在空調水系統中，水力失調是最常見(jiàn)的問(wèn)題。由于水力失調導致系統流量分配不合理，熱量不合理，從而引起能量的浪費，或者為解決這個(gè)問(wèn)題，提高水泵揚程，但仍會(huì )產(chǎn)生熱（冷）不均及更大的電能浪費。本文闡述了空調水系統中選用水力平衡閥的原因，并介紹了水力平衡閥的特性，以及應用水力平衡閥對水系統進(jìn)行水力平衡調節的步驟、方法，系統聯(lián)調的要求、過(guò)程和評價(jià)。

　　空調水系統作為空調系統的重要組成部分，其設計的合理性不僅決定了整個(gè)空調系統是否能能夠做到高效節能，同時(shí)還決定著(zhù)空調系統能否正常、穩定的運行?？照{水系統經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展總體理論發(fā)展較完備，但在其可調性和平衡性方面的研究較少。在實(shí)際工程中常常會(huì )產(chǎn)生水系統調節不好和水力失衡的現象。

　　目前關(guān)于空調節能的研究，大量的工作主要是針對高效制冷設備的研發(fā)與建筑形式及空調形式的匹配上，而對水系統的調節優(yōu)化控制和設計的重視度不夠，造成良好的設計方案卻常常出現水系統的調節性差和水力失衡的現象。隨著(zhù)各種新技術(shù)、新設備的出現，人們對空調系統的控制精度要求加大和對節能性的更高要求，使得空調水系統成為了近期空調技術(shù)研究的重點(diǎn)。為了能達到系統能量利用的合理性，就需要系統具有良好的可調性和平衡性，這也是目前水系統所面臨的最大問(wèn)題。

　　一、水力平衡常用方法

　　要保證空調冷凍水系統的良好運行，首先應該滿(mǎn)足系統的水力平衡。目前隨著(zhù)系統的規模的擴大和系統復雜性的增加，水力平衡越來(lái)越重要?，F在已經(jīng)有眾多的團體和學(xué)者就水力平衡問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究。

　　1.1定流量系統的水力平衡

　　定流量水系統是中央空調中常見(jiàn)的水力系統，系統中不含任何動(dòng)態(tài)閥門(mén)，系統在調試完成后閥門(mén)開(kāi)度一般不再做任何變動(dòng)，在運行過(guò)程中系統各個(gè)分支環(huán)路的流量基本保持不變。定流量系統主要用于末端設備無(wú)需通過(guò)流量來(lái)進(jìn)行調節的系統，如帶三通調節閥的末端設備、采用三速開(kāi)關(guān)調節的風(fēng)機盤(pán)管和采用變風(fēng)量空氣處理機組的空調系統。定流量系統只存在靜態(tài)水力失調，不存在動(dòng)態(tài)水力失調，因此只需在相應位置安裝靜態(tài)水力平衡設備即可。定流量系統常用的水力平衡設備是節流孔板，手動(dòng)調節閥和靜態(tài)平衡閥，動(dòng)態(tài)流量平衡閥等調節元件。

　　當末端設備水量不發(fā)生變化時(shí)，可在各個(gè)環(huán)路的回水管上安裝節流孔板，手動(dòng)調節閥和靜態(tài)平衡閥，動(dòng)態(tài)流量平衡閥。

　　1.2變流量系統的水力平衡

　　為了節約能源，變流量水系統在空調工程中的應用越來(lái)越多。在變流量系統的運行過(guò)程中，各分支環(huán)路的流量是隨著(zhù)負荷的變化而變化。由于空調系統一年中的大部分時(shí)間都在部分負荷工況下運行，系統水流量大部分時(shí)間都低于設計流量，因此，變流量系統是高效的、節能的。但是變流量水系統有一個(gè)很大的缺點(diǎn)是并聯(lián)環(huán)路之間的禍合性強，水力會(huì )造成相互影響存在動(dòng)態(tài)水力失調。

　　要實(shí)現動(dòng)態(tài)水力平衡，必須滿(mǎn)足水系統中各個(gè)末端設備的流量達到實(shí)際瞬時(shí)負荷要求流量的同時(shí)，其流量的變化只受設備負荷變化的影響，而不受系統壓力波動(dòng)的干擾。變流量系統的動(dòng)態(tài)水力平衡目的是保證系統供給和需求水量瞬時(shí)一致性(這個(gè)功能是由各類(lèi)調節閥門(mén)來(lái)實(shí)現的)，避免了各末端設備流量變化的相互干擾，從而保證系統高效穩定地流量準確地輸送給各個(gè)末端設備。

　　二、控制閥的選擇

　　空調系統冷熱量輸出的調節常見(jiàn)的方法是對空調系統的冷凍水進(jìn)行節流。節流是通過(guò)各種調節閥來(lái)完成的，調節閥是管道系統中的一個(gè)元件，同時(shí)又是自動(dòng)調節系統中的一個(gè)重要環(huán)節。所以在空調水系統中調節閥的選擇十分重要。

　　當調節閥兩端的壓差發(fā)生變化時(shí)調節閥的調節特性也會(huì )發(fā)生變化。在壓力變化中要保證調節閥的可靠性就必須可慮調節閥的閥權度。調節閥的閥權度定義為調節閥在全開(kāi)時(shí)閥門(mén)上壓差與系統總壓差的比值，如圖所示。

　　當控制閥全開(kāi)時(shí)，壓差ΔPmin等于總的資用壓差減去末端裝置、管路及其附件的壓力降。當控制閥關(guān)閉時(shí)，由于流量為零，其他組件上沒(méi)有壓力降，資用壓差ΔPmax就全部作用在控制閥上。其中的ΔPmin是指當閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)獲得設計流量的壓差。當閥門(mén)接近關(guān)閉時(shí)，此時(shí)閥門(mén)兩端的壓差就會(huì )增大造成閥門(mén)特性的偏離。偏離的程度取決于閥權度。同時(shí)應該注意的是系統壓力變化時(shí)，ΔPmin和ΔPmax會(huì )以相同的比例同時(shí)改變，閥權度SV保持恒定。閥權度只是和控制閥的初始選擇有關(guān)。

　　控制閥的作用是在水力回路中產(chǎn)生一個(gè)補充壓力降，以限制水量使之達到需要值?？刂崎y的選擇是要使設計工況下工作的閥門(mén)在施加的壓差下，能夠提供所需的流量。

　　當控制閥選擇過(guò)大時(shí)，控制閥不得不經(jīng)常在接近關(guān)閉的位置工作，導致控制不穩定。在系統啟動(dòng)階段，閥門(mén)選擇過(guò)大的回路就會(huì )發(fā)生流量超過(guò)設計流量，而其他裝置則欠流量。

　　在控制閥的選擇過(guò)程中，關(guān)鍵是估計閥門(mén)兩端的壓差。實(shí)際中閥門(mén)產(chǎn)生的壓降應等于資用總壓差減去它所控制的回路的壓力降，這些壓力降均按設計流量估算。在現實(shí)的閥門(mén)選擇中，一般要求所選調節閥的通常小于管道口徑，主要是因為口徑小可以提高調節精度也可以節省投資。

　　三、系統水力平衡調節

　　中央空調系統的任務(wù)是以最低的成本(運行費用)為用戶(hù)提供舒適的室內環(huán)境。其中由于水系統的單位能耗輸送冷熱量能力大而作為目前大型空調工程中常采用的遠距離輸送冷熱量的主要手段。據目前的統計，中央空調系統在實(shí)際運行中，存在著(zhù)普遍的水力失調問(wèn)題。所以由必要對空調水系統的水力平衡性進(jìn)行分析。

　　對于目前絕大部分的暖通空調水系統，對系統進(jìn)行調節，應使所有的水力平衡閥同時(shí)達到設計流量。系統水力平衡聯(lián)調的具體步驟如下：

　　1）將系統中的斷流閥和水力平衡閥全部調至全開(kāi)位置，對于其它的動(dòng)態(tài)閥門(mén)也將其調至最大位置，例如，對于散熱器溫控閥必須將溫控頭卸下或將其設定為最大開(kāi)度位置；

　　2）對水力平衡閥進(jìn)行分組及編號：按一級并聯(lián)閥組1~6、二級并聯(lián)閥組I、系統主閥G順序進(jìn)行；

　　3）測量水力平衡閥V1~V18的實(shí)際流量Q實(shí)，并計算出流量比q=Q實(shí)/Q設計；

　　4）對每一個(gè)并聯(lián)閥組內的水力平衡閥的流量比進(jìn)行分析，例如，對一級并聯(lián)閥組1的水力平衡閥V1~V3的流量比進(jìn)行分析，假設q1<q2<q3，則取水力平衡閥v1為基準閥，先調節v2，使q1=q2，再調節v3，使q1=q3，則q1=q2=q3；

　　5）按步驟4）對一級并聯(lián)閥組2~6分別進(jìn)行調節，從而使各一級并聯(lián)閥組內的水力平衡閥的流量比均相等；

　　6）測量二級并聯(lián)閥組I內水力平衡閥G1~G6的實(shí)際流量，并計算出流量比Q1-Q6；

　　7）調節系統主閥G，使G的實(shí)際流量等于設計流量。

　　在空調水系統中，應根據工程投資和系統的精度要求合理地選用水力平衡設備，合理地安裝水力平衡閥以及采用正確的方法進(jìn)行系統聯(lián)調，可以極大地改善系統的水力特性，使系統接近或達到水力平衡，從而既為系統的正常運行提供了保證，同時(shí)又節省了能源，使系統經(jīng)濟高效地運行。

　　四、結束語(yǔ)

　　空調水系統作為空調系統的重要組成部分，其設計的合理性不僅決定了整個(gè)空調系統是否能能夠做到高效節能，同時(shí)還決定著(zhù)空調系統能否正常、穩定的運行。良好的系統根基在于良好的設計，所以構建一個(gè)合理而優(yōu)良的空調水系統是非常關(guān)鍵的?；诳照{水系統在建筑節能中的巨大潛力，為了更加經(jīng)濟高效地完成流體輸配任務(wù)，以及解決空調水系統常見(jiàn)的平衡性和調控性差的現象。