暖通空调系统水力平衡调节的有效措施

      1 水力平衡相关概念 

（1）水力失调和水力平衡。在通常的供热系统之中，所供用户的实际流量和设计时预期的流量之间不一定能够达到完全的吻合。这种出现不能吻合的情况就是水力失调。这个水力失调的程度可以采用设计时的要求流量和实际的流量之间的比值X进行衡量。这个X就是水力的失衡度。我们可以用下列公式表示：  X=Qs/Qj

这个公式中的Qs就是用户的实际流量；QJ则是设计者的理想要求流量值。水力失衡就是表示在管网中的不同热用户在其他热用户用热时来维持自身流量恒定的能力。 
（2）失调分类。水力失调的分类包括，静态的水力失调和动态水力失调的控制。静态的水力失调主要是由于设计者在设计的过程中，或者施工者在安装施工的过程中，或者由于一些设备和原材料的问题，导致了静态的水力失调。静态的水力失调是稳定的、无法避免的，也是我国暖通空调水系统之中水利失调的重要的原因。 
动态的水力失调，指的是，用户在开启阀门的时候，导致的水流的改变，其他用户的流量也跟随者产生相应的改变。这种动态的水力失调是动态的，时常发生变化的。不是系统本身所存在的不可改变的问题，是系统运转过程中，出现的可以控制的问题。 
（3）完全的定流量系统。完全的定流系统是指不含有任何动态的阀门，阀门在系统的初步调整之后，其开度不需要做出任何的变动，系统各个部分之间的流量一致能够保持在恒定的状态。这种系统主要适合安装在末端设备不需要通过流量对系统进行调节。这种完全的的定流量系统控制只在静态的水力失衡中存在。动态的水利失调中并不存在。至于空调的水系统，可以在建筑物的各个阶层的水平回水管上去装配水力平衡阀。也有一些系统虽然不包含任何的动态阀门，并不能运用其他非流量的策略进行调控，这就导致在实际的系统运转中用户可以根据实际的需要来改变阀门的开度，达到改变流量的目的，实现冷热的转换。完全定位系统，就是一种介于恒定流量和变化流量这二者之间的一种系统。 

2 水力平衡操作前的准备工作  

水力平衡的调节前期，要做好相应的准备工作，这些工作对整合空调系统的有效运转起着重要的作用。在采取必要的措施调节之前，要充分的做好以下的工作。首先检验水系统的各部分分支的空调冷水和热水设计的流量是否符合要求；然后检测水泵、以及新风机组，还有空调机组以及风机盘管的水过滤器装置是否被清洗干净；这些工作做好之后，接着就要检测水泵和冷水机组以及新风机组、风机盘管和空调机组的手动阀门的开关状态，确保让他们都处于打开的状态，并且能够确保阀门的开度是可以进行调节的；之后要进行的是对风机盘管、新风机组和空调机组的冷热水的电动阀门能否正常的进行工作，并且保证其处于全部开启的状态；这些做好之后就轮到对电动阀、水泵、平衡阀门的样本进行详细细致的收集整体工作，和视察一、二次水泵的开启的数目是否符合实际的要求。以及在水系统的平面图形和系统图上详细的标示设计的流量。 

3 常用水力平衡调节法 

每一个空调系统的支路，都是采用的水力平衡法，这是比例调节的必要的条件。因为水力的平衡阀拥有以下的特征，它不仅拥有很好的调节特性，拥有直线流量特征。还能进行的实时测控。运用专业的流量仪表，对经过水力平衡阀门的水的流量进行实际的测量。水系统水力平衡调控的核心就是把系统中全部的水力平衡阀的检测流量一起调控到设计的流量。 
水是一种自由流动的流体，总是向阻力相对较小的环路流动。这就导致了靠近水泵的环路的流量大幅的增加，直到和远离水泵的环路阻力的流量相同，这就可以使各个环路的流量变得平衡起来。水力平衡调节的本质就是针对通过改变系统内部阻力元件来加强有利环路的阻力，从而能够释放其压头的剩余，形成阻力的平衡。 
3.1 现在操作的水力平衡阀调节法的局限 
水力平衡可以分为两种类型，即动态的水力平衡和静态的水力平衡。一般在固定的流量状况下，假如各个分支环路的实际的水流量和设计的预想流量基本相等，也就是把静态的水力平衡落到实处。静态的水力平衡所解决的是关于静态平衡的系统运转的缺陷，从而确保系统能够均匀的供给充足的水量，也就是设计的流量。 
3.2 常用水力平衡调节法 
（1）定流量系统的水力平衡。这种系统之出现在静态的水力失调之中，不会存在动态的水力失调，针对这种情况，只要在相关位置装配静态的水力平衡设备就可以了。至于末端全部定流量的系统而言，系统里面不包含动态的阀门，一般采用的节流元件是静态平衡阀、节流孔板、定流量阀等，来实现管路阻力和流量的有效调整。从而达到每个环路的实际的流量是符合设计流量的标准或维持在一个恒定的定值。对系统进行必要的调节之后能实现后阀门的开度不需要做其他的变动。系统的各处的流量能够持续控制在稳定的状态，也就实现了静态的水力平衡。这样的水力平衡，会导致严重的能量浪费。随着空调周围的环境改变，人流量的增加，以及日照辐射度等因子发生变化，会出现空调承担负荷的变更，从而引起末端设备对空调的温度需求的改变。假如一直给末端提供最大量的、稳定的空调水流量，就必然在许多时候发生能源和能量的大量浪费，使空调的系统性能和经济效能变差。 
（2）变流量系统水力平衡的调控。随着人们的节能环保意识的不断增强，变流量水系统得到越来越广泛的应用。变流量系统的运转过程之中，各个分部环路的流量的高低是随着负荷的变化产生相应的变化。鉴于空调一年的极大部分都是在部分的负荷下工作，系统的水流量很长时间内都是处在一个低于设计流量的情形下，因此，变流量系统显得格外的高效和节能环保。不是说变流量水系统就是完美无缺的，它也有一个很大缺陷。并联环路之间的耦合性很强，而水力之间是相互影响的，如果一个环路的水力产生扰动，就会像涟漪一样传递到别的环路里面。现在的暖通空调系统的动态水力的平衡大多采用动态的压差平衡阀。它既能吸收外面多余的压头，又能阻隔环路或者设备与设备之间的流量变化的相互干涉。 
（3）采用灵活的能量配置的调配手段。从能量分配的动态水力平衡的调控来看，给空调的能量的动态波动和分配给出了一种灵巧的调控技术。让空调的管理人员能够依据不同的空调环路的需要以及需求的实时变化，提供不一样的空调服务的质量安排，在温度的冷暖有限制的情况下能够保障关键环路的温度的配置合理。

4 结束语  

暖空系统是一个具有多动态和特征鲜明的多变的系统。负荷的增减会对各环路之间的冷热需求造成影响。通过实际的情况来看，现有的水力平衡的调控方式都不足以适应这种状态，不能及时有效的解决相关的技术难题。采用系统以及动态的方式来解决动态水力失衡的问题，是暖通空调系统在水流量的输送领域的一个重要的技术创新，也是一种值得大力推广和广泛应用的技术，对现在的变频空调产生极大的影响。