空調(diào)系統(tǒng)水力平衡

1、空調(diào)系統(tǒng)水力平衡分析與調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)水力平衡分析與調(diào)節(jié) 前言前言 隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)日益繁榮的今天，人 們對(duì)生活的舒適程度要求不斷提高。中央空調(diào)在我國(guó)許多大型商場(chǎng)等 建筑中已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)化的配置。中央空調(diào)系統(tǒng)要保持其穩(wěn)定高效工 作，一個(gè)重要條件就是要保證其水力的平衡調(diào)節(jié)。在能源情況并不樂 觀的今天，保證暖通空調(diào)系統(tǒng)使用的節(jié)能是暖通專業(yè)關(guān)注的重要問題。 其中水力失調(diào)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(diào) 水力平衡的調(diào)試 變流量系統(tǒng)水力平衡策略 結(jié)語(yǔ) 一、水力失調(diào)一、水力失調(diào) 定義： 不一致性稱為該設(shè)備的水力失調(diào)。 水力失衡程度：

2、=q實(shí)際 實(shí)際/Q /Q設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 在空調(diào)水系統(tǒng)中，各空調(diào)設(shè)備的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量 分類： 靜態(tài)水力失調(diào)和動(dòng)態(tài)水力失調(diào) 一、水力失調(diào)一、水力失調(diào) 靜態(tài)水力失調(diào) 由于設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備材料等原因?qū)е碌南到y(tǒng)管道特性阻力數(shù)比與 設(shè)計(jì)要求管道特性阻力數(shù)比值不一致，從而使系統(tǒng)各管路的實(shí)際流量與 設(shè)計(jì)要求流量產(chǎn)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(tǒng)的水力失調(diào)，稱為靜態(tài)水力失調(diào)。 特點(diǎn)： 定義： 靜態(tài)水力失調(diào)是管道系統(tǒng)本身所固有的。 一、水力失調(diào)一、水力失調(diào) 動(dòng)態(tài)水力失調(diào) 動(dòng)態(tài)水力失調(diào)是指在中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于終端空調(diào)設(shè)備 數(shù)量多，當(dāng)終端空調(diào)設(shè)備開關(guān)或閥門開度變化時(shí)，管路流量、壓力

3、產(chǎn)生 波動(dòng)和變化，引起其他管路空調(diào)設(shè)備流量、壓差波動(dòng)，偏離設(shè)計(jì)要求而 產(chǎn)生的水力失調(diào)。 特點(diǎn)： 定義： 動(dòng)態(tài)水力失調(diào)是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的，不是系統(tǒng)本身所固有的。 二、水力平衡的調(diào)試二、水力平衡的調(diào)試 管路水力特性分析： 復(fù)雜的空調(diào)水系統(tǒng)可以最終簡(jiǎn)化為等效的串、并聯(lián)組合的系統(tǒng)。 串、并聯(lián)水系統(tǒng)示意圖串、并聯(lián)水系統(tǒng)示意圖 對(duì)于三個(gè)并聯(lián)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(gòu)成三個(gè)并 聯(lián)水系統(tǒng)，然后與D平衡閥所在管路串聯(lián)，組成 一個(gè)串、并聯(lián)組合系統(tǒng)。 在串聯(lián)系統(tǒng)中，QDQAQBQC。 QKVP QA：QB：QCKVA：KVB：KVC。 二、水力平衡的調(diào)試二、水力平衡的

4、調(diào)試 靜態(tài)平衡閥： 動(dòng)態(tài)流量平衡閥： 動(dòng)態(tài)壓差平衡閥： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 兩個(gè)主要任務(wù)：調(diào)節(jié)和平衡。 調(diào)節(jié)：使得各分支環(huán)路的流量實(shí)時(shí)地變化，力求準(zhǔn)確地與冷熱負(fù)荷的要求匹 配，達(dá)到良好的空調(diào)及供暖效果； 平衡：克服凋節(jié)過程中出現(xiàn)的水力失調(diào)，兩者必須有機(jī)地結(jié)合起來。 對(duì)系統(tǒng)判斷的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)： 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(tǒng)： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 風(fēng)機(jī)盤管支路的調(diào)節(jié)與平衡： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 風(fēng)機(jī)盤管支路的調(diào)節(jié)與平衡： 方法一、采用

5、壓差控制閥+電動(dòng)兩通閥。 方法二、每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管支路上安裝電動(dòng)二通動(dòng)態(tài)流量平衡閥。 在風(fēng)機(jī)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(diǎn)間的壓差不 變，當(dāng)其中一個(gè)風(fēng)機(jī)盤管二通閥關(guān)斷時(shí)，其他風(fēng)機(jī)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(jīng)此支路上風(fēng)機(jī)盤管的流量也基本保持不變。 電動(dòng)二通動(dòng)態(tài)流量平衡閥實(shí)際上是將電動(dòng)二通閥和固定流量動(dòng)態(tài)流量平衡閥做 成一體的平衡閥，當(dāng)其開啟時(shí)，在工作壓差范圍內(nèi)，流量保持一定值而不受其他支 路開關(guān)的影響。 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 空氣處理機(jī)組支路的調(diào)節(jié)與平衡： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 空氣處

6、理機(jī)組支路的調(diào)節(jié)與平衡： 方法一、采用壓差控制閥+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 方法二、直接在空氣處理機(jī)組支路上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)流量平衡閥。 在空氣處理機(jī)組分支環(huán)路回水端安裝壓差控制閥，保持圖中A、B兩點(diǎn)問的壓差 不變，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量只受末端負(fù)荷變化的影響。通過改變電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度 來調(diào)節(jié)流量，使之滿足負(fù)荷變化的要求，如果電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度不變，流經(jīng)此支路上 空氣處理機(jī)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(shù)，只需根據(jù)負(fù)荷需求調(diào)節(jié)閥門的開度便可達(dá) 到所需流量，一經(jīng)開度設(shè)定，即使其他支路發(fā)生變化，其流量維持不變。每個(gè)電動(dòng) 調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)流量平衡閥產(chǎn)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(guān)，而不受末端設(shè)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(duì)于第一種方案，盡管壓差保持恒定時(shí)其流量也只和調(diào)節(jié)閥的開度有關(guān)，但流量一 開度的關(guān)系具有不確定性，因?yàn)榧词雇瑯拥恼{(diào)節(jié)閥，和不同的末端設(shè)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(guān)，還和閥門的閥權(quán)度有 關(guān)，因而其流量控制精度要低于采用電動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)流量平衡閥的方案。 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 分集水器側(cè)的調(diào)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(shè)壓差控制閥，以此來控制系 統(tǒng)中分集水器之間的壓差。當(dāng)系統(tǒng)中某一支環(huán)路流量變化時(shí)，由于壓差控制閥 的調(diào)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡。在這種情況下，水泵的工作點(diǎn)維 持不變，揚(yáng)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(tǒng)在部分負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，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(jīng)過換熱，使得主機(jī)的回水溫度降 低，主機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行，降低能耗。 (1) 壓差控制閥控制方式： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 分集水器側(cè)的調(diào)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(biāo)準(zhǔn)電流 信號(hào)到控制器。與控制器上設(shè)定壓差相比較后，再輸出控制信號(hào)到電

9、動(dòng)調(diào)節(jié)閥， 改變其開度。通過調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)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(shí)，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(jìn)而系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡。這種方法和上一種方法可達(dá)到相同的效 果，而且由于設(shè)定壓差可以根據(jù)外部環(huán)境加以改變，實(shí)現(xiàn)變壓差控制，進(jìn)一步 降低了制冷主機(jī)的能耗。 （2）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制方式： 三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略三、變流量系統(tǒng)水力平衡策略 分集水器側(cè)的調(diào)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(tǒng)設(shè) 定的壓差比較，然后輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)道控制器?？刂破鲃t將控制信 號(hào)輸送到變頻器，通過變頻器輸出已調(diào)頻的電壓信號(hào)到水泵，控制水泵轉(zhuǎn)速改 變水流量，從而保證分集水器壓差與設(shè)定壓差保持一致，使系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)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(diào)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(jié)語(yǔ)四、結(jié)語(yǔ) 在空調(diào)系統(tǒng)中，除了關(guān)注空調(diào)主機(jī)等產(chǎn)