27、暖通空調(diào)變流量系統(tǒng)幾種平衡調(diào)節(jié)方案的選擇

1、暖通空調(diào)變流量系統(tǒng)幾種平衡調(diào)節(jié)方案的選擇本文分析了暖通空調(diào)工程風機盤管系統(tǒng)及空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)幾種常見的水力平衡及調(diào)節(jié)方案，并對這幾種方案進行了比較。關鍵詞：風機盤管 空調(diào)箱 空氣處理機組 水力平衡在暖通空調(diào)變流量水力系統(tǒng)中，水力平衡及調(diào)節(jié)方案的選擇是個重要的課題。合理的選擇水力平衡及調(diào)節(jié)方案，可以滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的舒適節(jié)能性要求，使系統(tǒng)高效、穩(wěn)定同時經(jīng)濟的運行。以下針對暖通空調(diào)風機盤管系統(tǒng)和空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)分別討論幾種常見的平衡和調(diào)節(jié)方案。一、風機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案：針對風機盤管系統(tǒng)，常用的幾種調(diào)試方案主要有：“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電

2、動二通閥”、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”、“動態(tài)平衡電動二通閥”等1、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式：圖1為靜態(tài)平衡閥安裝在風機盤管各層水平支管上，圖2為靜態(tài)平衡閥安裝在風機盤管各層水平支管和末端回水管上。通過安裝靜態(tài)水力平衡閥，并且在初調(diào)試時按照一定的步驟進行調(diào)節(jié)，可以使在系統(tǒng)調(diào)試合格后各層水平支管或者各個風機盤管的流量同時達到設計流量，系統(tǒng)部分或者全部消除了靜態(tài)水力失調(diào)，但是在系統(tǒng)運行過程中，不同風機盤管的調(diào)節(jié)會存在一定的相互干擾，因此存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。2、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥” 平衡調(diào)節(jié)方式：圖3為壓差調(diào)節(jié)器安裝在風機盤管各層水平回水管上，靜態(tài)平衡閥安裝在

3、各層水平供水管上；圖4為壓差調(diào)節(jié)器安裝在風機盤管各層水平回水管上，靜態(tài)平衡閥安裝在末端風機盤管供水管上。通過安裝靜態(tài)水力平衡閥，可以使系統(tǒng)在調(diào)試合格后各層水平支管或者各個風機盤管的流量同時達到設計流量，系統(tǒng)部分或者全部消除了靜態(tài)水力失調(diào)；通過壓差調(diào)節(jié)器在各層水平供回水管的定壓差作用，可以維持風機盤管末端管道的壓差在一定程度上保持恒定，從而避免末端風機盤管流量調(diào)節(jié)的相互干擾，實現(xiàn)動態(tài)水力平衡。但是，由于水平管道上存在著一定的沿程阻力，當水平并聯(lián)風機盤管的數(shù)量較多、管道長度較長，從而使沿程阻力較大時，定壓差作用就受到了消弱，這時末端風機盤管的流量調(diào)節(jié)仍存在一定的相互影響，存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。3

4、、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥” 平衡調(diào)節(jié)方式：圖5為靜態(tài)平衡閥安裝在風機盤管各層水平回水管上，動態(tài)流量平衡閥安裝在風機盤管末端管道供水管上。動態(tài)流量平衡閥的流量按照對應末端風機盤管的設計流量進行定制，保證在工作壓差范圍內(nèi)風機盤管的流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響，始終維持在設計流量，實現(xiàn)動態(tài)平衡。垂直立管為同程式管道的系統(tǒng)，水平回水管上可不加靜態(tài)平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調(diào)程度較大的系統(tǒng)，建議在水平回水管上增加靜態(tài)水力平衡閥并在初調(diào)試時進行一定的調(diào)節(jié)。4、“動態(tài)平衡電動二通閥” 平衡調(diào)節(jié)方式：圖6為靜態(tài)平衡閥安裝在風機盤管各層水平回水管上，動態(tài)平衡電動二通閥安裝在風機盤管末端管道供水管上。動

5、態(tài)平衡電動二通閥是動態(tài)平衡與電動二通一體化的產(chǎn)品。一方面它具有一般的電動二通閥的電動開關功能，另一方面，它能保證在工作壓差范圍內(nèi)其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響，始終維持在設計流量，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡。垂直立管為同程式管道的系統(tǒng)，水平回水管上可不加靜態(tài)平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調(diào)程度較大的系統(tǒng)，建議在水平回水管上增加靜態(tài)水力平衡閥并在初調(diào)試時進行一定的調(diào)節(jié)?！皠討B(tài)平衡電動二通閥”基本等同于“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”以下是風機盤管系統(tǒng)四種平衡調(diào)節(jié)方式的比較表：比較內(nèi)容靜態(tài)平衡閥+電動二通閥靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥水平管（靜態(tài)）末端（靜態(tài)）

6、水平管（靜態(tài)）末端（靜態(tài)）調(diào)節(jié)精度一般較高較高高很高很高抗干擾能力弱弱較強較強強強靜態(tài)水力平衡局部全部局部全部全部全部動態(tài)平衡功能不能不能部分部分全部全部電動開關功能具有具有具有具有具有具有工作狀態(tài)不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響較穩(wěn)定，在一定程度上不受系統(tǒng)壓力波動的影響穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響是否能保持設計流量不能一定程度上能夠能夠最小壓差要求無最小壓差要求必須維持壓差調(diào)節(jié)器設計壓差以保證正常工作必須維持最小壓差以保證動態(tài)平衡應用范圍適用于負荷波動較小的風機盤管系統(tǒng)的溫度控制適用于負荷波動較大的風機盤管系統(tǒng)溫度控制適用于負荷波動較大的風機盤管系統(tǒng)溫度控制二、空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)水力平衡

7、和調(diào)節(jié)方案：針對于空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)，常用的幾種水力平衡和調(diào)節(jié)方案主要有“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”、 “動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”等。1、“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：圖7為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空調(diào)箱（空氣處理機組）并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了靜態(tài)水力平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥。在系統(tǒng)初調(diào)試時，通過調(diào)節(jié)靜態(tài)平衡閥，使系統(tǒng)在初調(diào)試合格后各臺空調(diào)箱的流量同時達到設計流量，從而實現(xiàn)靜態(tài)平衡；在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設定溫度；但是，由于這種系統(tǒng)各個末端設備電動調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)存在著相互影響，因此系統(tǒng)很難達到平衡

8、狀態(tài)，即使達到平衡狀態(tài)，也會由于這種干擾而很容易偏離平衡狀態(tài)。2、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：#p#副標題#e# 圖8為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空調(diào)箱（空氣處理機組）并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了電動調(diào)節(jié)閥，出口安裝了壓差調(diào)節(jié)閥。通過壓差調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥進口A至出口C的壓差至設定壓差，這樣不管系統(tǒng)中其它的動態(tài)閥門怎樣動作，由于壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用這兩點的壓差始終保持恒定，這樣就避免了系統(tǒng)中各個末端設備調(diào)節(jié)的相互干擾，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡；在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設定溫度；當然，也可以將壓差調(diào)節(jié)器的取壓點定在A、B二點，壓差調(diào)節(jié)器

9、的設定壓差隨之調(diào)整。這時電動調(diào)節(jié)閥的閥權度變小，從而使調(diào)節(jié)閥實際的流量特性曲線偏離理想流量特性曲線，調(diào)節(jié)特性變差。調(diào)試時先將電動調(diào)節(jié)閥全開，然后將壓差調(diào)節(jié)器的壓差調(diào)至設定壓差即可。3、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：如圖9所示，為一組多臺空調(diào)箱（空氣處理機）并聯(lián)環(huán)路（圖中只畫出2路）。每路通過動態(tài)平衡電動閥來調(diào)節(jié)目標區(qū)域的回風溫度，其中區(qū)域一的設定溫度為25，區(qū)域二的設定溫度為27。假定處于夏季工況，區(qū)域一已調(diào)至平衡狀態(tài)，即目標區(qū)域的溫度T1已穩(wěn)定在25，這時動態(tài)平衡電動閥的開度維持在某一位置保持不變以輸出一個恒定的流量。區(qū)域二還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，測量回風溫度T2為24，低于設定溫度27，這

10、時測量溫度會和設定溫度在溫度控制器進行比較，輸出信號將動態(tài)平衡電動閥關小以減少流過空氣處理機二的冷水量，這時制冷量會減少，使測量溫度T2升高，接近設定溫度；以此同時，系統(tǒng)立管C、D二點的壓差會增大，空氣處理機一環(huán)路動態(tài)平衡電動閥DV1二端C、B1二點的壓差也相應增大。但是由于動態(tài)平衡電動閥的動態(tài)平衡功能（動態(tài)平衡閥芯PV1的定壓差作用），該閥電動調(diào)節(jié)閥芯二端A1、B1點的壓差并不發(fā)生變化，因此空氣處理機一環(huán)路的流量維持不變，制冷量不變，相應的區(qū)域一仍處于平衡狀態(tài)。由上可見，空氣處理機二環(huán)路的調(diào)節(jié)沒有對已經(jīng)平衡的空氣處理機一環(huán)路產(chǎn)生干擾，因此這兩個環(huán)路間不存在動態(tài)水力失調(diào)。對于多環(huán)路系統(tǒng)，任何一

11、個環(huán)路的調(diào)節(jié)都不會對其它環(huán)路產(chǎn)生干擾，同時任何一個環(huán)路都不會受到其它環(huán)路調(diào)節(jié)的影響，系統(tǒng)越大，這種動態(tài)平衡的特性就越明顯，每一個環(huán)路只受自己區(qū)域負荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，因此很容易達到并維持平衡狀態(tài)。垂直立管為同程式管道的系統(tǒng)，各層進水管上可不加靜態(tài)平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調(diào)程度較大的系統(tǒng)，建議在水平進水管上增加靜態(tài)水力平衡閥并在初調(diào)試時進行一定的調(diào)節(jié)。以下是空調(diào)箱（空氣處理機組）僅安裝電動調(diào)節(jié)閥與上面三種平衡調(diào)節(jié)方式的功能性比較：比較內(nèi)容“電動調(diào)節(jié)閥”“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”調(diào)節(jié)精度一般較高高高輸送流量即使在同一開度位

12、置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動在同一開度位置流量能夠基本保持恒定在任一開度位置的流量是唯一和恒定的靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)不能能能能輸送熱（冷）量即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動在同一開度位置輸送的熱（冷）量能夠基本保持恒定在任一開度位置輸送的熱（冷）量都是唯一和恒定的調(diào)節(jié)閥開度變化既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動的影響既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，基本不受系統(tǒng)壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，不受

13、系統(tǒng)壓力波動的影響工作狀態(tài)不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響較穩(wěn)定，基本不受系統(tǒng)壓力波動的影響穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響抗干擾能力弱弱較強強流量特性曲線系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差與理想的流量特性曲線基本一致，調(diào)節(jié)特性較好與理想的流量特性曲線一致，調(diào)節(jié)特性好最小壓差要求無最小壓差要求無最小壓差要求必須維持一定的工作壓差必須維持最小壓差以保證動態(tài)平衡應用范圍適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷波動較小的末端空調(diào)設備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制。適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷波

14、動較小的末端空調(diào)設備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制。適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)末端空調(diào)設備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制，但安裝調(diào)試繁瑣適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)末端空調(diào)設備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制，在系統(tǒng)負荷波動較大的變流量系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。由于后兩種方案的功能性特征較類似，下面就其具體的技術參數(shù)、安裝和費用方面進行進一步的比較?！皠討B(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥” 與 “壓差調(diào)節(jié)器+電動調(diào)節(jié)閥” 組合方案比較表技術特性比 較動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥壓差調(diào)節(jié)器+電動調(diào)節(jié)閥備注基本功能由于是按照動態(tài)平衡功能與電動調(diào)節(jié)功能一體化設計的，因此在變流量系統(tǒng)中能很好地同時實現(xiàn)這兩種功能，同時

15、滿足了在保證功能的同時盡量減少系統(tǒng)阻力的要求，保證了閥門工作的協(xié)調(diào)一致性由于這兩種產(chǎn)品是根據(jù)不同的功能需要單獨設計的，因此當它們組合使用時工作的協(xié)調(diào)性較差，工作時對系統(tǒng)的阻力損耗較大工作阻力工作阻力較小，可以達到30 Kpa，工作阻力較大，小口徑達到40 Kpa，大口徑達到60 Kpa以上，造成系統(tǒng)的能耗較大規(guī)格范圍規(guī)格范圍可達DN25-DN150一般規(guī)格范圍只有DN25-DN100，規(guī)格范圍小運行和安裝費用工作阻力小，單閥體，運行和安裝費用低工作阻力大，運行和安裝費用高安裝安裝簡單快捷由于實際上需要安裝二個閥，還須安裝取壓連接管，而且這二個閥間的距離有時還挺遠，因此安裝復雜設備費用在同等品質(zhì)下，費用較低在同等品質(zhì)下，費用較