序言
在理論上，新的控制技術(shù)是可以滿足的室內(nèi)氣候和運行成本要求的。但在實踐中，即使密的控制器也不能實現(xiàn)所承諾的功能。因此，舒適度就會打折扣，運行成本也會高于期望值。
這常常是因為暖通空調(diào)系統(tǒng)的機械設(shè)計沒有滿足為實現(xiàn)穩(wěn)定而精確的控制所需的一些條件。以下是這三個重要的條件：
1．所有終端處都必須達到設(shè)計流量。
2?？刂崎y兩端的壓差不能變化過大。
3．系統(tǒng)接口處的流量必須相互兼容。(一、二次環(huán)路流量要相匹配)
本文簡單地討論了其中的個條件，若違反此條件會產(chǎn)生的問題、為什么會發(fā)生這些問題以及如何在設(shè)計階段預(yù)防這些問題。
常見問題
這些問題通常表明個條件(即每個末端處都必須達到設(shè)計流量)沒有得到滿足：
·高于預(yù)期的能耗成本。．在中等和／或高負荷下不能實現(xiàn)裝機功率。
·樓房內(nèi)一些部位過熱，而另一些部位過冷。
·夜間停機回設(shè)后的啟動需要較長的時間才能達到期望的室溫。
獲得正確的流量
一臺末端設(shè)備所傳遞的功率取決于供水溫度和水流量。需要對這些參數(shù)進行控制以達到要求的室溫。只有具備需要的水流量時，才能進行控佑，J。
但有些人好像以為只要將設(shè)計流量標(biāo)在圖紙上就能在管道中實現(xiàn)。事實上，要想得到需要的流量，必須進行測量和調(diào)節(jié)。這就是為什么專家們都確信水力平衡是非常必要的原因所在。我們的討論限于這樣一個問題：我們該怎樣辦?比如，是不是可以通過仔細設(shè)置系統(tǒng)的尺寸來獲得正確的流量分配?
在理論上，回答是肯定的；但在實踐中，這只是一個美好的夢想。生產(chǎn)裝置、管道、泵和末端在設(shè)計時能夠地滿足實際需求(除非裝置是捶照差異度計算的)。如果鏈條中一個環(huán)節(jié)的尺寸不適當(dāng)，其他的也就不能達到的運行效果。因此，就不能獲得期望的室內(nèi)氣候，舒適度就打了折扣。
有人可能認為在設(shè)計裝置時考慮一些安全因素就能夠防止大多數(shù)的問題。但是，即使有些問題可以通過這種方式解決，但又會產(chǎn)生其他的問題，特別是在控制方面。某種程度的尺寸偏大是無法避免的，因為部件必須從現(xiàn)有的市場供應(yīng)范圍內(nèi)挑選，一般是不能與計算值相符的。此外，在設(shè)計階段，一些部件的特性還是未知數(shù)，因為它們將在后續(xù)階段由承包商來選擇。這樣就需要對原始的系統(tǒng)設(shè)計加以修改以考慮實際的安裝情況，常常會略微偏離原始設(shè)計。
水力平衡可以在實際裝置中獲得需要的流量，對偏大尺寸加以補償，實現(xiàn)投資的初衷。
定流量分配系統(tǒng)
在定流量分配系統(tǒng)中(圖1a)，通過計算，使三通閥產(chǎn)生的壓降至少不低于盤管C中的設(shè)計壓降。這意味著控制閥閥權(quán)度至少為0.5，這是實現(xiàn)良好控制的關(guān)鍵。如果盤管中的壓降加上控制閥的壓降等于20kPa，而可以得到的壓差(△H)為80kPa，則必須由平衡閥STADl承擔(dān)60 kPa的差值。否則，該回路將會發(fā)生200％的過流，造成難以控制，并會影響到系統(tǒng)的其余部分。
在圖1b中，平衡閥STAD2是關(guān)鍵。沒有它，旁路AB將變成一個嚴重過流的短路，而在系統(tǒng)的其他部分則形成流量不足。用STAD2對一次流量Qp進行測量和調(diào)節(jié)，用STAD3對二次設(shè)計流量Qs進行測量和調(diào)節(jié)，使Qp稍高于Qs。
平衡可以保證正確的流量分配，防止出現(xiàn)運行問題，使控制器真正能夠?qū)崿F(xiàn)控制功能。
變流量分配系統(tǒng)
在變流量分配系統(tǒng)中，高負荷下主要容易發(fā)生流量不足問題。
乍一看，在末端用二通控制閥的系統(tǒng)無需再平衡，因為根據(jù)設(shè)計是可用控制閥來調(diào)節(jié)流量，達到要求的流量。因此，應(yīng)當(dāng)能夠自動達到水力平衡。但是，即使經(jīng)過仔細的計算之后，你仍會發(fā)現(xiàn)市場上根本買不到具有所需K。的控制閥。如此一來，大部分控制閥就會尺寸偏大。在許多情況下(比如：啟動時、發(fā)生大的干擾時、一些溫控器設(shè)定在最小或值時、或者當(dāng)一些盤管尺寸偏小時)，不得不將控制閥打開。在這些情況下，以及當(dāng)平衡閥不到位時，一些回路中將會發(fā)生過流，進而造成其他回路中的流量不足。
使用變速泵也不能解決這一問題，因為泵的揚程改變時，所有的流量也會相應(yīng)發(fā)生變化。試圖用這種方法避免過流只能使流量不足愈加嚴重。
整個系統(tǒng)設(shè)計成能夠在負荷時提供功率(無論有無差異度)。因此，在需要時達到這一功率就非常關(guān)鍵了。在設(shè)計條件下達到的水力平衡保證所有末端都能獲得其需要的流量，從而實現(xiàn)投資的初衷。在部分負荷情況下，當(dāng)一些控制閥關(guān)閉時，回路上可以得到的壓差只會增加。如果在設(shè)計條件下能夠避免流量不足，則在其他條件下也不會出現(xiàn)流量不足。
早晨啟動
在變流量分配系統(tǒng)中，每次夜間停機回設(shè)后的早晨啟動是一個需要認真考慮的事項，因為大部分的控制閥都被打開了。這就會造成過流，從而在一些管道中產(chǎn)生無法預(yù)測的壓降，而使系統(tǒng)中不利回路的末端發(fā)生嚴重的流量不足。直到有利回路都已經(jīng)達到了設(shè)定溫度(如果這些設(shè)定點合理的話)，使其控制閥開始節(jié)流之后，那些不利回路才能得到足夠的流量。因此，啟動難度加大，所需的時間也會超出預(yù)期，在能耗方面的代價也是的。不均勻的啟動將使控制管理和任何形式的優(yōu)化在實踐中都無法實現(xiàn)。
在定流量分配系統(tǒng)中，啟動期間和啟動之后都存在著流量不足和過流，從而使問題更加難以解決。平衡所需的工具
要平衡一個系統(tǒng)，要求工具必須滿足以下條件：
·流量必須是可以測量的，精度約為土5％。平衡程序可以檢查系統(tǒng)是否按照設(shè)計運行、檢測故障，并根據(jù)測量結(jié)果決定糾正措施。
·流量必須易于調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)靈活通融。
．平衡裝置必須保證長期可靠，還必須能夠抵御侵蝕性的水。
·在沖洗時應(yīng)當(dāng)不必拆除平衡裝置，也不需要使用特殊的過濾器。
·設(shè)定位置必須易于讀取，并由隱藏式記憶裝置保護設(shè)定值。全節(jié)流范圍應(yīng)當(dāng)需要手輪轉(zhuǎn)動至少四整圈，以保證足夠的調(diào)節(jié)精度。
·大尺寸閥門應(yīng)當(dāng)具有一個平衡錐體，用于設(shè)定閥門時克Z艮由于其兩端較高的壓差產(chǎn)生的力矩。
·平衡閥必須具有關(guān)斷功能。
必須具有測量儀器，使流量易于測量，而不必使用圖表。儀器中應(yīng)當(dāng)加入一個簡單的平衡程序，并且能夠打印平衡報告。儀器還應(yīng)當(dāng)能夠記錄流量、壓差和溫度的變化過程，以便實施診斷。
平衡變得簡單
水力平衡提供了驗證系統(tǒng)是否正確安裝的機會，還能夠檢測大部分故障(例如：空氣、阻塞、過濾器、水力故障)并予以糾正。
“TA平衡”方法是的系統(tǒng)平衡方法?！癟A平衡”是一個基于補償方法的計算杉L程序。將"TA平衡”結(jié)合到平衡儀器CBI中。在系統(tǒng)中進行了一些測量之后，“TA平衡”會計算平衡閥的正確設(shè)定。這一方法的主要優(yōu)點是只需一個人用一個平衡儀器就能夠平衡整個裝置。
與所有其他平衡程序一樣，系統(tǒng)必須分為各個模塊。一個模塊是由幾個連接到相同供水與回水管道的回路形成的。每個回路都有自己的平衡閥。每個模塊都有一個公共的平衡閥，稱為合作閥(圖4)。
CBI檢測到最不利回路(需要的壓差的回路)，并給該回路的平衡閥分配一個3 kPa的壓降(實現(xiàn)可靠流量測量所需的最小壓降)。
然后確定其他平衡閥的設(shè)定值，以實現(xiàn)模塊內(nèi)各部件的相對平衡。設(shè)定值與實際可以得到的泵揚程或系統(tǒng)中其他平衡閥的設(shè)定都無關(guān)。所確定的值經(jīng)設(shè)定后鎖定。
當(dāng)所有的模塊都各自實現(xiàn)平衡之后，利用相同的程序可實現(xiàn)模塊之間的相互平衡。在這一階段，確定合作閥的設(shè)定值。
最后，用主平衡閥來調(diào)節(jié)總設(shè)計流量。所有的多余的壓降都在這一閥門處讀取、測量。有時這一多余壓降是很高的，可以安裝一臺較小的泵以降低泵送成本。
這一操作完成之后，所有末端處就都達到了設(shè)計流量。通過計算機打印可提供每臺平衡閥的沒定值、壓差和水流量情況。
結(jié)論
任何暖通空調(diào)系統(tǒng)都是用來提供舒適的室內(nèi)氣候，同時地降低成本和減少運行問題。
在理論上，現(xiàn)代控制技術(shù)可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。但在實踐中，即使密的控制器也不能實現(xiàn)所承諾的功能。原因往往是實現(xiàn)良好控制所需要的條件沒有得到滿足。
其中一個條件就是在所有末端處都必須達到設(shè)計流量。必需要通過水力平衡來保證實現(xiàn)這一條件。水力平衡可以防止一些回路中的過流引起其他回路中的流量不足，可以檢測泵尺寸偏大的程度，還能綜合驗證系統(tǒng)運行是否符合設(shè)計者的意圖。
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