暖通空調(diào)水系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)研究

賴利標

（廣東紐恩泰新能源科技發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510000）

引言：通常情況下我們會用到截止閥或球閥等，進行相應(yīng)的系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)工作，達到系統(tǒng)水利平衡的目的?？墒沁@種調(diào)節(jié)具有一定的不穩(wěn)定性，往往會為空調(diào)安裝完成后的調(diào)試工作以及運行管理造成諸多的不便。所以近幾年，水力平衡閥已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)水系統(tǒng)中的核心部位，借此實現(xiàn)對系統(tǒng)流量進行調(diào)節(jié)。

一、簡述水力平衡的基本概念

在進行水力平衡概念分析之前，我們應(yīng)先知道什么是水力失調(diào)，所謂水力失調(diào)是指在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行過程中，要是因為相關(guān)使用者對空調(diào)制冷或是空調(diào)制熱需求產(chǎn)生改變時，使得因為需求的改變造成系統(tǒng)分配的流量背離各熱用戶的要求，進而使得供冷與供熱狀況不能滿足使用者的相應(yīng)要求。系統(tǒng)水力平衡主要指的是在暖通空調(diào)處在制冷與制熱環(huán)節(jié)時，即便系統(tǒng)中的用戶制冷與制熱要求發(fā)生改變，也不會影響到系統(tǒng)里別的用戶的相關(guān)要求。水力穩(wěn)定系數(shù)是空調(diào)行業(yè)經(jīng)常用來測定暖通空調(diào)水力平衡的標準，y是水力穩(wěn)定系數(shù)的代表字母[1]。水力平衡系數(shù)是系統(tǒng)里熱用戶的標準流量以及工況改變后能夠到達的最高流量的比值，水力平衡系數(shù)數(shù)值越大，其設(shè)計也就越成功；而水力平衡數(shù)值偏小，則無法保障用戶制冷與制熱的需求。雖然從理論上講抗熱流率值愈大愈好，可是數(shù)值過大會使得投資方產(chǎn)生資金過度浪費的問題，所以抗熱流率應(yīng)被規(guī)定在一定的范圍之內(nèi)。其數(shù)值為1的時候，就是水穩(wěn)定最優(yōu)的狀態(tài)，此時的水力也最平衡，其余情況都表示存在水力失調(diào)的問題。

二、現(xiàn)階段水力平衡調(diào)節(jié)方式局限性分析

第一，在定流系統(tǒng)中則是保持靜態(tài)水力平衡，進行水力失衡調(diào)節(jié)的方式相對簡單，只需在有關(guān)部位裝置靜態(tài)水力平衡設(shè)置即可。雖然在定流量系統(tǒng)中進行水力平衡的操作較為簡單，正因如此，這也在很大程度上存在能量大量浪費的缺陷?，F(xiàn)階段因為外在環(huán)境的變化較為頻繁，使得供熱的壓力倍增。要是用戶始終維持恒定水流量處在最高限度被輸送的話，必然會導致能量過度浪費，而且其經(jīng)濟性也會大打折扣。

第二，之所以暖通空調(diào)已經(jīng)被大范圍使用，卻仍舊存在著水力失衡的問題，這是因為當中的動態(tài)水力平衡方式存在一定的局限性。由于當代建筑物的內(nèi)部功能呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，與之前相比也更為復雜，這也間接的對暖通空調(diào)運行造成影響。水力耦合不佳是動態(tài)水力平衡的環(huán)路中存在的主要缺陷，這也使其平衡作用的發(fā)揮受到一定阻礙。而且對于動態(tài)水力平衡方式而言，絕大多數(shù)情況下僅僅是對水力進行局部控制，并沒有對系統(tǒng)水力實現(xiàn)整體性調(diào)節(jié)的能力。因此基于不對暖通空調(diào)供熱質(zhì)量造成破壞的狀態(tài)下，會存在著能量浪費的問題。

三、簡析暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)

第一，簡析定流量系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)。定流量系統(tǒng)其實就是借助三通閥來實現(xiàn)對流入末端設(shè)施熱水流量的控制一個水力系統(tǒng)，要是供熱的負荷降低，那么閥門就會對其中部分流量以旁通的方式保持系統(tǒng)的總流量處在于恒定狀態(tài)。其主要囊括以下幾種形式：

（一）完全定流量系統(tǒng)。

這一系統(tǒng)主要指的是其中沒有任何動態(tài)閥門的存在，當在該系統(tǒng)的最初調(diào)試完畢之后，不需要對閥門開度進行任何變動，而該系統(tǒng)中各處流量一直可以維持恒定狀態(tài)。通常情況下，完全定流量系統(tǒng)多適用在末端設(shè)備，且該設(shè)備不用借助流量來實現(xiàn)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中，比如末端風機盤管使用的三速開關(guān)改變風速等的空調(diào)系統(tǒng)中；或是空調(diào)系統(tǒng)要求相對較低、只需要對氣候補償器進行調(diào)節(jié)，保證供暖水溫就能滿足基礎(chǔ)性需求的供暖系統(tǒng)等。

（二）末端設(shè)備具備三通調(diào)節(jié)閥的空調(diào)系統(tǒng)。

這一系統(tǒng)各個分支環(huán)路中的流量情況基本保持不變，而且該系統(tǒng)中主要是存在著靜態(tài)水力失調(diào)的問題，只需要在有關(guān)部位安裝平衡調(diào)節(jié)閥就能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。

第二，簡析變流量系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)。變流量系統(tǒng)與定流量系統(tǒng)相比較為復雜，主要是在該系統(tǒng)中不僅具有靜態(tài)水力失調(diào)問題，而且還存在著動態(tài)水力失調(diào)問題。要想實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡，就如前文提到的只需在有關(guān)部位裝置靜態(tài)水力平衡設(shè)備即可，其可以讓系統(tǒng)實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡[2]。比如，將平衡閥安裝在旁通管道的回路上，僅需對閥門進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)就可實現(xiàn)旁通管路所承受的總阻力數(shù)值，與末端設(shè)備承受總阻力的數(shù)值相等。而對于動態(tài)水力平衡而言，只需在末端管路上安置合適的動態(tài)水力平衡設(shè)施，就能讓系統(tǒng)維持動態(tài)水力平衡。

第三，簡析系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)。在進行水系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)工作是，其實就是把系統(tǒng)中全部的水力平衡閥要進行測量的流量，一起調(diào)節(jié)到設(shè)計的流量值。（1）調(diào)節(jié)單個水力平衡閥，進行單個平衡閥門的調(diào)節(jié)工作是最為簡單的，需要把平衡閥連接在專業(yè)的流量檢測儀表上，把單個閥門的口徑數(shù)值和設(shè)計流量輸進儀表，依據(jù)儀呈現(xiàn)出的開度值，進行平衡閥手輪的旋轉(zhuǎn)操作，當測量的流量數(shù)值與設(shè)計流量相等時即可停止。（2）調(diào)節(jié)具備準確計算的水力平衡閥門，因為部分水系統(tǒng)在其被設(shè)計的過程中，就已經(jīng)為系統(tǒng)計算出了十分精確的水力平衡值，也就是說我們已經(jīng)知道系統(tǒng)里每一水力平衡閥的流量，以其應(yīng)分擔的壓降值，只需要調(diào)節(jié)到該設(shè)計數(shù)值就能實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。

結(jié)語

總的來講，之所以相關(guān)技術(shù)人員不能一步到位的解決水力失調(diào)涉及的所有問題，這是因為在解決問題時，只是通過一種模式是無法徹底解決的。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做到因地制宜，也就是結(jié)合暖通空調(diào)水系統(tǒng)水力失衡的實際情況，行之有效的升級與完善系統(tǒng)的運行模式，提高系統(tǒng)的管理水平；深入對水力平衡調(diào)節(jié)的研究。實現(xiàn)能源使用合理化，降低不必要的能耗，從而推動暖通空調(diào)的應(yīng)用范圍進一步擴大。