管具有一致相等的直径，这样就会促使近端的压力增大，并且近端的水量相比于远端的水量也会更大，甚至还会出现供水不足的状况，出现这些水力不良状况的原因就是阻力过大[1]。最为严重的失调状况就是具有非常多的庞大支管，过长的干管就会产生非常大摩擦力的复杂水系统。运行的水浆将会产生非常大的能量损耗，因为不平衡的水力状况促使水流量非常大。然而，出现系统具有十分长的稳定时间的原因就是远点用户没有足够的水流量引发的。

3暖通空调水力平衡要点

暖通空调水力平衡调节主要是根空调系统的水力状况对流量分配情况进行检查，并且能够根据实际需求以及规划来设定系统的能量，然而在运用水力平衡阀的过程中，需要考虑其流量的及时可测性以及突出的调节能力等因素。根据其本身运用的范围以及作用，常常被分成：普通系统水力平衡阀、单一的水力平衡阀，还有现有精准核算的水力平衡阀。暖通空调水力平衡有三个要点：第一个要点，就是在设计的过程中，需要在设计的每个末端设备上设计出合理的流量，真正地实现暖通空调的运行低成本，创造出让人们居住更加舒适的环境。第二个要点，就是在某一个末端设备无法通过设计流量来其进行调节的时候，不会影响到任何的末端设备。第三个要点，就是要对阀两段压力差进行控制，不能够有非常大的波动，对其进行精准的控制调节，阀权度不能够小于0.30。

4水力失调原因及影响分析

从以上分类分析可知，水力失调分静态水力失调和动态水力失调两种，暖通空调系统水力不平衡是水力失调产生的主要原因，水力的不平衡会对系统的正常运行带来很大影响。由于水力失调，系统中出现用户流量不合理分配现象，对环路流量的获取造成影响，无法正常运行；在满负荷情况下，由于冷热源与输配管路流量不匹配，使得水系统处于大流量、小温差运行状态，出现供热温度达不到预期值或供冷温度高度预期值现象；降低能量输配效能，水力失调情况下，水泵往往选型偏大，且运行工作点偏离高效区，难以发挥整体节能运行调控作用；系统在大流量小温差工况下运行，冷热源出力难以达到额定值，运行机组超负荷运行；由于水量达不到设计要求，系统中的自动控制无法正常运作，导致温控效果差；电机在调节阀等相互影响下频发动作，缩短实用寿命。总之，水力失调给暖通空调系统的整体运作带来不良影响。

5暖通空调系统水力平衡调节

5.1定流量系统和变流量系统

5.1.1定流量系统水力平衡分析

定流量系统指的是通过三通阀来对进入末端设备的热水流量进行控制的一种水力系统，如果供热负荷减小，则阀门则会对部分流量进行旁通，以维持系统总流量恒定。主要包括以下几种：1）完全定流量系统。该系统主要指的是在系统内不存在动态阀门，并且在初步调试系统后，不需要对阀门开度进行变更，且系统中各处流量都维持恒定。该系统往往适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统。2）末端设备带三通调节阀的空调系统。该系统各分支环路的流量基本不变，系统中主要存在静态水力失调，在相应部位加设平衡调节阀即可实现系统水力平衡。

5.1.2变流量系统水力平衡分析

变流量系统中同时存在静态水力失调和动态水力失调。静态水力平衡的实现，通过在相应部位安装静态水力平衡设备，使系统达到静态水力平衡。例如在旁通回路上加装平衡阀，通过调节使得旁通管路的总阻力数等于末端设备的总阻力数。动态水力平衡的实现，通过在末端管路上安装动态水力平衡设备，使系统达到动态水力平衡。

5.2系统的水力平衡调节

目前，根据暖通空调水系统水力平衡调节的作用和应用范围，对系统进行划分，常用的水力平衡调节有以下几种：

5.2.1单个水力平衡阀的调节

实际应用中，单个水力平衡阀的调节是非常容易操作的，首先，将其与专用的流量测量仪表进行连接，并在仪表中输入相应的阀门口径及设计流量，然后根据仪表所显示的开度数值，通过水力平衡阀手轮将测量流量旋转至与设计流量一直即可完成调节。

5.2.2已有精确计算的水力平衡阀调节

对于已有精确计算的水力平衡阀的调节，由于已知系统中每个水力平衡阀流量及分担的设计压降，因此，调节包括以下几个步骤：查出水力平衡阀设计压降——查出或计算出水力平衡阀设计流量——根据调节阀的流通能力计算出其对应设计开度——将水力平衡阀开度旋转至设计开度——完成。

5.2.3一般系统水力平衡调节

（1）将系统中的截止阀及平衡阀全部调至全开位置，并将其它动态阀门调至最大位置；

（2）对水力平衡阀进行分组及编号，一般按一级并联阀组、二级并联阀组、系统主阀顺序进行；

（3）对水力平衡阀的实际流量进行测量，并计算出流量比，同时，将并联阀组内的流量比进行分析，然后进行合理调节；

（4）按照步骤（3）对一级并联阀组分别进行调节，使各一级并联阀组内的水力平衡阀的流量比一致；

（5）对二级并联阀组内的水力平衡阀的实际流量进行测量，计算流量比；

（6）调节系统主阀，使主阀实际流量与设计流量一致。

6结语

通过以上论述浅析了水力平衡的目的和实现方法，并对实际项目中如何调试进行了阐述，可以得出结论，在暖通空调水系统中，合理的安装水力平衡阀以及采用正确的方法进行系统调节，可以在最大程度上使系统接近或达到水力平衡，确保系统正常、高效地运行。

参考文献：

[1]刘新民.不同设计理念在暖通空调水力平衡上的碰撞[J].暖通空调，2014，04：55-67.

[2]王翠，李奕阳，陈阳.对暖通空调中水力平衡调节设计的认识及思考[J].中华民居（下旬刊），2014，07：138.

[3]张建利，朱焕茹.大温差变流量暖通空调水系统水力平衡调试技术[J].暖通空调，2011，12：62-65+10.

[4]李玉街.基于能量分配平衡的暖通空调动态水力平衡调控技术[J].暖通空调，2009，11：137-142.

[5]李晓龙，王会鹏.浅析不同设计理念在暖通空调水力平衡上的碰撞[J].中外企业家，2016，30：99+101.