暖通空调水系统的水力平衡调节
全面水力系统平衡
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两通调节阀阀权度
设计流量下调节阀全开时
β = ΔPControlvalvefullyopenanddesignflow
ΔPControlvalvefullyshut
调节阀全关时
TA 法则： β ≥ 0.25
两通阀全关时资用压差取决于负荷情况 （即取决于所有其它调节阀的开启度)
平衡系统某一点的资用压差 最小值：发生于设计工况下 最大值：发生于系统流量最小情况下， 约等于水泵扬程
kv =
q= ΔP
1.7 = 3.1 30
100
• 市面上的两通阀都是按照Reynard数生产的（如
右所示）
• 为保证流量可以达到设计流量，选较大的Kvs值4
• 后果是系统产生过流，造成不平衡
q = k v Δ P = 4 × 30 / 100 = 2 .19 m 3 / h
口径
mm
Kvs
15
2.5
Noise
Sound pressure level [dB]
Cavitating valve
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控制阀的阀权度
qp
H
pV
C STAD
β = ΔP控制阀全开并通过设计流量
ΔP控制阀关闭
Q=Kv√ΔP
阀权度：控制阀在多大的程度 上能够控制流量，有效调节末 端设备出力。 阀权度是动态变化的，直接影 响自控系统的效果。
过流意味着水流速高于设计预期值
v
=
0.354q di2
q l/h, di mm
v = 1273q di2
q l/s, di mm
过流回路中的控制阀开/关频繁，大大降低使用寿 命
17
为什么要用手动平衡阀？
平衡阀,静态平衡阀及动态平衡阀基本工作原理介绍
平衡阀，静态平衡阀及动态平衡阀基本工作原理介绍暖通空调系统一、暖通空调系统常见的几种水力平衡设备：暖通空调系统常见的水力平衡设备主要有用于消除静态水力失调、实现静态水力平衡的静态水力平衡阀和用于消除动态水力失调、实现动态水力平衡的动态压差平衡阀、动态流量平衡阀、动态平衡电动开关阀、"动态压差平衡阀与电动调节阀组合"以及一体式动态平衡电动调节阀等。
1、静态平衡阀：静态平衡阀是消除暖通空调水系统静态水力失调、实现静态水力平衡的主要设备。
静态平衡阀实质上是一个具有明确的"流量-压差-开度"关系、清晰可调的开度指示以及良好调节特性的阻尼调节元件。
在暖通空调水系统中，静态平衡阀保证的不是系统中单个管道的流量值，它要维持的是在系统初调试时，通过静态平衡阀的调节作用，使系统中各个管路的流量比值与设计流量的比值一致，这样当系统的总流量等于设计总流量时，各个末端设备及管道的流量也同时达到设计流量。
静态平衡阀主要应用于系统分集水器、分支管道以及末端设备处。
2、动态压差平衡阀：动态压差平衡阀是消除暖通空调系统动态水力失调、实现动态平衡的主要设备之一。
动态压差平衡阀具有关键点定压差功能，它通过阀门内部的自力式机构，能自动地将系统两个关键点之间的压差恒定在设定压差值。
基于全面水力平衡系统对分系统定压、分级定压以及设备定压的要求，动态压差平衡阀广泛地应用在系统主管、分支管道以及各种末端设备处。
3、动态流量平衡阀：动态流量平衡阀是消除系统动态水力失调的设备之一。
动态流量平衡阀实质是在一定的压差范围内维持管道的流量始终不变，流量值的大小可以根据系统要求进行定制，因此它又叫做"定流量平衡阀"。
动态流量平衡阀主要应用于水力系统中要求保持流量不变的管道，如冷水机组冷冻、冷却水管以及采用变风量调节系统制冷供热量的末端设备管道处。
4、动态平衡电动开关阀：动态平衡电动开关阀是暖通空调水系统消除动态水力失调、实现动态平衡的主要设备之一。
对暖通空调水力平衡浅析
对暖通空调水力平衡浅析摘要:在建筑物暖通空调工程中 ,水力平衡的调节是个重要的课题。
水力平衡又分为静水力平衡和动态水力平衡两种 ,水力平衡的实现将有助于工程的完善 ,同时保证全系统的正常运行。
关键词:水力;平衡; 系统;流量abstract: in the hvac engineering building, hydraulic balance regulation is a very important issue. hydraulic balance and divided into static hydraulic balance and dynamic hydraulic balance two kinds, the realization of the hydraulic balance will help to the improvement of the project, and at the same time guarantee the normal operation of the whole system.keywords: hydraulic; balance; system; flow中图分类号：tu831.3+5文献标识码：a 文章编号：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。
一、水力失调和水力平衡的各种类型1.1静态水力失调和静态水力平衡由于各种原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求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流量不一致 ,引起系统的水力失调 ,叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的 ,是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。
水力平衡技术应用于暖通空调
和 收 费 率 。 过 实 际 测 试 ， 端 用户 单 位 流量 是 远 端 用 户 单 位 流 通 近 量 的 数 倍 ，为使 远 端 用 户达 到 １ 。 ６Ｃ，近 端 用 户 室 温 已 经 超 过 ２ ０
本 失 调 情 况 的 一 种 阀 门 ，因此 ， 节 功 能 是 其 首 要 的 功 能 。阀 门 调 的 理 想 流 量 特 性 主 要 有 直 线 流 量 特 性 、 百分 比 流 量 特 性 、 开 等 快 流 量特 性 三 种 。 对 于 平 衡 阀 只 有 采 用 线 性 流 量 特 性 和等 百 分 比
指 系统 中各 用 户 在 设 计 状 态 下 ． 际 流 量 与设 计 流 量 不 符 ． 种 实 这 失调 是 稳 态 的 、根 本 性 的 ．如 不 加 以 解 决 这 类 问题 始 终 存 在 。
特 别是 在现 有 的 定 流 量 系 统 中 ， 态 失 调 问题 比 较 突 出 。 态 失 静 动 调 是指 系 统 中一 些 用 户 的水 流 量 改 变 时 ． 引起 系统 的 阻 力 分 布 变 化 ，导 致 其 他 用 户 流 量 随之 改 变产 生 失 调 ，这 种 失 调 是 变 化 的 、动 态 的 。新 建 的分 户 供 暖 系统 因 安 装 散 热 器 温 控 阀 系 统 变 流 量运 行 ．产 生 的 失调 现 象 属 于 此 种 失 调 。 暖 通 空 调 实 际运 行 中 ，初 、末 的 供 回水 温 差 小 ． 由重 力 引 起 的垂 直 失 调 小：中 期 供 回 水 温 差 大 ， 由重 力 引起 的 垂 直 失 调 作 用 加 大 。 特 别 对 于 下 供 下 回 系统 ，要 求 系 统 供 回水 温 差 应 小 于 １ ０℃ ，才 能 保 证 因 重 力 引 起 的 垂 直 失 调 不 致 太 大 。 暖 通 空 调 系
了解暖通空调安装工程中的水冷冷却系统规范要求
了解暖通空调安装工程中的水冷冷却系统规范要求在暖通空调安装工程中，水冷冷却系统是一项重要的组成部分。
为了确保安装过程的质量和使用效果，有一系列的规范要求需要遵循。
本文将详细介绍暖通空调安装工程中水冷冷却系统的规范要求。
一、系统设计要求在水冷冷却系统的设计过程中，需要考虑以下要求：1. 整个系统应合理布局，管道、设备以及附件之间的距离应符合相关标准，以便于维修和清洁。
2. 设备的选择应符合运行要求，包括冷却塔、冷凝器、水泵等。
3. 管道系统的设计应遵循流体力学原理，保证水流的稳定和均匀分布。
4. 系统应具备完善的防雷和防腐蚀措施，确保设备和管道的长期可靠运行。
二、设备安装要求在安装水冷冷却系统的设备时，需要遵守以下规范要求：1. 设备的安装位置应符合设计要求，保证周围环境通风良好，并满足安全距离的要求。
2. 冷却塔的安装应牢固可靠，底座应平整、稳固，避免因震动造成设备的损坏。
3. 冷却塔的风道系统和水泵连接管道应正确安装，防止漏水和空气泄露。
4. 冷凝器的管道连接应牢固密封，采用焊接或螺纹连接方式，并按要求进行防腐蚀处理。
三、管道安装要求在安装水冷冷却系统的管道时，需要遵循以下规范要求：1. 管道的材质应符合相关标准，常用材质包括钢管、铜管和塑料管等。
2. 管道的安装应保持坡度，以便于冷却水的正常流动和排放。
坡度可以根据不同的管径和流速确定。
3. 管道的连接应采用焊接、螺纹连接或者法兰连接等方式，确保连接牢固，无漏水。
4. 管道的保温层应符合相关标准，以减少热量损失和防止冷凝水形成。
5. 管道的支撑和固定应牢固可靠，避免管道因震动而受到损坏。
四、系统调试要求在完成水冷冷却系统安装后，需要进行以下调试工作：1. 充水试运行：系统安装完成后，应进行充水试运行，以确保系统的正常运行和无渗漏现象。
2. 参数调整：根据工程设计要求和实际情况，对水泵、冷却塔和管道阀门等设备进行参数调整。
3. 系统平衡：进行系统的水力平衡调整，保证冷却水在系统中的流速均匀，并减少压力损失。
2024版暖通空调系统的设计ppt课件
暖通空调系统的设计ppt 课件目录•暖通空调系统概述•暖通空调系统设计基础•负荷计算与设备选型•空气处理过程与系统设计•水系统设计与水力平衡调节•控制系统设计与智能化技术应用•安装调试、运行维护及故障排除01暖通空调系统概述定义与分类定义暖通空调系统是一种集采暖、通风和空气调节于一体的综合性系统，旨在创造舒适的室内环境。
分类根据使用目的和场所不同，可分为舒适性空调、工艺性空调以及特殊用途空调等。
发展历程及现状发展历程从早期的自然通风、集中供暖到现代的中央空调、智能控制，暖通空调系统经历了不断发展和完善的过程。
现状目前，暖通空调系统已广泛应用于住宅、办公楼、商场、医院等各个领域，为人们提供了舒适的生活和工作环境。
未来趋势与挑战未来趋势随着科技的不断进步和环保意识的增强，未来的暖通空调系统将更加智能化、高效节能和环保。
例如，利用大数据和人工智能技术实现精准控制和优化运行，采用清洁能源和可再生能源降低碳排放等。
挑战在实现智能化和高效节能的过程中，面临着技术、成本和政策等多方面的挑战。
例如，如何提高系统的自适应能力和抗干扰能力，如何降低改造成本并保障投资回报，如何制定科学合理的政策引导和技术标准等。
02暖通空调系统设计基础热力学原理热力学基本概念温度、热量、功、热力学系统、状态方程等。
热力学第一定律能量守恒与转换定律在热力学中的应用。
热力学第二定律热现象的方向性，熵增原理及其在工程中的应用。
密度、粘度、压缩性、导热性等。
流体的物理性质流体静压力分布、流体静力学方程等。
流体静力学流动类型、流动阻力、流量计算等。
流体动力学流体力学原理控制系统的组成、分类、性能指标等。
自动控制原理控制方式控制策略开环控制、闭环控制、复合控制等。
PID 控制、模糊控制、神经网络控制等在暖通空调系统中的应用。
030201控制理论应用03负荷计算与设备选型03实例分析结合具体建筑类型和气候条件，进行负荷计算，并对结果进行分析和讨论。
watts空调水系统全面水力平衡完美解决方案
静态水力平衡：通过在水系统管道中增设静态平衡阀 及对系统进行全面水力平衡调试，使在设计工况下，每个 末端设备流量均同时达到设计流量，实现静态水力平衡。
实现静态水力平衡的主要产品有：静态平衡阀
( 三 ) 三个测量标准的实现形式 实现静态水力平衡的系统也就达到了全面水力平衡的
2、电动控制阀两端的压差不能变化太大，以保证控制阀有 良好的控制特性。
3、一二次侧系统的流量相匹配，确保主机和末端获得设计 供回水温度。
实现动态水力平衡的主要产品有：动态流量平衡阀、 压差控制阀、电动平衡二通阀、动态平衡电动调节阀。
一二次侧水力互扰：当主机侧多台主机并联时，存在 多台主机不同组合条件下运行，这时各运行主机之间会存 在水力互扰；或者，在二次侧运行工况变化时，系统的阻 力特性会随之改变，从而引起输配侧不同支路之间的水力 互扰。对于二次泵变流量系统，还存在一二次侧流量不匹 配问题。
为实现室内设定温度，系统每天提前 1~2 小 时开机
每天比水力失调系统少运行 1 小时以上
按一天运行 8 小时计算，少运行 1 小时节省 运行能耗 12.5%!
系统阻力过大，水泵在高扬程下运行
系统可在最低阻力下运行，计算出多余扬程， 通过变频降低水泵能耗
通常可降低能耗
20%
！
部分负荷下，水力失调将更加严重，过流回 路加剧过流，造成能耗浪费
第一个测量标准：在设计工况下，所有末端设备都能同时 够达到设计流量。
实现动态水力平衡的系统也就达到了全面水力平衡的 第二个测量标准：电动控制阀两端的压差不能变化太大， 以保证控制阀有良好的控制特性。
当实现了前两个测量标准，同时在一二次侧界面处采 用了合适的旁通方式，通过全面水力平衡调试后，确保一 次侧流量大于等于二次侧的设计流量，那么空调系统就能 达到全面水力平衡的第三个测量标准：一二次侧系统的流 量相匹配。
供热系统的水力平衡
再议供热系统的水力平衡清华大学石兆玉摘要：由于水力失调，引起的冷热不均，至今仍然是困扰本行业的难题。
本文重点指出：积极推广热计量收费，是实现水力平衡、消除冷热不均的关键技术措施。
文中还就节流式水力平衡、有源式水力平衡技术的关键环节，进行了具体分析，提出了解决办法。
关键词：供热系统、水力平衡、计量收费、节流、有源供热、空调系统的水力失调进而引起的冷热不均现象，历来是困扰业内人员的老大难问题。
20世纪七十年代末，八十年代初，我国科技人员和管理运行人员在学习国外先进经验的基础上，对这一难题从理论到技术进行了比较深入的探讨。
30年来，随着国家的改革、开放，经济发展、节能减排和环境保护，本行业也有了长足的进步。
但是在供热体制改革，建筑节能和热计量收费的推广应用过程中，仍然存在着各种不同的争论。
比如如何解决系统的水力平衡进而消除冷热不均？再如水力平衡与节能减排、计量收费到底有着什么样的因果关系？就是其中的一个重要的争论热点。
为了进一步推动行业的技术进步，有必要在新的形势下，就这一问题进行“老话新说“，以期达到更多的共识。
1、推广热计量收费是消除冷热不均最有效的措施在二十世纪七十年代末，八十年代初，我们在研究供热系统水力工况的基础上，拓展研究了热力工况，并就水力工况与热力工况的相互关系给出了奠基性的结论：指出系统的水力不平衡，是导致系统冷热不均的重要原因；并就国内长期推行的“大流量、小温差”运行方式从理论上进行了深入的利弊分析，明确指出“大流量、小温差”运行方式虽然能自动消除系统的冷热不均，但这是一种大投入、高能耗、低产出因而是落后的运行方式。
上述结论在我的《供热系统运行调节与控制》[1]这本书中，有详细的论述。
在[1][2]文献中，对水力不平衡引起的冷热不均，进而造成的能量浪费，进行了数量分析：一般情况下，能量浪费20-30%；如果采用“大流量、小温差”运行方式，既加大循环水泵又增加锅炉台数提高供水温度，则能量浪费可能达到40-50%。
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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。
这几种阀门具有不同的特性和控制机理，包括控制方式、方法。
调试过程也各有不同。
因此，在暖通空调水系统的平衡调节中，选择适当的阀门并进行正确的调试过程是非常重要的。
在空调和采暖水系统中，水力失调导致的流量分配不合理会导致某些区域在冬季无法保持温暖，夏季无法保持凉爽。
这种情况会导致能源的浪费。
为了解决这个问题，可以提高水泵的扬程，但这仍然会导致冷热不均和更大的能源浪费。
因此，必须使用相应的调节阀门来控制和调整系统的流量分配。
虽然通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力，但由于调节性能不好以及无法对调节后的流量进行测量和控制，近年来越来越多的暖通空调水系统普遍采用平衡阀系列产品来对水系统的流量分配进行积极的作用，特别是在变流量系统的控制方面。
平衡阀系列产品包括静态水力平衡阀、动态水力平衡阀等，下面我们将分析哪种系统需要哪种水力平衡阀。
静态水力平衡阀的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙（开度）来改变流经阀门的流动阻力，从而达到流量分配的目的，并配有流量、压差测量装置。
它的作用对象是系统的阻力，能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部分负荷的流量需求，起到热平衡的作用。
使用静态水力平衡阀的技巧包括选择控制单元和针对流量特性的选择。
在平衡各个支路上的各个末端时，可以将支路看作为一个“黑匣子”，即一个单元，该元件对单元外部流量的调整起比例的反应，合作阀门能够容易地补偿这种扰动。
随后，各支路单元使用立管平衡阀作为合作阀门来进行相互平衡。
最后，各立管通过将每个立管作为一个单元来相互平衡，而主管上的平衡阀作为合作阀门。
对于流量特性的选择，只针对末端装置的静态水力平衡阀为等百分比特性就可以了，对于支路、立管、总管的平衡阀完全可以是线性特性的静态平衡阀。
因为只有这样，系统阻力才会降到最低；而全用等百分比特性的阀门无疑会增大系统的阻力。
精确控制的方法是尽大量的降低系统各个环节的阻力。
动态平衡电动调节阀是一种自动调节阀门，它可以根据系统需求自动调整阀门的开度，以保持系统的动态水力平衡。
这种阀门可以根据系统的需求进行调节，因此可以在不同的工况下保持系统的稳定性。
与其他动态平衡阀不同，动态平衡电动调节阀采用电动机构来实现阀门的自动调节，因此可以更加精确地控制阀门的开度，以满足系统的要求。
这种阀门通常用于大型建筑物的供暖、通风和空调系统中，以确保系统的稳定性和高效性。
3.建议在完全采用静态水力平衡阀控制水力平衡的系统中，每个控制环节都应该安装静态水力平衡阀。
4.调试静态水力平衡阀的步骤如下：首先查找设计资料中静态水力平衡阀的设计压降，然后根据设计图纸查找（或计算）静态水力平衡阀的设计流量。
接着，根据设计压降、设计流量和阀门口径，查找水力平衡阀压损列线图，找到静态水力平衡阀对应的开度。
最后，旋转静态水力平衡阀手轮，将其开度旋至设计开度锁定即可。
动态水力平衡阀分为动态流量平衡阀、动态压差平衡阀、动态平衡电动调节阀和动态平衡电动二通阀。
其中，动态流量平衡阀又称为自力式流量控制阀，它可以在工作压差范围内，依靠自身的机械结构，自主控制被控环路流量不变的阀门。
与此相反，动态压差平衡阀又称为自力式压差控制阀，它可以在工作流通能力范围内，依靠自身的机械结构动作，自主控制被控环路压差不变的阀门。
动态平衡电动调节阀则是一种自动调节阀门，它可以根据系统需求自动调整阀门的开度，以保持系统的动态水力平衡。
这种阀门通常用于大型建筑物的供暖、通风和空调系统中，以确保系统的稳定性和高效性。
为了保证系统的正常工作，供水管路和回水管路都需要安装相应的阀门和管道。
这些阀门和管道的基本功能包括：消耗掉多余压头，保证资用压头；满足配套设备的正常工作，以消除系统流量（压力）变化压力的影响；为控制阀提供良好的工作条件（最佳状态下工作）；保证通过流量限制在最大流量范围内，并且最大限制流量是可以调节的。
Dynamic balance electric control valve is a new type of electric control valve。
This valve is a n of electric control valve and self-XXX pressure control valve。
The self-control system command makes the electric control valve stay at a certain opening。
which is XXX to setting a flow rate。
The self-XXX XXX changes。
the opening of the electric control valve changes。
setting a new flow rate value。
and the self-XXX the new flow rate unchanged。
In this way。
the flow rate of the unit can be kept at the design value without being affected by external factors。
making the system XXX.Basic characteristics:1.The dynamic balance electric control valve is installed on the return pipe of the combined air XXX air unit。
For these air ning end devices that need to adjust the flow rate at any time。
the valve can be controlled by XXX。
XXX according to the set temperature requirements and actual temperature changes。
At the same time。
because the valve's own XXX according to different pressure differences。
the set flow rate can be XXX pressure difference changes。
making the central air XXX.2.The dynamic balance electric control valve can set 30 flow XXX the minimum to maximum flow rate range to ensure that the rated flow rate required by the controlled XXX receiving the maximum signal。
This n also ensures that the same n of dynamic balance electric control valve controls different rated water flow end devices。
and still receives the maximum electrical signal to provide different rated water flow to meet the needs of different devices.3.XXXThe dynamic balance electric control valve is the same as the ordinary electric control valve in electric control。
When the temperature in the control area deviates from the set temperature。
it receives the standard electrical signal (10V or 2-10V。
0-20mA or 4-20mA) given by the weak electric system controller to drive the electric XXX: According to different weak signals。
wire in different ways.Dynamic balance electric two-way valveDynamic balance electric two-way valve is a n of pressure control and electric XXX It maintains the hydraulic balance of the system through the panel control of the on-off n of the electric XXX and the pressure control n.The dynamic balance electric two-way valve can be conveniently installed at the return pipe of the fan coil unit。