供暖空調系統的水力平衡探究

邵武廣

【摘要】供暖空調系統要素包括用戶、設備、熱源以及環境等多個方面，需要由水力管將熱能輸送到各個用戶家中。只要保持水力平衡的狀態，用戶就能夠獲取系統所設計的流水量，進而滿足自身的用水需求。本文以“供暖空調系統的水力平衡”為主要研究對象，首先分析了暖通空調系統一個用水力平衡閥的主要原因，然后闡釋了其主要特性及在供暖空調系統中的主要應用形式，然后提出了相應的解決方案，以期能夠為廣大工作人員帶來一定的借鑒和啟示。

【關鍵詞】供暖空調系統;水力平衡;施工

供暖空調系統施工過程中，常常因為技術、設計、調節等方面存在問題，以至出現水力失調的情況，在這樣一種情況下尋找具有一定可行性的辦法，達成水力平衡，就成為一個十分重要的問題。

1、水力平衡的概念及分類

熱水供熱或者空調制冷系統當中存在的用戶實際用量和設計要求用量相一致的情況，即水力平衡。

在供暖空調系統當中，水力失衡一般分為靜態水力失調、動態水力失調兩個部分，前者主要是指因為施工、設計以及設備材料等原因所導致的管道特性阻力比值和設計所要求的比值不相同，進而讓用戶的實際用量有別于設計規劃的情況。相對來說其是穩定和根本性的，屬于系統本身所固有的，也是供熱系統當中促使水力失衡的重要原因。后者則是指供暖空調系統在實際運行過程中，在某些閥門出現開度變化時，相應的出現流量變化，以至于系統壓力產生波動，其它流量隨之發生變化，與最初設定的流量值發生背離，觸發水力失調。相對而言，動態水力失衡是變化和動態的，也不是系統本身所固有的。

概括地說，水力平衡調節的實質，也就是將系統當中所有的水力平衡閥的流量全部調節至最初設計的流量。

2、水力平衡的影響因素

概括地說，能夠影響到供暖空調系統水力平衡的因素無外乎如下兩點：

2.1熱負荷的準確性

其與各個支路熱量配置的合理性與科學性存在很大關聯，可以說熱負荷的準確性是實現水力平衡的基礎和前提。

2.2熱網改造造成嚴重的水力失衡

諸如熱網路增容、供熱面積增加、熱負荷出現變化等情況，都會對熱網系統產生極大的影響，最終促使水力失衡。

3、水力平衡調節基本實現方法

水力失調必須通過水力平衡的方式來予以調整，但嚴格意義來說，水力平衡技術并非局限于供暖供熱系統當中，在空調領域尤其有著極為廣泛的應用。通過研究，筆者在本文中提出了如下幾種有助于實現供暖空調系統水力平衡的方法和措施。

3.1熱網運行調節方式

除了系統正式運行前需要進行必要的調節外，在整個供暖季還必須考慮到室外變化等一系列因素，要隨時對供水的溫度以及流量進行調節。

3.2管網平衡調節的實現

（1）靜態水力平衡調節法

其主要是指通過在管道系統當中設置靜態水力平衡設備，來實現對系統管道特性阻力數比值的調節，促使其和設計所要求的管道阻力值保持一致。當系統總流量達到設計流量時，各個末端設備的流量必須同時達到設計流量的程度，如此系統自然實現靜態水力平衡。

（2）動態水力平衡調節法

其主要是指在管道系統當中設置動態水力平衡設備，一旦用戶閥門在開度方面出現變化 ，則可以通過動態水力平衡的設置進行評比，讓其流量并會隨開度發生變化，而且末端流量設備也不會彼此干擾。

3.3基于管道實踐的水力平衡

管道系統理論上可以通過精密的計算和管網調節進而達到水力平衡的目的，一般情況下會率先選擇同程式系統，而且要保證系統當中每米管道的長度都要承受同樣的壓力損失。

但值得一提的是，目前市場上所出現的案例，并不可能完全涵蓋所有管道所呈現出的規格，如此就會出現因為實際管道內經計算不準確的情況，從而導致管道壓力降的計算出現失誤。如果管徑選擇不正確，也會促使一些環路的阻力增加。而且當管道在幾年以后出現生銹的情況，那么銹跡和淤結物反而會增加管道的粗糙程度，而且也會增加管道的壓力，加劇了環路之間平衡的難度。

相對而言，一般的系統都屬于定量系統，當用戶需要對流量進行調整時，就沒有辦法估量過程對其他用戶所能產生的影響。比如當系統內的阻力分配不均勻時，后續就不可能按照設計的各項參數進行運行，進而導致系統內部的流量分配不夠均勻，出現近熱遠冷的情況，充斥著不平衡的境況。

這種情況的出現，是不可能單純依靠改變流速、管徑、使用普通法門等方式來解決的，要想改變這一情況，歸根到底就是要尋求各個管路環線內的水利平衡，要根據系統的形式，進行具體的設置，選擇能夠保證和實現水力平衡的裝置。

結語：

顯而易見的是，目前在我國很多的供暖空調系統當中都存在水力不平衡的情況，這不僅會影響和制約供暖和供熱的質量差異，而且會增加過程中的能量損耗，應用水力平衡技術，改善過程中存在的問題和不足，及時調整存在的水力失衡情況，會幫助供暖空調系統收獲良好的效果，更好地滿足大眾日常生活在供暖和供熱方面的訴求。而通過總結全文，筆者通過研究得到了這樣幾方面結論，這些結論可以作用到以后的系統開發和設計過程中，成為寶貴的經驗。

第一，溫控閥的調節力度十分有限，所以其并不可能代替所有的溫控環節;

第二，散熱器供暖管網必須通過調整管徑的方式，來促使各個連環水路趨向平衡;

第三，單管跨越式系統的分流系數對散熱器數量所產生的影響相對較大，所以在前期設計和計算相關數據時必須嚴謹;

第四，雙關系統必須選擇高阻力溫控閥;

第五，在進行管路水力平衡的設計時沒有必要強求末端設備的同城，盡可能減少半徑為選擇較小的水泵揚程提供條件即可，這樣就能夠達到節能和降低損耗的目的;

第六，當管路服務的半徑比較大時，可以將服務對象劃分為若干個區域，同時處在不利位置的區塊設定為阻力控制的較小值，目的是促進各個區域之間的水力平衡。

參考文獻：

[1]馮亞平.BIM技術在暖通空調施工項目中的應用[J].工業C，2016，000（006）：143-143+145.

[2]丁峰，陳紅花.探究暖通空調安裝施工技術在建筑施工中的應用[J].建材發展導向，2020，018（002）：92.

[3]丁豪，穆偉杰.水系統安裝施工技術中暖通空調工程應用探討[J].名城繪，2020，000（002）：1.

[4]劉雪彪.建筑施工中暖通空調安裝施工技術應用[J].百科論壇電子雜志，2020，000（004）：806-807.

[5]宋德豹.暖通空調安裝施工技術在建筑施工中的應用分析[J].中國房地產業，2019，000（005）：69.