建筑能耗占我國(guó)能源消費(fèi)總量的比重已達(dá)到35%,并且還在繼續(xù)增長(zhǎng)。大型公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗約占建筑總能耗的50-65%。
空調(diào)系統(tǒng)的典型問(wèn)題:高能耗和低舒適度。
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)房間溫度達(dá)不到設(shè)定值,波動(dòng)很大;
3)水系統(tǒng)噪音。
液壓失衡:
靜水力不平衡:主要是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型、施工等過(guò)程中各種誤差的疊加,導(dǎo)致設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)管道阻力特性與實(shí)際流量不相符造成的實(shí)際流量。實(shí)際系統(tǒng)管道阻力特性 與設(shè)計(jì)流量不一致的水力不平衡狀態(tài)。靜態(tài)水力不平衡:先天性,存在于所有系統(tǒng)中,平衡調(diào)整后消失。
動(dòng)態(tài)水力不平衡:HVAC水系統(tǒng)上安裝了很多控制裝置,應(yīng)用了變流量技術(shù),使系統(tǒng)的瞬時(shí)阻力特性與設(shè)計(jì)要求的阻力特性不匹配,造成瞬時(shí)不平衡系統(tǒng)的。后天,所有系統(tǒng)都有它,必須通過(guò)動(dòng)態(tài)閥門來(lái)糾正!
液壓平衡閥的分類:
一、靜態(tài)平衡閥——平行管道
二、動(dòng)態(tài)平衡閥
1、動(dòng)態(tài)流量平衡閥/恒流閥——冰箱行李箱
2、動(dòng)態(tài)差壓平衡閥/差壓調(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)平衡電動(dòng)二通閥——風(fēng)機(jī)盤管
2、動(dòng)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
液壓平衡閥的作用:
等分配流量(按設(shè)計(jì)流量分配):靜態(tài)平衡閥;
按需分配流量(通過(guò)實(shí)時(shí)負(fù)載分配):動(dòng)態(tài)平衡閥。
閥門流量計(jì)算公式:
靜態(tài)(液壓)平衡閥:
各主并聯(lián)管道(集水器、垂直立管、水平支管)平衡方案
水力不平衡的典型癥狀(現(xiàn)有問(wèn)題):
部分地區(qū)過(guò)流導(dǎo)致冷熱分布不均,導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)欠流;
由于增加流量操作以處理不利循環(huán)而浪費(fèi)了能量;
回路閥和終端設(shè)備有水流噪音。
并聯(lián)回路中流量分布與壓降的關(guān)系:
平衡方案:每條并聯(lián)管路均配備一個(gè)靜態(tài)平衡閥。
平衡原理:通過(guò)調(diào)節(jié)自身開度改變閥門阻力,平衡各并聯(lián)回路的阻力比,合理分配流量,使實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量一致;
消除了水系統(tǒng)部分區(qū)域冷熱分布不均,導(dǎo)致部分區(qū)域底流,有效避免了加大流量照顧不利回路的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,因此可以節(jié)省冷/熱,同時(shí)還降低泵的運(yùn)行成本。
通過(guò)調(diào)節(jié)自身開度,改變閥門阻力,平衡各并聯(lián)回路的阻力比,使流量合理分配,實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量一致;
消除了水系統(tǒng)部分區(qū)域冷熱分布不均,導(dǎo)致部分區(qū)域底流,有效避免了加大流量照顧不利回路的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,因此可以節(jié)省冷/熱,同時(shí)還降低泵的運(yùn)行成本。
靜態(tài)平衡閥的作用:調(diào)節(jié)并聯(lián)回路流量的分配。
靜態(tài)平衡閥是一種局部阻力系數(shù)可調(diào)的閥門,通過(guò)改變靜態(tài)平衡閥;
自身的局部阻力系數(shù),然后調(diào)整其所在回路的S值....
動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥:
1、動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥=差壓平衡閥+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;
2、一個(gè)閥門安裝空間小,阻力:3m; (壓力平衡閥+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥阻力:5-6m)
3、初投資成本:差壓平衡閥+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥比動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥高20%。
新風(fēng)機(jī)組與組合空氣處理機(jī)組的平衡控制方案:
動(dòng)態(tài)水力不平衡的典型現(xiàn)象(存在問(wèn)題):
1、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥容易受到系統(tǒng)壓差波動(dòng)的干擾,無(wú)法穩(wěn)定準(zhǔn)確地控制水流;
自我控制的理想狀態(tài):
目標(biāo)區(qū)域負(fù)荷變化——閥門開度相應(yīng)變化以調(diào)節(jié)水流(冷/熱輸出);
目標(biāo)區(qū)域負(fù)載保持不變 - 閥門開度保持不變以穩(wěn)定水流(冷/熱輸出)。
使用普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,狀態(tài)1系統(tǒng)運(yùn)行正常。
應(yīng)用普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,水系統(tǒng)壓力在狀態(tài)2波動(dòng)。
實(shí)際流量偏離負(fù)荷需求流量;導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作頻繁。
應(yīng)用普通電動(dòng)控制閥,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,也影響系統(tǒng)。其動(dòng)作會(huì)影響相鄰回路,造成系統(tǒng)頻繁擾動(dòng)。
2、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)低負(fù)載運(yùn)行時(shí)存在很多問(wèn)題;
①通過(guò)閥門的流量不是很?。?/p>
②產(chǎn)生較大的噪聲;
③作用在閥芯上的力會(huì)很大,容易造成閥桿晃動(dòng)的不良情況;
④作用在閥芯上的力很大。如果執(zhí)行器的扭矩較小,則容易出現(xiàn)閥門。
門關(guān)不上的問(wèn)題;
⑤閥芯、執(zhí)行器等關(guān)鍵部件的壽命大大降低。
3、普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線偏離理想特性曲線。
等百分比特性曲線:
線性特性曲線:
為什么電動(dòng)調(diào)節(jié)閥需要等百分比流量特性曲線?
問(wèn)題出在哪里?壓差是一個(gè)變量。
方案一:動(dòng)平衡電控閥(集成閥)
它是如何工作的:
1、最大流量可通過(guò)手輪3設(shè)置,設(shè)置值可通過(guò)鎖定滑塊鎖定。當(dāng)負(fù)載變化時(shí),可通過(guò)執(zhí)行器調(diào)節(jié)流量。 P1閥的入口壓力、P3閥的出口壓力、閥芯后面的壓力均由P2閥調(diào)節(jié)。 P1-P2 是一個(gè)常數(shù)值。
2、動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)1a可以使P1-P2保持恒定,流量設(shè)定結(jié)構(gòu)1b通過(guò)流量設(shè)定手輪3調(diào)節(jié),設(shè)定最大流量。當(dāng)P1-P3發(fā)生變化時(shí)(如系統(tǒng)終端設(shè)備的開關(guān)或調(diào)節(jié)動(dòng)作引起的壓差),P1-P2始終保持不變。因此,閥門任意開度(a=1))的閥門權(quán)限為100%,可實(shí)現(xiàn)從小負(fù)載到滿負(fù)載的流量精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。
特性曲線:
典型應(yīng)用:
天花板輻射冷卻系統(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)平衡電動(dòng)控制閥
閥體內(nèi)獨(dú)特的恒壓差結(jié)構(gòu)可以平衡系統(tǒng)的壓力波動(dòng),使通過(guò)閥門(進(jìn)入機(jī)組)的流量不受系統(tǒng)影響。獨(dú)特而不變。
動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理:
1、通過(guò)彈簧力保持△P不變
閥體內(nèi)的導(dǎo)壓通道會(huì)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)兩端的壓力P1、P2,通過(guò)彈簧力的作用使膜片上下端保持平衡狀態(tài):P1=P2+P彈簧,當(dāng)系統(tǒng)壓力產(chǎn)生波動(dòng)時(shí),平衡就會(huì)被打破。例如,當(dāng)P1增大時(shí)靜態(tài)平衡閥出廠開度,作用在膜片下方的力相應(yīng)增大,膜片向上運(yùn)動(dòng),壓差控制結(jié)構(gòu)空間減小,P2也相應(yīng)增大,達(dá)到新的平衡。反之亦然。
2、通過(guò)調(diào)節(jié)閥芯改變Kv值來(lái)調(diào)節(jié)流量
動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)
風(fēng)機(jī)盤管回路平衡控制方案:
動(dòng)態(tài)水力不平衡的典型現(xiàn)象(存在問(wèn)題):
1、回路中任意一個(gè)或幾個(gè)二通閥的動(dòng)作都會(huì)引起壓差波動(dòng),導(dǎo)致其他終端設(shè)備流量發(fā)生變化,冷熱輸出發(fā)生變化。
2、回路外的壓差波動(dòng),導(dǎo)致整個(gè)回路和回路內(nèi)各終端設(shè)備的流量發(fā)生變化,冷熱輸出發(fā)生變化。
方案一:動(dòng)平衡電動(dòng)二通閥(集成閥)
它是如何工作的:
1、可通過(guò)手輪3設(shè)定最大流量,設(shè)定值可雙重鎖定。當(dāng)負(fù)載變化時(shí),可以通過(guò)執(zhí)行器調(diào)節(jié)流量。 P1為閥門入口壓力,P3為閥門出口壓力,P2為調(diào)節(jié)閥芯前的壓力。 P2-P3 是一個(gè)常數(shù)值。
2、動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)1a可以使P2-P3保持恒定,流量設(shè)定結(jié)構(gòu)1b可以通過(guò)流量設(shè)定手輪3調(diào)節(jié),設(shè)定最大流量。當(dāng)P1-P3發(fā)生變化時(shí)(如系統(tǒng)終端設(shè)備的開關(guān)或調(diào)節(jié)動(dòng)作引起的壓差),P2-P3保持不變。因此,閥門任意開度(a=1))的閥門權(quán)限為100%,可實(shí)現(xiàn)從小負(fù)載到滿負(fù)載的流量精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。
方案二:動(dòng)平衡電動(dòng)二通閥(集成閥)
動(dòng)平衡(恒流)與電加熱開關(guān)的集成產(chǎn)品;
閥門開啟時(shí),可在工作壓差范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)壓力變化,使流量始終恒定,不受系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響;工廠根據(jù)終端設(shè)備設(shè)計(jì)流程定制的產(chǎn)品,流程始終保持在終端設(shè)備所需的設(shè)計(jì)流程上。
方案三:差壓調(diào)節(jié)器+電加熱二通閥
方案4:差壓調(diào)節(jié)器+電動(dòng)二通閥
系統(tǒng)回路間恒壓差---穩(wěn)定壓差。
壓差調(diào)節(jié)器穩(wěn)定壓差的工作原理:
在一定范圍內(nèi)可根據(jù)用戶需要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定壓差值,設(shè)定值可直接讀取,給用戶帶來(lái)極大的靈活性;
當(dāng)系統(tǒng)的壓差發(fā)生波動(dòng)時(shí),作用在膜片上下兩端的力也隨之變化,膜片會(huì)帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)改變閥門本身的阻力,補(bǔ)償膜片上、下端的壓差。系統(tǒng),并使兩個(gè)控制點(diǎn)之間的壓差恒定。常數(shù)。
壓差調(diào)節(jié)器穩(wěn)定壓差的工作原理:
(△P設(shè)定)△P端裝置=△P回路-△P閥
串聯(lián)管線總阻力數(shù)為串聯(lián)管線各段阻力數(shù)之和。
電熱執(zhí)行器相對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器的突出優(yōu)勢(shì):
1、無(wú)齒輪等部件,無(wú)機(jī)械故障隱患,無(wú)傳動(dòng)噪音;
2、慢開慢關(guān)動(dòng)作特性,水系統(tǒng)無(wú)噪音和水錘;
3、慢開慢關(guān)動(dòng)作特性,室溫變化平緩,舒適度高;
4、無(wú)電機(jī)、齒輪等易損件,壽命長(zhǎng);
5、執(zhí)行器防護(hù)等級(jí)高靜態(tài)平衡閥出廠開度,適用于各種環(huán)境。
主機(jī)與水泵平衡方案:
動(dòng)態(tài)水力不平衡的典型現(xiàn)象(存在問(wèn)題):
1、冷水機(jī)實(shí)際流量與額定流量有偏差;
2、泵的實(shí)際工作點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)值,不在高效區(qū);
管道中水流恒流——水流穩(wěn)定
動(dòng)態(tài)流量平衡閥恒流工作原理:
靜態(tài)平衡閥的特點(diǎn)——保證平衡效果:
1、每個(gè)規(guī)格口徑的產(chǎn)品都有對(duì)應(yīng)的壓差-流量曲線。
2、平滑的線性流量特性曲線,確保平衡調(diào)試準(zhǔn)確。
3、專用儀表通過(guò)兩個(gè)測(cè)壓孔精確測(cè)量差壓、流量和溫度。
4、側(cè)面360°開度顯示,方便觀察管理。
5、平衡調(diào)試后,可以鎖定開口并具有關(guān)機(jī)功能。
差壓調(diào)節(jié)器的特點(diǎn):
1、壓差設(shè)定值直接以壓差單位讀取,無(wú)需轉(zhuǎn)換。
2、壓差可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)設(shè)置,無(wú)需特殊工具。
應(yīng)用案例:
1、系統(tǒng)形式:主機(jī)恒流,末端變流;不同的程序,四個(gè)控件。
系統(tǒng)分析:場(chǎng)館人員變動(dòng)較大,負(fù)荷變化不規(guī)律,整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的使用相對(duì)復(fù)雜。每個(gè)功能區(qū)都需要不斷調(diào)整流量,以適應(yīng)??頻繁變化的負(fù)載。
1)在制冷機(jī)組的冷凍水和冷卻水上安裝動(dòng)態(tài)流量平衡閥。
2)安裝在新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)箱內(nèi)的動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
3)風(fēng)機(jī)盤管上與機(jī)組并聯(lián)裝有動(dòng)平衡電動(dòng)二通閥
4)在風(fēng)機(jī)盤管所在的支管上安裝差壓調(diào)節(jié)器
系統(tǒng)形式:水環(huán)熱泵系統(tǒng),兩管路冷卻水。
系統(tǒng)分析:既有靜態(tài)的,也有動(dòng)態(tài)的。
1、每層水平支管安裝靜平衡閥
2、并聯(lián)水環(huán)熱泵主機(jī)前支管路安裝靜態(tài)平衡閥和差壓調(diào)節(jié)器
靜平衡閥、動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、動(dòng)平衡電動(dòng)二通閥的應(yīng)用:
1、在集水器各回水管、立管和水平支管上安裝靜平衡閥
通過(guò)調(diào)節(jié)自身開度改變閥門阻力,平衡各并聯(lián)回路的阻力比,使流量合理分配,實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量一致;消除水系統(tǒng)某些區(qū)域的溢流,造成某些區(qū)域的欠流冷熱分布不均,有效避免了加大流量照顧最不利回路的能源浪費(fèi),從而可以節(jié)省冷/熱,降低泵的運(yùn)行成本。
2、安裝在新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)箱內(nèi)的動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
3、風(fēng)機(jī)盤管安裝動(dòng)平衡電動(dòng)二通閥