空調系統水力平衡

1、空調系統水力平衡分析與調節(jié)空調系統水力平衡分析與調節(jié) 前言前言 隨著時代的進步和科技的發(fā)展，在經濟社會日益繁榮的今天，人 們對生活的舒適程度要求不斷提高。中央空調在我國許多大型商場等 建筑中已經成為了標準化的配置。中央空調系統要保持其穩(wěn)定高效工 作，一個重要條件就是要保證其水力的平衡調節(jié)。在能源情況并不樂 觀的今天，保證暖通空調系統使用的節(jié)能是暖通專業(yè)關注的重要問題。 其中水力失調的解決就是保證節(jié)能的重要措施之一。 01 02 03 04 CONTENTS 水力失調 水力平衡的調試 變流量系統水力平衡策略 結語 一、水力失調一、水力失調 定義： 不一致性稱為該設備的水力失調。 水力失衡程度：

2、=q實際 實際/Q /Q設計 設計 在空調水系統中，各空調設備的實際流量與設計流量 分類： 靜態(tài)水力失調和動態(tài)水力失調 一、水力失調一、水力失調 靜態(tài)水力失調 由于設計、施工、設備材料等原因導致的系統管道特性阻力數比與 設計要求管道特性阻力數比值不一致，從而使系統各管路的實際流量與 設計要求流量產生偏差，造成部分管路流量偏大，部分管路流量過小， 引起系統的水力失調，稱為靜態(tài)水力失調。 特點： 定義： 靜態(tài)水力失調是管道系統本身所固有的。 一、水力失調一、水力失調 動態(tài)水力失調 動態(tài)水力失調是指在中央空調系統運行過程中，由于終端空調設備 數量多，當終端空調設備開關或閥門開度變化時，管路流量、壓力

3、產生 波動和變化，引起其他管路空調設備流量、壓差波動，偏離設計要求而 產生的水力失調。 特點： 定義： 動態(tài)水力失調是在系統運行過程中產生的，不是系統本身所固有的。 二、水力平衡的調試二、水力平衡的調試 管路水力特性分析： 復雜的空調水系統可以最終簡化為等效的串、并聯組合的系統。 串、并聯水系統示意圖串、并聯水系統示意圖 對于三個并聯支路，其兩端壓差可看成近似 相等。 其中A、B、C 平衡閥所在支路構成三個并 聯水系統，然后與D平衡閥所在管路串聯，組成 一個串、并聯組合系統。 在串聯系統中，QDQAQBQC。 QKVP QA：QB：QCKVA：KVB：KVC。 二、水力平衡的調試二、水力平衡的

4、調試 靜態(tài)平衡閥： 動態(tài)流量平衡閥： 動態(tài)壓差平衡閥： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 兩個主要任務：調節(jié)和平衡。 調節(jié)：使得各分支環(huán)路的流量實時地變化，力求準確地與冷熱負荷的要求匹 配，達到良好的空調及供暖效果； 平衡：克服凋節(jié)過程中出現的水力失調，兩者必須有機地結合起來。 對系統判斷的標準有以下幾點： 一、流量控制精度； 二、靈敏度； 三、穩(wěn)定性， 四、能夠有效地降低能耗。 目的 變流量系統： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 風機盤管支路的調節(jié)與平衡： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 風機盤管支路的調節(jié)與平衡： 方法一、采用

5、壓差控制閥+電動兩通閥。 方法二、每個風機盤管支路上安裝電動二通動態(tài)流量平衡閥。 在風機盤管分支環(huán)路回水端安裝壓差控制閥，保持圖中A、B兩點間的壓差不 變，當其中一個風機盤管二通閥關斷時，其他風機盤管支路兩端的壓差基本保持 不變，如果二通閥開度不變，流經此支路上風機盤管的流量也基本保持不變。 電動二通動態(tài)流量平衡閥實際上是將電動二通閥和固定流量動態(tài)流量平衡閥做 成一體的平衡閥，當其開啟時，在工作壓差范圍內，流量保持一定值而不受其他支 路開關的影響。 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 空氣處理機組支路的調節(jié)與平衡： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 空氣處

6、理機組支路的調節(jié)與平衡： 方法一、采用壓差控制閥+電動調節(jié)閥。 方法二、直接在空氣處理機組支路上安裝電動調節(jié)動態(tài)流量平衡閥。 在空氣處理機組分支環(huán)路回水端安裝壓差控制閥，保持圖中A、B兩點問的壓差 不變，使電動調節(jié)閥的流量只受末端負荷變化的影響。通過改變電動調節(jié)閥的開度 來調節(jié)流量，使之滿足負荷變化的要求，如果電動調節(jié)閥開度不變，流經此支路上 空氣處理機組的流量也基本保持不變。 由于它的流量只是開度的單值函數，只需根據負荷需求調節(jié)閥門的開度便可達 到所需流量，一經開度設定，即使其他支路發(fā)生變化，其流量維持不變。每個電動 調節(jié)動態(tài)流量平衡閥產品其流量開度特性曲線在出廠前已精確確定，流量只和自 身

7、有關，而不受末端設備和其他管路的影響，所以很容易做到流量的精確控制。而 對于第一種方案，盡管壓差保持恒定時其流量也只和調節(jié)閥的開度有關，但流量一 開度的關系具有不確定性，因為即使同樣的調節(jié)閥，和不同的末端設備和管道組成 的支路具有不同的阻力特性，其流量不僅和閥門的開度有關，還和閥門的閥權度有 關，因而其流量控制精度要低于采用電動調節(jié)動態(tài)流量平衡閥的方案。 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 分集水器側的調節(jié)與平衡： 壓差控制閥控制方式是在分集水器旁通管上設壓差控制閥，以此來控制系 統中分集水器之間的壓差。當系統中某一支環(huán)路流量變化時，由于壓差控制閥 的調節(jié)作用，使分集水器之間

8、的壓差P保持不變，其余支環(huán)路的流量并不隨 之發(fā)生變化，從而使系統實現動態(tài)水力平衡。在這種情況下，水泵的工作點維 持不變，揚程和流量均保持恒定，多余的流量通過壓差控制閥旁路流回集水器。 系統在部分負荷工況下運行時，流向末端裝置的總流量變小，因水泵流量不變， 旁通的水流量增多，由于這部分冷凍水沒有經過換熱，使得主機的回水溫度降 低，主機部分負荷運行，降低能耗。 (1) 壓差控制閥控制方式： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 分集水器側的調節(jié)與平衡： 利用壓差變送器采集分集水器之間的壓差，然后輸出4-20mA的標準電流 信號到控制器。與控制器上設定壓差相比較后，再輸出控制信號到電

9、動調節(jié)閥， 改變其開度。通過調節(jié)電動調節(jié)閥改變旁通水量，從而保證分集水器之間的壓 差P恒定。這時，如果分集水器上某一分支回路流量變化，其它回路不再受 其影響，進而系統實現動態(tài)水力平衡。這種方法和上一種方法可達到相同的效 果，而且由于設定壓差可以根據外部環(huán)境加以改變，實現變壓差控制，進一步 降低了制冷主機的能耗。 （2）電動調節(jié)閥控制方式： 三、變流量系統水力平衡策略三、變流量系統水力平衡策略 分集水器側的調節(jié)與平衡： 水泵變頻控制方式是通過壓差變送器采集分集水器之間的壓差，與系統設 定的壓差比較，然后輸出4-20mA標準電流信號道控制器?？刂破鲃t將控制信 號輸送到變頻器，通過變頻器輸出已調頻的電壓信號到水泵，控制水泵轉速改 變水流量，從而保證分集水器壓差與設定壓差保持一致，使系統達到動態(tài)水力 平衡。和前兩種方式相比，省去了集分水器之間的旁通管路，通過改變水泵頻 率來調節(jié)流量，使得水泵的能耗大大降低。 （3）水泵變頻控制方式： 四、結語四、結語 在空調系統中，除了關注空調主機等產