通過對空調(diào)系統(tǒng)水力及負(fù)荷變化特性-分析探索水力平衡閥使用-合理性

1、通過對空調(diào)系統(tǒng)水力及負(fù)荷變化特性-分析探索水力平衡閥使用-合理性摘要： 本文通過對暖通空調(diào)水系統(tǒng)流量變化特性的分析，以及對空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備負(fù)荷變化規(guī)律的分析,探討了安裝水力平衡閥后水系統(tǒng)流量變化與負(fù)荷變化趨勢的協(xié)調(diào)一致性，以及采用水力平衡閥調(diào)節(jié)水系統(tǒng)流量變化與負(fù)荷變化趨勢的優(yōu)勢和局限性。 關(guān)鍵詞： 水力平衡閥 流量變化趨勢 負(fù)荷變化趨勢在建筑物暖通空調(diào)工程中，水力平衡的調(diào)節(jié)是個重要的課題。本文通過對暖通空調(diào)水系統(tǒng)流量變化特性的分析，以及對空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備負(fù)荷變化規(guī)律的分析,探討安裝水力平衡閥后水系統(tǒng)流量變化與負(fù)荷變化趨勢的協(xié)調(diào)一致性，以及采用水力平衡閥調(diào)節(jié)水系統(tǒng)流量變化與負(fù)荷變化趨勢的優(yōu)勢和局

2、限性。一、暖通空調(diào)水系統(tǒng)流量變化趨勢分析：對于靜態(tài)的暖通空調(diào)水管路系統(tǒng)（不含動態(tài)調(diào)節(jié)元件），包括串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)二大類。1、串聯(lián)水系統(tǒng)流量特性分析：串聯(lián)管道系統(tǒng)中各個部件的流量是一致的，即Q1= Q2= Q3= Q4= -= Qn= Q0（Q1- Qn : 系統(tǒng)中第1-n個支路的流量Q0 ：系統(tǒng)中各個支路的總流量）2、并聯(lián)水系統(tǒng)流量特性分析：并聯(lián)管道系統(tǒng)中各個部件的流量與相應(yīng)的管道特性阻力數(shù)開根號的倒數(shù)成正比，即：Q1：Q2：-：Qn = 1/(Sp1)0.5：1/(Sp2)0.5： -1/(Spn)0.5Q0= Q1+ Q2+ Q3+-+Qn（Q1- Qn ：系統(tǒng)中第1-n個支路的流量Q0

3、 ：系統(tǒng)中各個支路的總流量Sp1 -Spn : 系統(tǒng)中第1-n個支路的管道特性阻力數(shù)）3、串并聯(lián)組合水系統(tǒng)流量變化趨勢分析：絕大多數(shù)的管道系統(tǒng)均為串并聯(lián)組合系統(tǒng)，對于任何串并聯(lián)復(fù)合系統(tǒng)，均可按電路模擬法將其簡化成并聯(lián)系統(tǒng)。簡化水系統(tǒng)管道采用如下公式：a串聯(lián)水系統(tǒng)：Sp= Sp1+ Sp2+ Sp3+-+ SpnSp：串聯(lián)系統(tǒng)總的管道特性阻力數(shù)Sp1 -Spn ：系統(tǒng)第1-n個串聯(lián)部件的管道特性阻力數(shù)b并聯(lián)水系統(tǒng)：1/(Sp)0.5 = 1/(Sp1)0.5+1/(Sp2)0.5-+1/(Spn)0.5將水系統(tǒng)簡化成簡單的并聯(lián)系統(tǒng)后，按管道特性阻力數(shù)對流量進(jìn)行分配，然后逐級按同樣的方式對各支路計(jì)

4、算分配流量。綜上所述：1、串并聯(lián)組合系統(tǒng)各分支路的管道特性阻力數(shù)Sp不變時,網(wǎng)路的總流量在各分支管段中的流量分配比例不變,管道總流量增加或減少多少倍,各分支管道上的流量也相應(yīng)的增加或減少多少倍；對于不含任何動態(tài)調(diào)節(jié)元件的空調(diào)水系統(tǒng)，均可視為串并聯(lián)組合系統(tǒng)，其各個環(huán)路的管道特性阻力數(shù)Sp為定值，因此在這些系統(tǒng)中，當(dāng)管路的總流量發(fā)生變化時，系統(tǒng)各個分支環(huán)路的流量等比例的發(fā)生變化，并且流量分配比值保持不變，2、在串并聯(lián)組合系統(tǒng)中，當(dāng)某一個管段的管道特征阻力數(shù)發(fā)生變化時，網(wǎng)路的總管道特性阻力數(shù)也會隨之變化，總流量在各管段中的分配比例也隨之發(fā)生變化。因此對于空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)在管路系統(tǒng)初調(diào)試時將各個支路的管道

5、特性阻力數(shù)比值調(diào)至一個合適的比例，并且在運(yùn)行的過程中保持不變，以保證空調(diào)水系統(tǒng)流量的合理分配。二、暖通空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備負(fù)荷變化趨勢分析：1. 影響暖通空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備負(fù)荷變化的因素有以下幾種: 、大氣環(huán)境溫度變化的影響：大氣環(huán)境溫度變化是影響空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備負(fù)荷的主要因素。由大氣環(huán)境溫度變化引起的末端設(shè)備負(fù)荷由以下公式計(jì)算：Q大=A*k*tQ大：由大氣環(huán)境溫度變化引起的末端設(shè)備負(fù)荷；A：傳熱面積；k：傳熱系數(shù)；t：室內(nèi)外溫差由上式可見，大氣環(huán)境溫度引起的末端設(shè)備負(fù)荷與傳熱面積、傳熱系數(shù)、室內(nèi)外溫差成正比。對于處于穩(wěn)態(tài)過程的空調(diào)系統(tǒng)，由于在某一時刻的室內(nèi)外溫差對所有的空調(diào)區(qū)域都是相同的，因此由大

6、氣環(huán)境溫度變化而引起的各個末端設(shè)備負(fù)荷比值僅與各自的傳熱面積和傳熱系數(shù)有關(guān)，而與室內(nèi)外溫差無關(guān)，即：Q大1 ：Q大2。Q大nA1k1：A2k2：A3k3Ankn也就是說，不管大氣環(huán)境溫度如何變化，各個末端設(shè)備的負(fù)荷比值保持不變。這是大氣環(huán)境溫度對末端設(shè)備負(fù)荷變化影響的重要特性，也是供暖制冷系統(tǒng)中通過調(diào)質(zhì)法和調(diào)量法調(diào)節(jié)供熱制冷量以滿足空調(diào)區(qū)域舒適度要求的主要依據(jù)。、建筑物內(nèi)冷熱源變化的影響：空調(diào)區(qū)域人員的發(fā)熱量、電器設(shè)備的散熱量、食物的散熱量等都會對末端設(shè)備負(fù)荷產(chǎn)生影響，而且這些影響會隨著時間、區(qū)域的不同有很大的差異，比如餐館在中午時這種影響就非常大，反之對于賓館客房這種影響就非常小。所以對于不同區(qū)域的末端設(shè)備，冷熱源在不同的時間對于負(fù)荷的影響差異很大。、人為因素的影響：由于人開關(guān)門、窗戶等因素也會造成末端設(shè)備負(fù)荷的增加，從而造成能量的流失。人為因素對不同末端負(fù)荷變化影響的差異也很大，且是隨機(jī)的。、內(nèi)墻傳熱的影響：對于室內(nèi)的有些內(nèi)墻，如隔壁為過道和樓梯間的，還存在著內(nèi)墻傳熱問題。這些傳熱損耗也會對末端設(shè)備的負(fù)荷產(chǎn)生影響。綜上所述，空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備的負(fù)荷由以下部分組成：Q總= Q大+ Q內(nèi)源+ Q人+ Q內(nèi)墻（Q總:末端設(shè)備總負(fù)荷； Q大:大氣環(huán)境溫度引起的末端負(fù)荷；Q人:人為因素引起的末端負(fù)荷