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技术交流|HVAC系统水力平衡

技术交流|HVAC系统水力平衡 Cleanroom
2020-05-26
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前言

每一个舒适节能的建筑都离不开健康运行的HVAC系统,它需要在能源有效利用的基础上提供舒适的室内环境,包括舒适的温度和适宜的湿度等。对于任何通过特定温度的水流与房间进行热交换的供热/制冷装置,提供给末端设备的水流量和水温都必须达到设计要求,这就需要实现建筑的全面水力平衡。


建筑水力失调问题




静态水力失调由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道之间实际流量比值与设计 要求流量比值不一致,从而使系统即使总 流量满足设计总流量要求,各末端设备的 实际流量与设计流量仍不一致,这样的水 力失调,叫做静态水力失调。静态水力失调的特点是是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的。动态水力失调系统实际运行过程中当某些末端阀门开度改变引起水流量变化时, 系统的压力 产生波动, 其它末端的流量也随之发生改变,偏离末端要求流量, 引起的水力失调。动态水力失调的特点是动态的、变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的。

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HVAC全面水力平衡系统通过静态平衡阀与动态平衡阀组合运用,在无需进行复杂水力计算的情况下简单快速实现建筑流体管道系统的水力平衡,保证了建筑内“冷热风水”舒适节能运行。静态水力平衡通过在管道系统中增设静态水力平衡设备,在水系统初调试时,对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,此时当系统流量达到设计流量时,各末端用户的流量同时达到设计流量,实现静态水力平衡。

动态水力平衡通过在管道系统中增设动态水力平衡设备,当其他用户阀门开度改变引起流量变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,自身的流量并不随之变化,末端用户散热设备的流量不相互干扰,实现动态水力平衡。

全面水力平衡全面水力平衡就是同时消除了静态和动态的水力失调,使系统同时达到了静态和动态的水力平衡。


实现定流量系统静态水力平衡



定流量系统是指系统不含任何调节阀门,系统在初调试完成后阀门开度无需做任何改变,系统各处流量始终保持恒定。定流量系统主要适用于末端用户无需通过流量来进行调节室内热量的系统。
定流量系统只存在静态水力失调,基本不存在动态水力失调,因此只需在相关部位安装静态水力平衡调节阀即可。


实现变流量系统全面水力平衡



变流量系统是指系统在运行过程中各分支环路的流量随外界负荷的变化而变化。由于近年暖冬的出现,变流量供热系统的管道流量都低于设计流量,因此这种系统是高效节能的。变流量系统一般既存在静态水力失调,也存在动态水力失调,因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的全面平衡。


静态水力平衡实现



通过在相应的位置安装静态水力平衡阀,使系统达到静态水力平衡。实现静态水力平衡的判断依据是:当系统的所有自力式阀门均设定到设计参数位置,所有末端用户散热设备的控制阀均处于全开位置时,系统所有末端用户散热设备的流量均达到设计流量。
从上可以看出,实现静态水力平衡的目的是使系统能够均衡的输送足够的水量到各个末端用户,并保证各个末端用户同时达到设计流量。但是,大部分用户需要的流量都小于设计流量(为满足底楼用户的供热需求,上楼用户的设计流量往往大于实际需要量)。因此系统不但要实现静态水力平衡,还要实现动态水力平衡。


动态水力平衡的实现



通过在相应部位安装动态水力平衡设备,使系统达到动态水力平衡。动态水力平衡的判断依据是:在系统各末端用户的流量达到各末端用户实际瞬时负荷要求流量的同时,各末端用户流量的变化只受用户室内热负荷变化的影响,而不受系统压力波动的影响,即系统中各末端用户的流量变化不相互干扰

  

风机盘管系统四种平衡调节方式的比较表:


空调风柜三种平衡调节方式的功能性比较:


 压差旁通平衡调节式比较 

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END


 

关于中国电子学会洁净技术分会


中国电子学会洁净技术分会(CCCS)是倡导污染控制的非赢利性学术团体,成立于1982年。1983年创办学会期刊《洁净与空调技术》,是学术性季刊。学会工作内容是: 通过国内外技术交流、主办学术论坛与会展、办好"洁净技术"刊物、开展项目咨询与培训。

中国科学技术协会学会学术部,科协学发【2003】120号文批准:中国电子学会开展中国电子信息技术资格认证试点工作。中国电子学会【2004】学会总发字007号文批准:中国电子学会洁净技术分会开展 “ 中国洁净室工程师 ” 资格认证试点工作。

2017年,学会发起建立“中国(国际)洁净室贸易平台,线上为会员提供产品展示与供需撮合服务,线下为行业企业提供人才培训、工程咨询、检测诊断、运维保养等信息资源。

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