暖通空調水系統水力平衡調節研究

賴利標

（廣東紐恩泰新能源科技發展有限公司，廣東 廣州 510000）

引言：通常情況下我們會用到截止閥或球閥等，進行相應的系統流量調節工作，達到系統水利平衡的目的。可是這種調節具有一定的不穩定性，往往會為空調安裝完成后的調試工作以及運行管理造成諸多的不便。所以近幾年，水力平衡閥已經被廣泛應用于暖通空調水系統中的核心部位，借此實現對系統流量進行調節。

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，我們應先知道什么是水力失調，所謂水力失調是指在暖通空調系統的運行過程中，要是因為相關使用者對空調制冷或是空調制熱需求產生改變時，使得因為需求的改變造成系統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要求。系統水力平衡主要指的是在暖通空調處在制冷與制熱環節時，即便系統中的用戶制冷與制熱要求發生改變，也不會影響到系統里別的用戶的相關要求。水力穩定系數是空調行業經常用來測定暖通空調水力平衡的標準，y是水力穩定系數的代表字母[1]。水力平衡系數是系統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，水力平衡系數數值越大，其設計也就越成功；而水力平衡數值偏小，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，可是數值過大會使得投資方產生資金過度浪費的問題，所以抗熱流率應被規定在一定的范圍之內。其數值為1的時候，就是水穩定最優的狀態，此時的水力也最平衡，其余情況都表示存在水力失調的問題。

二、現階段水力平衡調節方式局限性分析

第一，在定流系統中則是保持靜態水力平衡，進行水力失衡調節的方式相對簡單，只需在有關部位裝置靜態水力平衡設置即可。雖然在定流量系統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。現階段因為外在環境的變化較為頻繁，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，而且其經濟性也會大打折扣。

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

三、簡析暖通空調系統水力平衡調節

第一，簡析定流量系統水力平衡調節。定流量系統其實就是借助三通閥來實現對流入末端設施熱水流量的控制一個水力系統，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的總流量處在于恒定狀態。其主要囊括以下幾種形式：

（一）完全定流量系統。

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

（二）末端設備具備三通調節閥的空調系統。

這一系統各個分支環路中的流量情況基本保持不變，而且該系統中主要是存在著靜態水力失調的問題，只需要在有關部位安裝平衡調節閥就能夠實現系統的水力平衡。

第二，簡析變流量系統水力平衡調節。變流量系統與定流量系統相比較為復雜，主要是在該系統中不僅具有靜態水力失調問題，而且還存在著動態水力失調問題。要想實現靜態水力平衡，就如前文提到的只需在有關部位裝置靜態水力平衡設備即可，其可以讓系統實現靜態水力平衡[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的調節就可實現旁通管路所承受的總阻力數值，與末端設備承受總阻力的數值相等。而對于動態水力平衡而言，只需在末端管路上安置合適的動態水力平衡設施，就能讓系統維持動態水力平衡。

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

結語

總的來講，之所以相關技術人員不能一步到位的解決水力失調涉及的所有問題，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。相關技術人員應做到因地制宜，也就是結合暖通空調水系統水力失衡的實際情況，行之有效的升級與完善系統的運行模式，提高系統的管理水平；深入對水力平衡調節的研究。實現能源使用合理化，降低不必要的能耗，從而推動暖通空調的應用范圍進一步擴大。