计量供热系统的变流量控制方法

对集中供热系统的控制而言，其干扰量可分为两种：室外温度变化和用户行为调节。
对于室内系统，当室外温度波动时，通过末端装置（散热器或地板采暖水分配器）前的恒温阀的自动调节，改变室内系统流量，维持室温不变。当用户行为调节时，通过温控阀设定温度值的改变，自动调节室内系统流量，改变末端散热量，进而达到调节室温的目的。上述两种干扰量具有相同的作用结果，即室内系统流量变化，引起二次网流量改变。这里，恒温阀和温控阀是同一产品的两个不同功能描述。此外，通过设置压差控制器，保持环路压差恒定，可以消除流量调节对并联用户的干扰，改善调节阀（即恒温阀或温控阀）的调节性能。同时，为保证调节阀的阀权度和可调比，其在环路中的最小压降宜为50～70%。对于压差控制器也是如此。这样，忽略室内系统管道的压降，若末端设备的参照压降为1，则恒温阀（温控阀）的最小压降为1，压差控制器的压降为2。
对于换热站，当二次网流量改变时，通过一次网供水管路上的电动调节阀改变一次网流量，维持二次网供水温度不变。同时，监视末端用户热力入口处供回水压差的变化，通过改变二次网循环泵的转速，控制二次网循环泵的扬程，维持末端用户压差不变。这里，由于二次网一般为异程式管网，对处于相对有利位置的用户，如近端和中间用户，资用压差较大，热力入口处的压差控制器有条件选择更大的压降比，如75%，以改善调节性能。此时，建议不要全部使用平衡调节阀消耗多余的压差，而应适当增大压差控制器压降。
对于热源，一次网循环泵的控制与二次网循环泵类似，即监视一个或几个换热站（最远端、最不利或重点保证用户）一次网的供回水压差，通过改变一次网循环泵的转速，维持远端供回水压差不变。对于锅炉本体的变流量控制也与换热站类似，即调整锅炉的给煤量、炉排转速、鼓风机和引风机转速，维持锅炉出水温度不变。在整个供暖期内，还应采用气候补偿装置分阶段改变供水温度。此时，一次网和二次网的供水温度设定值也应做相应调整，形成分阶段改变供水温度的变流量调节。
关于变流量系统中压差控制器与水泵变频之间的关系。其实，对于压差控制器恒定压差的理解应该是恒定被控制环路的压差，对于整个管网系统来说，由于压差控制器自身压差的影响，末端回路（包括压差控制器在内）的压差是变化的，也就是说压差控制器阀前压差是变化的，阀后压差是恒定的。当被控环路用户自身阻力改变时，压差控制器阻力同向变化，使得作用在被控环路上的压差不变（注意是阀后被控环路压差）；当被控环路外用户或系统阻力改变时，压差控制器阻力反向变化，使得被控环路压差不变。如此，在设计过程中，压差控制器自身在设计工况下就必须保证足够的储备压降（阀权度），用以平衡或抵消系统压力波动对被控环路的影响。
理解了末端压差控制器的作用，关于水泵的变频控制就好理解了。当用户负荷减少，恒温阀关小，末端阻力增大，压降增加时，作用其上的压差控制器也关小，增加自身阻力抵消被控环路用户压差的增加，以维持不变。但此时，对整个管网系统来说，末端的阻力是增加的，压差也是增加的，流量是减少的，水泵可以通过变频调节减少扬程和流量，反馈到末端表现为资用压力不足，此时，压差控制器开大，自身阻力减少，压降减少，以补偿被控环路用户压差的变化，维持恒定。如此反复便构成了水泵变频-压差控制器-恒温阀的反馈控制。
上面的理解难点和误区是没有注意压差控制器自身的压差及其在恒定压差过程中的作用，注意到阀前压差和阀后压差的区别是理解变流量控制的关键。
关于控制阀与被控环路的关系，及控制阀压降的选择，涉及到阀权度和可调比的概念，可以参考相关的调节阀选择的书籍。
李建兴，13512403462