1 前言

空調(diào)水系統(tǒng)的阻力平衡是保證空調(diào)系統(tǒng)正常、有效運(yùn)行的前提。以較低的能耗，獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境，是暖通設(shè)計(jì)師比較關(guān)心的問(wèn)題。為了達(dá)到水系統(tǒng)的阻力平衡，除了通過(guò)合理的設(shè)計(jì)系統(tǒng)形式外，還必須通過(guò)各種調(diào)節(jié)手段使系統(tǒng)達(dá)到平衡。近年來(lái)，靜態(tài)平衡閥因其較為完備的功能和良好的調(diào)節(jié)性能，越來(lái)越受重視和歡迎。許多設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)水系統(tǒng)時(shí)傾向于使用靜態(tài)平衡閥來(lái)進(jìn)行水力平衡，但筆者發(fā)現(xiàn)，在很多工程中，靜態(tài)平衡閥的設(shè)置不盡合理，設(shè)計(jì)人員對(duì)靜態(tài)平衡閥的應(yīng)用場(chǎng)合考慮不周。本文通過(guò)模塊化分析方法和等效簡(jiǎn)化分析方法，找出空調(diào)水系統(tǒng)中設(shè)置靜態(tài)平衡閥的最佳方案。

2 空調(diào)水系統(tǒng)末端設(shè)置靜態(tài)平衡閥存在的問(wèn)題
為了達(dá)到空調(diào)水系統(tǒng)的水力平衡，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)采用合理的系統(tǒng)形式和管道尺寸予以保證。然而系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型和施工等過(guò)程中產(chǎn)生的種種誤差，導(dǎo)致設(shè)計(jì)需要的系統(tǒng)管道阻力特性和實(shí)際系統(tǒng)管道阻力特性不相符產(chǎn)生水力失調(diào)，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求［1］。靜態(tài)平衡閥因其具有良好的調(diào)節(jié)性能，通常被設(shè)置在每個(gè)末端裝置處用來(lái)解決水利失調(diào)問(wèn)題。從理論上講，在空調(diào)水系統(tǒng)中的每個(gè)末端裝置上配一個(gè)靜態(tài)平衡閥足以進(jìn)行合理的流量輸配。但是，當(dāng)改變一處?kù)o態(tài)平衡閥的流量時(shí)，管道和閥門的壓力降也相應(yīng)的改變了，這樣其他末端裝置的流量也會(huì)或多或少的受到影響。要使流量回到設(shè)計(jì)需求值，就需要通過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)且繁瑣的調(diào)試過(guò)程。

3 空調(diào)水系統(tǒng)末端平衡的模塊化分析
為了解決上述問(wèn)題，可以考慮將幾個(gè)末端裝置組合成一個(gè)模塊，模塊內(nèi)部的末端裝置之間首先進(jìn)行平衡調(diào)試，并在模塊的總管上設(shè)置一個(gè)公用的靜態(tài)平衡閥。當(dāng)模塊供回水總管上的壓差發(fā)生波動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)這個(gè)公用的靜態(tài)平衡閥對(duì)模塊內(nèi)所有末端裝置的流量進(jìn)行補(bǔ)償，而不用去調(diào)節(jié)所有末端裝置的靜態(tài)平衡閥。

4 空調(diào)水系統(tǒng)的等效簡(jiǎn)化

空調(diào)水系統(tǒng)的形式較為復(fù)雜，當(dāng)一個(gè)模塊內(nèi)部的末端裝置之間經(jīng)過(guò)平衡之后，該模塊與其他模塊之間也必須進(jìn)行平衡。多個(gè)模塊又可以組成一個(gè)大的模塊，大模塊的總管上也同樣需要設(shè)置靜態(tài)平衡閥，以與其他大模塊進(jìn)行平衡，以此類推。理論上，靜態(tài)平衡閥在系統(tǒng)末端裝置上、各分支管上以及總立管上都是需要的，這就需要在一個(gè)系統(tǒng)中安裝大量的靜態(tài)平衡閥。

5 靜態(tài)平衡閥的設(shè)置應(yīng)合理規(guī)避干擾源

為保證靜態(tài)平衡閥能夠提供所需要的壓差，通過(guò)靜態(tài)平衡閥的流量精度不應(yīng)小于5%，根據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)果表明，閥門前至少有5 倍直徑的直管長(zhǎng)度，閥門后至少需要有2 倍直徑的直管長(zhǎng)度。如果閥門位于會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾部件( 例如水泵或電動(dòng)控制閥) 的后面，則要求閥門前至少有10 倍直徑的直管長(zhǎng)度，并且不要將會(huì)產(chǎn)生干擾的部件( 例如溫度探頭) 置于上游的直線管段。對(duì)于靜態(tài)平衡閥是安裝在供水管上還是回水管上，從水力學(xué)原理分析，位于供水管還是回水管并沒(méi)有什么不同，而通常情況下我們習(xí)慣于將靜態(tài)平衡閥安裝在回水管上，特別是當(dāng)閥門含有能使臨近的末端裝置可以放水的排水裝置時(shí)。

6 結(jié)論
本文通過(guò)模塊化分析方法和等效簡(jiǎn)化分析方法，對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的阻力平衡特性進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論:
( 1) 理論上講，靜態(tài)平衡閥在每個(gè)末端裝置上、每根支管和每根立管上，以及其他可以形成平衡模塊的任何地方都是需要的。但是當(dāng)有許多相似的末端裝置時(shí)，例如散熱器和風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，有回水閥門也許就足夠了，可以根據(jù)給定的壓差預(yù)先設(shè)定。
( 2) 在空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分利用閥門和管件的自身阻力特性，簡(jiǎn)化系統(tǒng)形式，以減少靜態(tài)平衡閥的數(shù)量，從而減少系統(tǒng)投資。