供暖空调水系统定压差控制模式定量分析

供暖空调水系统定压差控制模式定量分析

宋凤贤

江苏恒久机械股份有限公司 江苏徐州 221000

摘要：本文通过对空调水系统定压差把控的方法，如何影响每个用户之间的循环水泵以及资用压头的正常运行进行了详细的解析，以管网动力学数学模型为基础。最后得出结论，电压差控制方式下，定压差点比较远的用户都要对其进行设置，把定压差方式改为动态压差控制，确保调节阀的有效利用。在实际的工程中可以发现，台数控制和末端定压差控制方法都用在冷热水进行循环泵时，真空瓶运行和台数控制法相比的话，供热供暖的情况下会在水泵上减少将近一半的能源消耗，可以很好的做到节能效果。

关键词：变流量； 定压差控制 ；调速水泵 ；水泵效率；

1 引言

建筑供暖空调水系统在运用“大流量、小温差”的方式存在很多不合理，并且同时还伴随着用户末端欠流量以及运行调节性能差等问题。中国目前城市化建设发展非常好，从而使很多大型的办公商业综合楼也开始建设起来，使用供暖空调水系统也逐渐增多，在末端用户的调节上就会出现随意，最终造成在运作过程中的不节约不合理的问题出现。这个时候供暖空调水系统的节能控制技术就会受到很多方面的重视，已经有的把控方法有温差控制和压差控制作为控制基础，像末端定压差控制.始端电压差控制以及变压差控制等。现在有很多新型的动态调节法和现代的一些通讯技术，也应用到了供暖空调水系统中，但这些先进技术在应用到控水系统中，有的不适应控水系统模型的自身属性，从而会出现控制的偏差和系统震荡等一些问题。此外还有一方面就是需要投入大量的资金，所以在实际的工程中不适用于这些控制方法。为了保证每个末端的用户都能得到需要的流量，同时还能把循环水泵的能耗降到最低，这就是水系统控制所要达到的目标。以下是从管网动力学数学模型，在空调水系统进行供冷供热的情况下，每个用户的资用压头以及水泵运行的工况是否出现变化，针对低压插下，水系统在设计技术方法上和水泵能耗进行了解析。

2水系统的特点

空调水系统在运作中有以下几个特征：①分析和探究水系统的动力过程独立完成工作。可以用水的循环流动来输送和分配热量和冷量的工作流程，此外，热力过程远远大于系统动力过程的惯性。这两者是不同的问题。所以为了很好的研究系统的动力学特点，可以把这个独立的过程作为一个整体。②也可以把水系统动力过程当作一个稳态工况，对其进行考虑。跟热力过程相比，水系统动力过程比较快，再不思考动力过程的时间常数和滞后的情况下，只把水系统动力过程看成稳态工况来进行思考。

3工程概况

举例分析：某座大楼的办公建筑空调设计总冷负荷为11501.02kw，供回水温为5℃／11 ℃；空调设计总热负荷为8636.38kw，供回水温为55 ℃／65℃。可以从得到的数据算出建筑空调单元的负荷和使用功能，找出适合空调系统的形式。目前是办公楼的空调和供暖，这些冷热水都来自于地下1层的另一栋集中制冷站以及换热站，用的形式则是常用的，如图1所示。

注：１冷水机组 ２冷水机组循环泵 ３平衡管 ４冷水循环泵 ５旁通管

６ 集水器 ７ 分水器 ８ 空调机组（立管）用户 ９ 风机盘管（立管）用户

１０ 换热器 １１ 热水循环泵 １２ 切换阀（夏关冬开） １３ 切换 阀（夏 开 冬

关） ｖ１～ｖ４６ 管网节点 ｅ１～ｅ４４ 管段编号 Ｆ１～Ｆ８ 风机盘管 用 户 立

管编号 Ａ１～Ａ１２ 空调机组用户立管编号

图１ 空调冷热水系统示意图

管道的标准为DN300,当管径小于这个管道的标准时则用无缝钢管，大于等于这个管道标准的时候用旋螺焊接钢管，就会得到各个管道的供水测数据，可以知道对应供水侧与回水侧管段的参数都是一样的。在运行过程中，供暖空调末端设备在承受负荷调节时会受到室外气象条件.上下班时间以及使用的功能等都影响到。具有规律性，总体却没有确定的可量化模型；此外，把各地管当成一个用户来思考，从而建筑内的隔离管符合条件就可以成为一致。

末端设备冷热盘管具有非线性的特点，从理论上来看，冷热量跟流量成不了正比，小流量的负荷会超出大流量比。多方面因素的影响，使已经有的工程会出现大流量小温差的一个运行状态，小负荷的状态下温差会慢慢的减少，流量比会远远大于负荷比。所以此试验只是简单的设定了流量比等于负荷比，得出各个部分负荷下的流量表。在以绿色节能为前提下，选择系统方案的时候最好采取节能效益评价的方法，从经济方面来分析更加安全，对整个项目也非常的有利。

4.研究结果

此次研究得出的结论是：电压差来控制变流量的管道是根据电压点的不同来进行设计。设计技术的措施有以下两点：第一，在始端定压差要按照100%的流量工况，把水力平衡的每个用户之路都设计出来，选择在最小流量下，调节阀，在每个用户的调节能力。资金压头波动最大的就是，工况状态以及用户情况都不利的条件下，最末端的用户就是最小流量。第二，末端定压差要根据最小流量的工况来进行设计。在资用压头波动情况下，在用户跟定压差点有一段距离时要采用动态压差控制的模式，确保调节阀能更好的使用。

5.结束语

通过对定量分析模型对水系统的分析和探究可以得知：在重视管网的动力过程中，往往会忽略到热力过程；简单的少部分负荷下管网流量做了简单的分析；把立管内各个用户看成整个用户来考虑，会把实际影响用户末端的调节而忽略掉。

参考文献：

［１］曹荣光. 供暖空调水系统定压差控制模式定量分析[J]. 暖通空调, 2018, v.48；No.347(08):15-22.

［２］沈列丞, 马伟骏. 空调水系统中定压差控制水力平衡措施相关问题探讨（一）——自力式压差平衡阀的选型[J]. 暖通空调, 2012, 42(3):64-69.

［３］沈列丞, 马伟骏. 空调水系统中电动调节阀采用定压差控制水力平衡措施相关问题探讨一自力式压差平衡阀选型方法[J]. 空调暖通技术, 2012, 000(002):P.15-23.