1、1探讨暖通空调水系统设计中的水力平衡调节问题摘要：随着现代社会的不断进步，现代人对于生活的舒适度要求也越来越高，在众多的楼宇中，中央空调系统已逐渐成为了标准化配置的必需品。要想有效地保持中央空调系统高效稳定的工作，有一个很重要的条件就是需要保证其水力平衡调节。本文从水力平衡调节的基本概念及分类入手，简要分析了供热（冷）系统中存在的问题，并由此而提出了一系列解决策略，以期能够为所需者提供借鉴。 关键词：暖通空调；水系统设计；水力平衡调节 中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号： 在整幢建筑的暖通空调系统的设计施工中，水力平衡调节问题是我们需要极为关注的话题。在进行实际的设计时，我们可以
2、分析其变流量系统与定流量系统，采取动态水力平衡与静态水力平衡等平衡举措，由此也带来了平衡阀越来越多的被设计师所选择使用。在实际工程施工设计中，设计师需要根据投资方投资额度及投资方对精度要求合理、科学地选择水力平衡系统设备。此系统要求既符合建筑设计技术与建筑设计规范要求，又能够尽最大可能的满足投资方对性能需要，同时还能够最大限度的降低投资资金，减少工程施工方安装过程中可能的各种麻烦。 一、水力平衡与水力失调概念及分类 1、水力平衡与水力失调概念 水力失调指的是在进行暖通空调的制冷或者制热的过程中，因为某2一或某几个用户的制冷或制热要求改变而造成整栋大楼内暖通空调系统对其他用户忽冷忽热的影响。由此
3、，水力平衡也就是暖通空调制冷或制热过程中，系统内任一用户制冷或制热改变均不会对整个系统其他任一用户的制冷或制热造成改变。对于暖通空调而言，在行业内有个衡量水力平衡系数，此系数被称为水力稳定系数，用小写字母 r 表示。r 值为任意一用户最大设计流量除以任一户实际最大流量或总用户设计流量除以总用户实际最大流量，对于这个数值，自然是数值越大对用户越好，值越大说明设计越成功，越小就越无法保证用户制热或制冷需求。同时，我们也要需要注意，r 值不能无限制过大，过大会让投资方出现严重的资金浪费现象。R 值为 1 时表明水稳定性最佳，水力最平衡，要不然就是水力失调。 水力平衡与水力失调分类 静态水力失调指的是
4、因为设计、施工、设备材料等原因，造成了系统管道特性阻力数比值与设计要求系统管道特性阻力数比值不一，进而导致系统各户实际流量与设计要求流量不一，引起水力失调。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因素造成系统某些管道阻力值降低而造成的。静态水力失调是根本性的、稳态的，为系统本身固有，是暖通空调水系统中水力失调重要因素。对于此类的失调，进行平衡的方法是在管道系统中增设静态水力平衡阀，在系统初调试中对系统管道特性阻力数比值进行调节，让它与设计的要求保持一致，如果系统的总流量符合设计流量，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
5、3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。动态水力失调是变化、动态的，不是系统本身固有，在系统运行中产生。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屏蔽作用，使自身流量不发生变化，末端流量不互相干扰。从由此我们可以看出，要想做到实现动态水力平衡是较为困难的，动态平衡阀相较于其他而言也较为昂贵，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。 二、供热（冷）系统存在问题 暖通空调系统中经常存在的问题就是消耗了许多能源，但是供热（冷）品质仍然较差。例如房间的温度冷热不均，系统启动后长时
6、间无法达到设定温度；水泵输配能耗偏大，水泵电机过热，水泵的流量通常超过设计流量 50%；主机回水温度过低，无法实现额定效率； 这些问题通常是因为水泵工作状态出现问题或者是输配环路、机组环路的水力失调等问题引起的，可通过增加动静态平衡阀，提供水力平衡来改善。 三、定流量系统和变流量系统 1、定流量系统水力平衡分析 定流量水力平衡系统即指在整个暖通空调系统设计中不设计任何动态阀门，在系统初调以后阀门的开度不做变动的情况下系统各处的流量就可以始终保持流量不变。定流量水力平衡系统较为适宜设计在末端设备中不存在流量调节的系统之中。这是一种较为常用的水力平衡系统，4这种定流量水力平衡系统存在着下述形式：1
7、）完全定流量系统，由于系统中没有动态的阀门，所以只存在着静态水力失调而不会存在动态水力失调，所以只需要在相应的位置设计静态水力平衡设备即可。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。这种系统主要是静态水力失调，在末端管路上也有一定的动态水力失调。因此只需在相应部位增加相应的水力平衡设备即可使系统保持水力平衡。 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。对于静态水力平衡而言，其可以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。而对于动态水力平衡而言，则可以通过在相应部位安
8、装动态水力平衡设备，使系统达到动态水力平衡。 四、系统水力平衡调节 水系统水力平衡调节实质就是将系统中所有水力平衡阀的测量流量同时调至设计流量，实际项目调试中常用分模块法，过程如下： 首先，通过各已知主管和支管设计流量值，按系统来进行模块的划分；其次，通过测量仪和平衡阀，根据具体模块，先对末端设备作流量平衡（使该模块所有末端设备所需流量通过末端平衡阀和上一级平衡阀调接均匀分配） ，得到平衡阀开度值，然后照此值设定平衡阀，对各终端作流量平衡分配；再次，各支管间作流量平衡调试，方法同各末端阀门调试方法相同，但此处需要把现有支管阀门看成子阀，把主管阀门看成合作阀；最后，调节主管平衡阀完成整个平衡阀系
9、统调试。从众多的工5程实践来看，通过以上平衡，我们就可以有效地提升调试效率和精度，比如一设计有 200 台组合风柜的电子厂房，只用 5 个工作日就完成冷热水系统平衡调试，水系统平衡度高达 90%以上。 五、结论 作为一项改善供热（冷） 、作好节能工作的有效方法，水力平衡技术在我国越来越受到重视。但是，早期使用的空调系统大多存在着较为严重的水力失调现象,容易造成供热（冷）质量差，浪费了资源，增加了能耗。而对于每年大量新建楼宇的使用，有必要对其新空调系统和原有系统作好水平衡改善。实际工作中，根据系统精度要求和工程投资合理选用水力平衡设备，保证系统正常运行，节省能源，让系统高效、经济运行。 参考文献： 1 刘明琪,张万吉,郭晶.浅谈中央空调形式及节能问题J.黑龙江科技信息.2010(27). 2 楼斌,孙建峰.浅谈中央空调安装工程的施工管理J.科技资讯.2009(05). 3 邓美萍,张永平.户用中央空调的优化设计J.科技风.2009(11). 4 彭昌勇,熊春波,孔范增.基于冷负荷需求的空调节能控制模型J.数学的实践与认识.2009(16). 5 方斌.浅谈中央空调的安装J.科技资讯.2009(21). 6 廖振仲.温州市第三人民医院中央空调改造经济性分析J.科技6资讯.2010(20).
