述论暖通空调水力平衡的调节方法
- 格式:pdf
- 大小:237.31 KB
- 文档页数:2
暖通空调系统全面水力平衡解决方案暖通空调系统是建筑中关键的基础设施之一,而水力平衡则是暖通空调系统中最为重要的技术之一。
水力平衡指的是各个部分的流量、压力和温度等物理量在系统内达到协调统一的状态,使整个系统运行稳定、节能、舒适。
本文将介绍暖通空调系统全面水力平衡解决方案。
水力平衡问题暖通空调系统的水力平衡问题主要体现在管道系统中。
管道系统的水力平衡问题,属于流体力学的范畴,具有复杂性、时变性和非线性等特点。
在管道系统中,水流的速度、流量、压力和温度等物理量会因系统的长度、管径、流量、节流器等因素而不同,这些因素的差异会导致系统中的局部水力失衡。
这种失衡会导致流量的变化、压力的不均匀和能量的浪费,从而影响系统的运行效率和舒适度。
解决方案为了解决暖通空调系统中的水力平衡问题,需要采取以下解决方案:管道设计管道设计是解决暖通空调系统水力平衡问题的关键。
在设计管道系统时,需要考虑到管径、管道长度、管道材质、弯头角度等因素,以确保系统可以满足流量和压力的要求。
设计流量控制流量控制是暖通空调系统中流量平衡的关键。
通过使用节流器、流量控制阀、平衡阀等设备,可以控制管道中的流量,达到水力平衡的目的。
管道调试管道调试是水力平衡实现的重要环节之一。
调试过程中需要测试流量、压力和温度等参数,根据实际情况对管道中的设备进行调整和改进,以实现水力平衡。
建立水力网络模型建立水力网络模型可以帮助工程师更好地理解管道系统中的水力平衡问题,优化系统设计和调试方案。
水力网络模型可以通过计算机模拟来实现,这种方法可以减少试错成本,并提高系统设计的精度。
定期维护系统维护是确保水力平衡可以持续有效的关键。
定期检查管道系统中的设备、清洗管道内部的沉积物、更换老化的管道等操作,可以保持系统的正常运行,并有效减少系统的故障率。
结论暖通空调系统的全面水力平衡是建筑节能和舒适性的关键环节。
通过管道设计、流量控制、调试、建立水力网络模型和定期维护等措施,可以解决水力平衡问题,使系统运行更加节能、稳定和舒适。
建筑暖通空调水力平衡调试技术的探讨在现代暖通空调水结构系统中,很多情况下,都是由于水力失调而出现水力分配不均匀的情况,导致某一区域出现多余的流量,也会导致某一区域流量不足的情况。
通过分析水力平衡原理,我们提出补偿法、比例法两种调试流量平衡的方法,并深入的讲解了这两种方法所具有的优势和不足,并举出相应的工程实例,综合对比这两种平衡方法,最后得出补偿法为最佳调试流量平衡方法。
标签:建筑暖通空调;水力平衡调试技术;探讨;安装暖通空调的主要目的是为了给人们营造出舒适、温暖的室内环境,但也应该在最大程度上降低运行成本。
可以说末端设备的功能既会受到流量的影响,也会受到水温度的影响,但是想要保证末端设备可以在规定的流量内稳定运行,我国现代建筑技术还不能满足这一需求。
无论从舒适度上来讲,还是从运行成本上来讲,都不可能达到理想的状态中,所以进行调试水力平衡,也就是测试流量和调解流量,最终得到想要的数据流量。
1、工程实例某一项工程共分为两期项目,这两期项目所进行施工内容是相同的,都设计相同的办公楼,都采用了模块化螺轩制冷机以及中央空调系统,共有五个支管道可以为五个区域提供冷冻水,但是第一期采用比例法,调试平衡水力,第二期则运用补偿法实验数据。
第一期运用比例方法,在第一次进行扫描时,将近花费十个小时,处理数据需要两个小时,在通过第三次调试水力平衡之后,可以将设计流量与流量之间控制在到4%左右;在第二期中,所采用的补偿方法,在当天就可以采用,既不需要处理数据,也不需要进行扫描,与一期相比较而言,二期节省了时间;在二期进行调试过程中,也需要调试暖通空调水利平衡,只需要调试1-2次就可以控制偏差在4%左右。
根据一期与二期的相比较来讲,补偿法比比例法更能节省时间,也能带来更大的经济效益。
2、水力平衡调试技术的实际应用2.1基本要求如果可以将系统中所有空调流量都调成集中统一的设计流量,这也是最理想的状态,也就是高舒适、低成本的状态中,这也是调试水力系统平衡力的重要之处。
谈暖通空调水力平衡调节措施摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断的提高,在生产生活的发展中,暖通空调系统发挥着越来越大的作用,这就要求在暖通空调系统中要采取各种措施保证系统水力的平衡,只有水力平衡才能保证系统正常运行,满足业主需求。
本文作者结合多年来的工作经验,对暖通空调水力平衡调节措施进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:暖通空调水力平衡调节措施暖通空调在运行过程中,很容易出现水力平衡问题。
要想有效解决这一问题,就是要从暖通设备的工作原理入手,从中总结出经常出现的问题,然后针对这些问题探究解决的办法,解决水力平衡问题,就要先从水力平衡系统的运行规律与工作原理入手,在掌握了其工作原理后才能探究出问题的根源所在,然后根据科学的步骤,逐渐解决问题。
一、水力平衡技术的分析水力失调包括静态失调与动态失调两个方面,所谓的静态失调是一种比较稳定的常态失调,需要人们立即解决,否则会导致问题的延续,出现这种现象的原因是用户没有根据实际流量的需要来设计流量。
动态失调是一种变化的失调,是说某些用户的水流量发生变化,导致了系统的阻力分布不均匀,使其他用户的流量也发生变化,出现了水力失调的情况。
这种动态水力失调的问题是由于个别用户安装了散热器温控阀造成的。
一般的暖通空调中都设置了两个系统,那就是:热力供应系统与冷冻系统,当设计中的冷热流量无法满足用户需求时,就会出现水力失衡的现象,这里我们用实际流量和设计流量之间比值来探究水力失衡的程度,两者之间的比值越大,实际流量就越大,相反则越小,假如所有用户在使用这些流量的时候,可以确保自家使用的流量不发生变化,就达到了水力平衡,这时候,暖通设备处于一个最良好的运行状态。
缩小两者之间的比值,还能达到客户要求的标准,就会达到节省能源或者资源的效果。
如果在现实使用中,水力平衡方面出现了问题,可以通过运用实现安装好的阀门加以控制,具体说来,这是一种补救措施,没有产生十分良好的效果,而且在调节的过程中若是没有掌握好尺度,就会导致十分严重的问题,对于整个工程最后的维修,安装构成威胁,带来不便,造成十分不利的影响,为了解决这一问题,通常可以采用调节阀门来对集水器进行调节和控制。
暖通空调水系统的平衡调节暖通空调系统是现代建筑中不可或缺的设施之一,它为人们创造了一个舒适健康的内部环境。
然而,在空调系统的运行过程中,由于管道系统的运行和使用存在很多不确定性,可能会导致室内温度的波动,空气质量不佳等问题。
据统计,空调系统在建筑能耗中所占比重高达40%,因此,如何进行平衡调节,提高空调系统的运行效率和能源利用率,是极其必要和重要的。
一、空调系统水平衡调节的目的空调系统的水平衡调节是指调整和平衡空气调节系统的水、气、温等内容达到合理运行的工作状态。
目的是:1.保证系统的稳定性空调系统是由一系列元件组成的复杂系统,其安装和调试需要极高的精度,系统中每个组件的相互作用会影响整个系统性能的表现,水平衡能保证系统的稳定性和一致性。
2.提高系统效率沿整个系统流动的水量必须是恰当的,太小的水流会导致系统建筑物内部的水流不畅和设备不足的情况,由此产生低效或不稳定的工作。
太大的水流会浪费能源,降低设备寿命。
优化系统中每个组件之间的水流量能够提高系统的效率。
3.延长机组寿命系统中的水流量超过设计值会对机组和设备造成尤其严重的影响,造成内部应力的增加和损坏的机会增加等,导致设备寿命减少。
水平衡可以有效地降低系统对工作机组和神柜的压力,因此能够延长设备的寿命。
二、水平衡调节原理想要进行水平衡调节,首先需要了解水流原理,通常从5个方面进行调节和平衡:管道、阀门、水泵、单元设备和分支管道。
调节的方法通常为在线调节和离线校验手段。
1.管道的调节对于系统的管道调节,主要是指调整管道的尺寸和长度,来适配需要的水量和水压力。
当我们发现系统中的一些管道明显过大或过小时,及时进行调整便可优化系统中的水流量。
2.阀门的调节通过阀门的开度调节和分配水量,以调整流量和压力,实现水平衡。
主要通过调节拓展管和收缩管,达到均衡资源利用的目的。
3.水泵的调节通过调整水泵的工作状态,优化不同区域的水量分配比例,实现水平衡。
提高水泵工作效率和工作状态是提高系统水平衡的重要因素。
简介:本文阐述了暖通空调水系统中选用水力平衡阀的原因,并介绍了水力平衡阀的特性,以及应用水力平衡阀对水系统进行水力平衡调节的步骤、方法,特别是结合工程实例详细阐述了系统联调的要求、过程和评价。
关键字:水力失调水力平衡阀系统平衡调试1、引言:在建筑物暖通空调水系统中,水力失调是最常见的问题。
由于水力失调导致系统流量分配不合理,某些区域流量过剩,某些区域流量不足,造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况,系统输送冷、热量不合理,从而引起能量的浪费,或者为解决这个问题,提高水泵扬程,但仍会产生热(冷)不均及更大的电能浪费。
因此,必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。
虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力,但由于其调节性能不好以及无法对调节后的流量进行测量,因此这种调节只能说是定性的和不准确的,常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。
因此近些年来,在越来越多的暖通空调工程水系统的关键部位(如集水器)、特别是在一些国外设计公司设计的工程项目中,均大量地选用水力平衡阀来对系统的流量分配进行调节(包括系统安装完后的初调节和运行管理调节,本文主要阐述的是前者,也可作后者的参考)。
水力平衡阀有两个特性:⑴、具有良好的调节特性。
一般质量较好的水力平衡阀都具有直线流量特性,即在阀二端压差不变时,其流量与开度成线性关系;⑵、流量实时可测性。
通过专用的流量测量仪表可以在现场对流过水力平衡阀的流量进行实测。
2、系统水力平衡调节:水系统水力平衡调节的实质就是将系统中所有水力平衡阀的测量流量同时调至设计流量。
2.1 单个水力平衡阀调节单个水力平衡阀的调节是简单的,只需连接专用的流量测量仪表,将阀门口径及设计流量输入仪表,根据仪表显示的开度值,旋转水力平衡阀手轮,直至测量流量等于设计流量即可。
2.2 已有精确计算的水力平衡阀的调节对于某些水系统,在设计时已对系统进行了精确的水力平衡计算,系统中每个水力平衡阀的流量和所分担的设计压降是已知的。
述论暖通空调水力平衡的调节方法摘要:在暖通工程中受水力失调的影响导致了暖通系统流量不能够进行合理的分配,不同的区域之间要么流量过剩,要么流量不足,进而影响了暖通空调系统功能的正常发挥,系统所传送的冷热能量不能够满足季节对暖通空调系统的基本需求,同时也造成了能量的巨大浪费,因此,运用调节阀门对暖通空调系统的流量进行有效地调节和配置是空调水利平衡调节的重要方法。
基于此,本文就从暖通空调水力平衡的调节方法展开分析。
关键词:暖通空调;水力平衡;调节方法1、水力平衡的概述对于建筑的暖通空调系统,如果在运行过程中,因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网络的流量分配与各热用户所要求的流量偏离,造成各用户的供冷供热量不符合要求,这种现象就是水利失调。
相对而言,水力平衡就是说在暖通空调制冷或制热过程中,系统内任何一个用户制冷制热需求的改变都不会个系统中其他的用户制冷制热带来影响,即系统水力稳定性强。
在空调行业中,通常运用水力稳定系数来衡量暖通空调水力平衡的程度,水力稳定系数用y来表示。
y值时暖通系统中热用户的规定流量与工况变化后可能达到的最大流量的比值,y值越大,就说明设计越成功,y值过小,用户的制冷制热要求就难以得到保障。
但是,虽然说r值越大越好,但是过大的话容易造成投资方资金浪费现象,因此,r值是不能无限制过大的。
r值为1时,水稳定处于最佳状态,水力最平衡,其他数值则表示水力失调。
2、暖通空调系统水力调节现状为确保暖通空调系统提高效能运转,必须高度重视水力调节工作。
解决水力失调问题的根本在于系统流量分配不均情况的解决,目前,最常用的措施就是阀门调节方法,通过调节作用确保系统流量分配的均匀性。
在实际应用中,球阀及截止阀是暖通空调系统设计及技术人员进行系统流量分配调节的常用调节装置。
阀门虽然能够具有一定的调节作用,但是却不能从根本上解决水力失调问题,同时这种方法在应用上也存在着一些不足及弊端,比如应用后不利于流量的有效测量,调节方法也存在很大的不确定性等等。
暖通空调系统全面水力平衡解决方案建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已达35%,且持增长态势。
大型公共建筑中空调系统耗能约占建筑总能耗的50~65%。
空调系统存在的典型问题:能耗高、舒适度低。
1)制冷机组、水泵、空调机组等设备工作效率较低;2)空调房间温度无法达到设定值、波动较大;3)水系统的噪音。
水力失调:静态水力失调:主要由于系统在设计、产品选型、施工等过程中的种种误差迭加产生的,设计需要的系统管道阻力特性与实际系统管道阻力特性不相符,所造成的实际流量与设计流量不一致的水力失调状态。
静态水力失调:天生的,所有系统都有,平衡调试后消失。
动态水力失调:在暖通空调水系统上安装了很多调控设备,应用了变流量技术,从而使系统的瞬时阻力特性与设计所需阻力特性不符,而造成了系统的瞬时失调状况。
后天的,所有系统都有,必须由动态阀门修正!水力平衡阀的分类:一、静态平衡阀—并联管路二、动态平衡阀1、动态流量平衡阀/定流量阀—冷冻机干管2、动态压差平衡阀/压差调节器—水平支管、垂直立管三、电动平衡阀—末端设备1、动态平衡电动二通阀—风机盘管2、动态平衡电动调节阀—新风机组、组合式空气处理机组水力平衡阀的作用:平均分配流量(按设计流量分配):静态平衡阀;按需分配流量(按实时负荷分配):动态平衡阀。
阀门流量计算公式:静态(水力)平衡阀:各主要并联管路的平衡方案(集水器、垂直立管、水平支管)水力失调的典型现象(存在的问题):部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均;为照顾不利环路而加大流量运行导致能源浪费;有利环路阀门、末端设备处存在水流噪音。
并联环路流量分配与压降的关系:平衡方案:各并联管路设置静态平衡阀。
平衡原理:通过调节自身开度改变阀门阻力,平衡各并联环路的阻力比值,使流量合理分配,达到实际流量与设计流量相同;消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象,有效避免了为照顾不利环路而加大流量运行的能源浪费现象,因此可节省冷/热量,同时还可以减少水泵运行费用。
暖通空调水系统的水力平衡调节暖通空调水系统的平衡调节在集中供热和中央空调的水系统运行中,水力失调是常见的问题。
水力系统的失调有两方面的含义。
一方面是指虽然经过详细的水力计算并达到规定要求,但在实际运行后,各用户的流量与设计要求不符,这种水力失调是稳定的、根本性的,称之为稳态失调。
另一方面是指系统运行中,当一些用户的水流量改变时,会使其它用户的流量随之变化,这涉及到水力稳定性的概念。
对其它用户影响小,则水力失调程度小,水力稳定性好,称之为动态(稳定性)失调。
管网水力失调的原因是多方面的,归纳起来主要有两种情况。
一种是管网中流体流动的动力源提供的能量与设计要求不符,例如泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异、动力电源的波动、流体自由液面差的变化等,导致管网中压头和流量偏离设计值。
另一种是管网的流动阻力特性发生变化,例如在管路安装中管材实际粗糙度的差别、焊接光滑程度的差别、存留于管道中泥沙、焊渣多少的差别、管路走向改变而使管长度的变化、弯头、三通等局部阻力部件的增减等,均会导致管网实际阻抗与设计值偏离。
尤其是一些在管网设置的阀门,改变其开度即可能改变管网的阻力特性。
水力失调对管网系统运行会产生不利影响。
管网系统往往是多个循环环路并联在一起的管路系统。
各并联环路之间的水力工况相互影响,必然会引起其他环路的流量发生变化。
如果某一管段的阀门开大或关小,必然导致管路流量的重新分配,即引起了水力工况的改变。
当某些环路因发生水力失调而流量过小,如锅炉循环系统中水冷壁管路流量分配不均,使部分管束水流停滞则有可能发生爆管事故;在制冷机水循环系统中,蒸发器管束因此可能发生冻管事故。
在供热空调系统中流体流量的变化使其负担输配的冷热量改变,即其水力失调必然会导致热力失调。
在水力失调发生的同时,管网中的压力分布也发生了变化。
在一些特殊情况下,局部管路和设备内的压力超过一定的限值,则可能使之破坏。
为了解决水力失调问题,可以采用静态水力平衡阀、动态平衡阀、动态平衡电动调节阀等阀门进行平衡调节。
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。
这种完全的定流量系统控制只在静态的水力失衡中存在,动态的水力失调中并不存在。
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。
暖通空调水系统水力平衡调节摘要:暖通空调系统具有一些可变性,并且负载变化直接影响每个回路的冷和热的直接变化。
然而,就我国目前的水平衡控制方法而言,暖通空调系统中的水力不平衡问题无法得到充分解决,需要进一步加强和改进技术人员。
因此,要及时考虑调整暖通空调的水力平衡,开发更有效和先进的适应方法,科学合理地配置系统流量,减少暖通空调系统中的能量消耗浪费并充分准备水力平衡。
积极进行准备工作,对水不平衡原因进行深入调查和分析,及时采取适当的纠正措施,尽量减少水力不平衡的发生,不断提高水力不平衡调整的技术水平。
关键词:水力失调;平衡阀;系统平衡调试1 导言近些年来社会经济发展迅速,人们的生活质量也逐渐提升,暖通空调在我们生活中已经占据了极其重要的位置,主要是因为暖通空调可以一年四季为我们提供良好的温湿度生活环境。
对暖通空调的水管道系统进行研究分析的过程中,发现水力平衡的关键就是要保证合理的流量分布,但是我们在实际使用暖通空调的过程中会发现水力失调其实是一种非常普遍的问题,这个问题不仅会影响到我们的生活,而且还会导致资源浪费的现象。
2 空调水系统平衡概述空调水系统的平衡是保证空调系统正常运转,水系统的平衡是保证一种能量的低消耗,由于设计中存在的某些问题常常会导致系统存在着误差,在空调水系统中,各支路及末端设备的水流量都各不相同,所以需进行水系统的平衡调节;设置有效合理的方案来满足客户使用的最大效益。
3 水力失调和水力平衡的分类3.1 静态水力失调和静态水力平衡静态水力失调指的是在系统设计和工程施工方面,以及工程材料方面等在多种因素制约的情况下,造成暖通空调系统管道特性的阻力数比值和系统设计时所规定的的数值不相同。
静态水力失调是一种稳定的失调现象,它是这个系统自身存在的。
静态水力失调是导致空调系统水力失调的主要原因。
在一般情况下,暖通空调水力系统的实际流量几乎没有办法达到和设计时相同的情况。
现在对于静态水力失调这种现象,我们所使用的方法就是在水里系统中增加水力平衡阀的平衡装置,水力平衡阀可以科学合理的调整系统特性的阻力数比值,使其可以和设计时的管道阻力数比值的要求一样。
暖通空调水系统的平衡调节暖通空调水系统在运行中需满足水流量、水压和水温的平衡,以保证系统运行的稳定性和效率。
平衡调节是指通过一定的方法使系统内的水流量、水压和水温达到平衡状态,从而提高系统运行效率、延长设备寿命、减少能耗、降低运行成本。
1. 平衡调节的原因暖通空调水系统的平衡调节是为了避免因系统内水流量不均匀、水压不足或过高、水温不稳定等问题而导致设备出现故障或运行不稳定的情况。
例如,当系统内部的水流量不同,有些管道中水的流动速度较快,有些则相对较慢,这可能导致一些设备的水流量不足,影响空调效果,此时就需要进行平衡调节,使水流量达到平衡状态,从而让设备正常运行。
2. 平衡调节的方法2.1 水平衡调节法水平衡调节法是最常用的一种平衡调节方法,其基本原理是通过调节阀门的开度来调整水流量,从而达到水平衡状态。
这种方法特别适用于需要控制多个分支管道的系统。
在使用水平衡调节法的过程中,我们可以根据需要安装流量计、压力计等设备,帮助我们更好地进行平衡调节。
2.2 灰口板法灰口板法是一种通过调节阀门的直径大小来控制水流量,从而实现平衡调节的方法。
在使用灰口板法的过程中,需要根据管道的长度、直径、材料等因素来确定阀门的大小,以确保每个阀门都能够起到平衡调节的作用。
灰口板法相对于水平衡调节法来说,更为简便,但对于管道长度差距较大的系统,效果可能不够理想。
2.3 自动平衡阀法自动平衡阀法是一种使用自动平衡阀来调节水流量的平衡调节方法,该方法适用于需要长时间运行、需不间断地保持平衡状态的系统。
与其他两种方法相比,自动平衡阀法的优势在于其实现自动化,无需重复调节。
但同时也需要注意其成本较高,一些小型系统可能无法承担。
3. 平衡调节后的优势通过平衡调节处理暖通空调水系统,能够达到以下优势:•设备稳定运行,延长设备使用寿命•系统效率提高,降低能耗、运行成本•系统维护成本减少,因为平衡后的系统可以降低维护密度•减轻环境压力,因为平衡后的系统可以降低能源消耗,从而减少二氧化碳和其他温室气体的释放4.,暖通空调水系统的平衡调节对于设备运行和能耗方面都有很大的帮助。
论暖通空调变流量水力系统平衡问题近年来,大型商场、工作室飞速发展,暖通空调成为改善室内温度、环境、建筑品味的主要设施,对品质和节能的要求也在不断提高。
随着暖通空调技术的发展以及建设单位或业主的各种思想层出不穷,建筑物暖通空调工程的设计也越来越复杂。
变流量系统的全面平衡问题成为暖通空调的重要问题。
本文就讨论了暖通空调变流量水力系统平衡问题。
标签:暖通空调;变流量;水力系统;平衡控制对于大多数空调房间而言,其冷热量需求是不暖通断变化的,其对空调水量的需求也是不断变化的。
通常情况下,由设在空调末端设备处的自动控制两通类阀门控制进出空调末端设备的水量以适应冷暖通热量需求的变化。
而水力平衡最早出产平衡阀的公司,能够追溯到一百多年以前,直到20、30年前,一些动态水利平衡阀出现了,这些产品逐步被投放到采暖系统中使用,主要是解决管道系统、设备散布以及在采暖系统中出现的水力失调等等问题,直到后来才被运用到了空调系统。
一、变流量水利平衡系统的现状变流量水利平衡系统制造理念是在选择设施和管道时都需要按负荷最大化设计,然而在实际变流量水利系统运行中,安装在终端装置上的控制阀门会调节水流量来满足相应负荷情况需要,因为暖通空调在多数时间段都是在一种负荷的状态下运转,所以高效和节能得到了很大的提升。
暖通空调设备绝大部分时间内在远低于设计负荷情况下运转,空调水系统供回水温差远低于供暖系统的温差,无法进行质调节,流量调节才是合理的做法让暖通空调变流水系统精准度出现偏差,达不到舒适节能的效果,随着暖通空调越来越大型化,这样动态水力失衡的情况也就越来越显著。
二、暖通空调变流量水力平衡概述1、静态水力失调和静态水力平衡由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求的管道特性阻力数比值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求的流量不一致引起的水力失调,叫做静态水力失调。
静态水力平衡是指系统中所有末端设备的电动控制阀均处于全开的位置,所有动态水力平衡设备开度也都同定在设计参数位置,这时,如果所有末端设备的流量均能达到设计值,则可认为系统达到静态水力平衡。
对暖通空调水力平衡的分析以及调节方法的探讨摘要:本篇文章主要针对空调水力系统的调节平衡问题,在空调水力的失调和空调水力失衡的基础之上来作为调节的基础,并且对空调水力流量系统在调节过程中所处的平衡环节做出了全面详细的分析。
关键词:暖通空调水力平衡调节平衡阀进入21世纪以来,我国社会经济进入了蓬勃发展的时期,人们日常的水平也不断的提高,极大的刺激了科技技术水平的提升,在这个过程中,建筑行业自身的能耗也在不断的增大,建筑中的暖通空调就处在这样一个状况之下,建筑内的暖通空调主要属于一种人们在日常生活过程中所使用的节能型的中央空调。
对于建筑行业来说,空调的暖通系统出现失调的现象是极为普遍的,这主要是由于暖通空调在运行的过程中,对水力的分配没有达到一个均匀数值,从而造成了整个建筑内个别区域内出现夏天没有制冷效果,冬天没有供暖的情况,暖通空调系统出现了供冷供热不合理,但是对于能源的消耗却依然是标准甚至超过原来设计耗能的,这就导致了能源耗损的情况出现[1]。
近几年来,在大多数暖通空调的水力调节系统的一些比较重要的部位都使用了水力来作为平衡阀,通过平衡阀来对系统供水系统进行调节。
1.水力失调在使用暖通空调的过程中,如果它流向各个用户间的流量与初期设定的流量不同,那么暖通空调就出现了失调的现象,失调现象也可以分为动态的失调和静态失调这两类,静态失调主要是指的在设定的条件小,暖通空调没有达到要求的流量,或者说与设计的流量不符,这就是暖空空调系统出现了根本上的系统问题,如果不及时将这个问题解决掉,这个问题就会一直伴随着暖通空调的运行而存在。
特别是在一些定流量的系统之中,出现静态失调这种现象是比较普遍的,动态失调就供水系统在运作的过程中,受到用户对水流的改变影响,从而使得整个系统的阻力、压力在不断的发生变化[2],从而使得一些用户的流量受到影响,这一类现象是随着用户变化而变化的,是属于动态性的。
2.水力平衡调节2.1水力平衡及元器件水力平衡是指系统管网中各个用户在其它用户流量改变时保持本身流量不变的能力,通常通过用户的水力稳定性系数来表示用户出现的最大流量。
暖通空调变流量系统几种平衡调节方案的选择本文分析了暖通空调工程风机盘管系统及空调箱(空气处理机组)系统几种常见的水力平衡及调节方案,并对这几种方案进行了比较。
关键词:风机盘管空调箱空气处理机组水力平衡在暖通空调变流量水力系统中,水力平衡及调节方案的选择是个重要的课题。
合理的选择水力平衡及调节方案,可以满足暖通空调系统的舒适节能性要求,使系统高效、稳定同时经济的运行。
以下针对暖通空调风机盘管系统和空调箱(空气处理机组)系统分别讨论几种常见的平衡和调节方案。
一、风机盘管系统水力平衡和调节方案:针对风机盘管系统,常用的几种调试方案主要有:“静态平衡阀+电动二通阀”、“静态平衡阀+压差调节阀+电动二通阀”、“动态流量平衡阀+电动二通阀”、“动态平衡电动二通阀”等1、“静态平衡阀+电动二通阀”平衡调节方式:图1为静态平衡阀安装在风机盘管各层水平支管上,图2为静态平衡阀安装在风机盘管各层水平支管和末端回水管上。
通过安装静态水力平衡阀,并且在初调试时按照一定的步骤进行调节,可以使在系统调试合格后各层水平支管或者各个风机盘管的流量同时达到设计流量,系统部分或者全部消除了静态水力失调,但是在系统运行过程中,不同风机盘管的调节会存在一定的相互干扰,因此存在一定的动态水力失调。
2、“静态平衡阀+压差调节阀+电动二通阀”平衡调节方式:图3为压差调节器安装在风机盘管各层水平回水管上,静态平衡阀安装在各层水平供水管上;图4为压差调节器安装在风机盘管各层水平回水管上,静态平衡阀安装在末端风机盘管供水管上。
通过安装静态水力平衡阀,可以使系统在调试合格后各层水平支管或者各个风机盘管的流量同时达到设计流量,系统部分或者全部消除了静态水力失调;通过压差调节器在各层水平供回水管的定压差作用,可以维持风机盘管末端管道的压差在一定程度上保持恒定,从而避免末端风机盘管流量调节的相互干扰,实现动态水力平衡。
但是,由于水平管道上存在着一定的沿程阻力,当水平并联风机盘管的数量较多、管道长度较长,从而使沿程阻力较大时,定压差作用就受到了消弱,这时末端风机盘管的流量调节仍存在一定的相互影响,存在一定的动态水力失调。
述论暖通空调水力平衡的调节方法
发表时间:2018-07-05T10:34:28.580Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第2期作者:翁善
[导读] 对于建筑的暖通空调系统,如果在运行过程中,因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网络的流量分配与各热用户所要求的流量偏离。
佛山欧思丹热能科技有限公司 528244
摘要:在暖通工程中受水力失调的影响导致了暖通系统流量不能够进行合理的分配,不同的区域之间要么流量过剩,要么流量不足,进而影响了暖通空调系统功能的正常发挥,系统所传送的冷热能量不能够满足季节对暖通空调系统的基本需求,同时也造成了能量的巨大浪费,因此,运用调节阀门对暖通空调系统的流量进行有效地调节和配置是空调水利平衡调节的重要方法。
基于此,本文就从暖通空调水力平衡的调节方法展开分析。
关键词:暖通空调;水力平衡;调节方法
1、水力平衡的概述
对于建筑的暖通空调系统,如果在运行过程中,因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网络的流量分配与各热用户所要求的流量偏离,造成各用户的供冷供热量不符合要求,这种现象就是水利失调。
相对而言,水力平衡就是说在暖通空调制冷或制热过程中,系统内任何一个用户制冷制热需求的改变都不会个系统中其他的用户制冷制热带来影响,即系统水力稳定性强。
在空调行业中,通常运用水力稳定系数来衡量暖通空调水力平衡的程度,水力稳定系数用y来表示。
y值时暖通系统中热用户的规定流量与工况变化后可能达到的最大流量的比值,y值越大,就说明设计越成功,y值过小,用户的制冷制热要求就难以得到保障。
但是,虽然说r值越大越好,但是过大的话容易造成投资方资金浪费现象,因此,r值是不能无限制过大的。
r值为1时,水稳定处于最佳状态,水力最平衡,其他数值则表示水力失调。
2、暖通空调系统水力调节现状
为确保暖通空调系统提高效能运转,必须高度重视水力调节工作。
解决水力失调问题的根本在于系统流量分配不均情况的解决,目前,最常用的措施就是阀门调节方法,通过调节作用确保系统流量分配的均匀性。
在实际应用中,球阀及截止阀是暖通空调系统设计及技术人员进行系统流量分配调节的常用调节装置。
阀门虽然能够具有一定的调节作用,但是却不能从根本上解决水力失调问题,同时这种方法在应用上也存在着一些不足及弊端,比如应用后不利于流量的有效测量,调节方法也存在很大的不确定性等等。
那么,为了有效弥补阀门调节方法的不足,现阶段,设计人员为加强水系统流量分配的均匀性,往往采用在关键位置设置水力平衡阀的措施。
实践证明,水力平衡阀在水力调节性能方面还是比较突出的,它不仅具有很好的水力平衡调节作用,而且可以实现系统流量的实时检测,因此,是一种比较值得推广应用的方法。
3、产生水力失调的原因分析
3.1静态失调
空调水系统虽经过详细的水力计算,但在施工安装过程中,各用户的流量仍不能达到设计要求。
如管网中流体流动的动力源(一般指泵、重力差等)提供的能量与设计要求不符,泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异,流体自由液面差的变化等,导致管网中压头和流量偏离设计值;再比如管材粗糙度,焊接光滑度,管路路由的长度量,三通的增减等参数发生变化时,均会导致管网的实际流动阻力特性与设计值偏离。
这种水力失调是稳定的、根本性的,是不以设计为转移的,如不加以解决影响将始终存在。
为了使系统达到静态水力平衡状态,需要在水利平衡系统失衡状态下安装水力平衡调节装置来实现水力系统的平衡。
对系统静态水力平衡状态进行判断,主要是根据系统中所配备的平衡设备是否与系统设计参数之间保持协调一致。
当二者之间保持一致时,系统内全部末端设备所配备的温度控制阀到达全开位置时,此时整个系统末端设备流量与设计流量便会保持基本一致。
3.2动态失调
系统在实际运行中,当一些末端用户的水流量发生改变时(关闭或调节),会使其它用户的流量随之产生变化。
运用水力平衡装置作用于系统某些容易出现失衡的位置,可以提高系统水力平衡的整体效果。
动态水力平衡基本内容主要可以概括为两个方面。
一方面是当系统其它环路出现不同状况时,动态水力平衡系统自身环路当中的关键点压差就会随之做出适当的调整,当温控阀、电动调节阀等动态阀门的开度呈不变状态时,此时系统流量也会处于不变状态。
另一方面则是受外部环境的影响,动态水力平衡系统自身的环路处于变化状况时,可以通过运用平衡调节设备,使系统关键点压差保持不变。
4、暖通空调水力平衡的调节方法
4.1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。
4.2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。
4.3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。
结束语
综上所述,在暖通空调的供水系统安装的过程中,必须要严格按照系统规定得的精度和整个工程的投资来合理的选择最科学的水力平衡阀门。
产生水利失调的原因有动态的和静态的系统静态的水力平衡,采用定流量系统的水力平衡、变流量系统水力平衡的调控、采用灵活的能量配置的调配手段来调节暖通空调的水力平衡,这样才能使得整个系统能够保证长时间的正常运行,还能够最大的限度的节省能耗资源,使得整个建筑处在一个极为经济的运作状态中。
参考文献
[1]蔡芝福.暖通空调水利平衡调节设计研究[J].建筑工程技术与设计,2016.
[2]黄磊,张任飞.暖通空调水力平衡调节设计研究[J].民营科技,2013.。