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暖通空調(diào)系統(tǒng)全面水力平衡解決方案

時(shí)間:2020-07-29 15:18:45來源:

導(dǎo)語:?空調(diào)系統(tǒng)存在的典型問題:能耗高、舒適度低。制冷機(jī)組、水泵、空調(diào)機(jī)組等設(shè)備工作效率較低;空調(diào)房間溫度無法達(dá)到設(shè)定值、波動(dòng)較大;

  建筑能耗在我國(guó)能源總消費(fèi)中所占的比例已達(dá)35%,且持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。大型公共建筑中空調(diào)系統(tǒng)耗能約占建筑總能耗的50~65%。

  空調(diào)系統(tǒng)存在的典型問題:能耗高、舒適度低。

  1)制冷機(jī)組、水泵、空調(diào)機(jī)組等設(shè)備工作效率較低;

  2)空調(diào)房間溫度無法達(dá)到設(shè)定值、波動(dòng)較大;

  3)水系統(tǒng)的噪音。

  水力失調(diào):

  靜態(tài)水力失調(diào):主要由于系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型、施工等過程中的種種誤差迭加產(chǎn)生的,設(shè)計(jì)需要的系統(tǒng)管道阻力特性與實(shí)際系統(tǒng)管道阻力特性不相符,所造成的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量不一致的水力失調(diào)狀態(tài)。靜態(tài)水力失調(diào):天生的,所有系統(tǒng)都有,平衡調(diào)試后消失。

  動(dòng)態(tài)水力失調(diào):在暖通空調(diào)水系統(tǒng)上安裝了很多調(diào)控設(shè)備,應(yīng)用了變流量技術(shù),從而使系統(tǒng)的瞬時(shí)阻力特性與設(shè)計(jì)所需阻力特性不符,而造成了系統(tǒng)的瞬時(shí)失調(diào)狀況。后天的,所有系統(tǒng)都有,必須由動(dòng)態(tài)閥門修正!

  水力平衡閥的分類:

  一、靜態(tài)平衡閥—并聯(lián)管路

  二、動(dòng)態(tài)平衡閥

  1、動(dòng)態(tài)流量平衡閥/定流量閥—冷凍機(jī)干管

  2、動(dòng)態(tài)壓差平衡閥/壓差調(diào)節(jié)器—水平支管、垂直立管

  三、電動(dòng)平衡閥—末端設(shè)備

  1、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥—風(fēng)機(jī)盤管

  2、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥—新風(fēng)機(jī)組、組合式空氣處理機(jī)組

  水力平衡閥的作用:

  平均分配流量(按設(shè)計(jì)流量分配):靜態(tài)平衡閥;

  按需分配流量(按實(shí)時(shí)負(fù)荷分配):動(dòng)態(tài)平衡閥。 

  靜態(tài)(水力)平衡閥:

  各主要并聯(lián)管路的平衡方案(集水器、垂直立管、水平支管)

  水力失調(diào)的典型現(xiàn)象(存在的問題):

  部分區(qū)域過流從而導(dǎo)致部分區(qū)域欠流的冷熱分配不均;

  為照顧不利環(huán)路而加大流量運(yùn)行導(dǎo)致能源浪費(fèi);

  有利環(huán)路閥門、末端設(shè)備處存在水流噪音。  

  平衡方案:各并聯(lián)管路設(shè)置靜態(tài)平衡閥。

  平衡原理:通過調(diào)節(jié)自身開度改變閥門阻力,平衡各并聯(lián)環(huán)路的阻力比值,使流量合理分配,達(dá)到實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量相同;

  消除水系統(tǒng)存在的部分區(qū)域過流從而導(dǎo)致部分區(qū)域欠流的冷熱分配不均現(xiàn)象,有效避免了為照顧不利環(huán)路而加大流量運(yùn)行的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,因此可節(jié)省冷/熱量,同時(shí)還可以減少水泵運(yùn)行費(fèi)用。

  通過調(diào)節(jié)自身開度改變閥門阻力,平衡各并聯(lián)環(huán)路的阻力比值,使流量合理分配,達(dá)到實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量相同;

  消除水系統(tǒng)存在的部分區(qū)域過流從而導(dǎo)致部分區(qū)域欠流的冷熱分配不均現(xiàn)象,有效避免了為照顧不利環(huán)路而加大流量運(yùn)行的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,因此可節(jié)省冷/熱量,同時(shí)還可以減少水泵運(yùn)行費(fèi)用。

  靜態(tài)平衡閥的作用:調(diào)整并聯(lián)環(huán)路流量的分配。

  靜態(tài)平衡閥為一局部阻力系數(shù)可調(diào)的閥門,通過改變靜態(tài)平衡閥;

  自身的局部阻力系數(shù),進(jìn)而調(diào)節(jié)其所在環(huán)路的S值……。

  動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥:

  1、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥=壓差平衡閥電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;

  2、一臺(tái)閥門安裝空間小、阻力:3m;(壓差平衡閥電動(dòng)調(diào)節(jié)閥阻力:5-6m)

  3、初投資成本:壓差平衡閥電動(dòng)調(diào)節(jié)閥較動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥高20%。

  新風(fēng)機(jī)組、組合式空氣處理機(jī)組的平衡控制方案:

  動(dòng)態(tài)水力失調(diào)的典型現(xiàn)象(存在的問題):

  1、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥易受系統(tǒng)壓差波動(dòng)的干擾,無法穩(wěn)定精準(zhǔn)控制水流量;

  自控的理想狀態(tài):

  目標(biāo)區(qū)域負(fù)荷變化—閥門開度隨之改變調(diào)節(jié)水流量(冷/熱量的輸出);

  目標(biāo)區(qū)域負(fù)荷不變—閥門開度維持不變穩(wěn)定水流量(冷/熱量的輸出)。

  應(yīng)用普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,狀態(tài)1系統(tǒng)正常運(yùn)行。

  應(yīng)用普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,狀態(tài)2水系統(tǒng)壓力波動(dòng)。

  實(shí)際流量偏離負(fù)荷需求流量;造成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的頻繁動(dòng)作。

  應(yīng)用普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,狀態(tài)3控制閥門動(dòng)作。

  電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是水系統(tǒng)的一部分,它受系統(tǒng)影響的同時(shí)也影響著系統(tǒng),它的動(dòng)作會(huì)影響相鄰環(huán)路,造成系統(tǒng)的頻繁擾動(dòng)。

  2、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在著諸多問題;

 ?、偻ㄟ^閥門的流量并非很小;

 ?、诋a(chǎn)生較大的噪聲;

 ?、圩饔糜陂y芯上的力將很大,易產(chǎn)生閥桿抖動(dòng)的糟糕狀況;

 ?、茏饔糜陂y芯上的力很大,如執(zhí)行器選配扭矩小,易出現(xiàn)閥

  門關(guān)不上的問題;

 ?、蓍y門閥芯、執(zhí)行器等關(guān)鍵部件壽命大大降低。

  3、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量特性曲線偏離理想特性曲線。

  等百分比特性曲線:

  電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門為什么需要等百分比流量特性曲線?

  問題在哪里呢?壓差為變量。

  方案一:動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(一體閥)

  工作原理:

  1、通過手輪3進(jìn)行最大流量設(shè)定,設(shè)定值可被鎖定滑塊鎖定,當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),可通過執(zhí)行器進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。P1閥門進(jìn)口壓力、P3閥門出口壓力,P2閥門調(diào)節(jié)閥芯后壓力。P1-P2為一恒定值。

  2、動(dòng)態(tài)平衡結(jié)構(gòu)1a可恒定P1-P2,通過流量設(shè)定手輪3調(diào)整流量設(shè)定結(jié)構(gòu)1b,從而設(shè)定最大流量。當(dāng)P1-P3發(fā)生變化時(shí)(如系統(tǒng)末端設(shè)備開關(guān)或調(diào)節(jié)動(dòng)作引起壓差變化),P1-P2始終維持不變。因此,閥門任意開度下閥權(quán)度均為100%(a=1),實(shí)現(xiàn)從小負(fù)荷到滿負(fù)荷流量的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。

  特性曲線:

  天棚輻射制冷系統(tǒng);風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng);散熱器系統(tǒng);地板送風(fēng)系統(tǒng);新風(fēng)機(jī)組、組合式空氣處理機(jī)組系統(tǒng)。

  方案二:動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

  風(fēng)機(jī)盤管環(huán)路的平衡控制方案:

  動(dòng)態(tài)水力失調(diào)的典型現(xiàn)象(存在的問題):

  1、環(huán)路內(nèi)任意一個(gè)或若干個(gè)二通閥動(dòng)作均會(huì)引起壓差波動(dòng),造成其余末端設(shè)備的流量改變,冷熱量輸出變化。

  2、環(huán)路外壓差波動(dòng),引起整個(gè)環(huán)路及環(huán)路內(nèi)每臺(tái)末端設(shè)備的流量改變,冷熱量輸出變化。

  方案四:壓差調(diào)節(jié)器電動(dòng)二通閥

  壓差值在一定范圍內(nèi)可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定,設(shè)定值直讀,給用戶帶來很大的靈活性;

  當(dāng)系統(tǒng)壓差波動(dòng),作用在膜片上下端的力隨之改變,膜片將帶動(dòng)閥芯動(dòng)作從而改變閥門自身的阻力,補(bǔ)償系統(tǒng)的壓差變化,使得所控制兩點(diǎn)間壓差恒定不變。

  壓差調(diào)節(jié)器穩(wěn)定壓差的工作原理:

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