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1、3 .8 热水采暖系统的失调与调节,由于气象条件（室外温度、风速、风向、太阳辐射强度等）的变化、用户用能水平的变化、系统服务对象条件的变化，采暖系统总是要运行在偏离设计条件的各种实际工况下。如果不进行调节，就会导致系统失调。而调节是解决失调采取的措施。,3 .8.1热水采暖系统的失调,采暖系统的失调可分为水力失调和热力失调。 水力失调是指流量分配偏离设计要求； 热力失调是指供热（冷）量及室内温度偏离设计要求。,3 .8.1热水采暖系统的失调,水力失调是引起热力失调的主要原因之一。采暖系统一旦投入运行，如同一层的各房间、上下层的各房间室内温度都比较一致，其效果是最好的。系统实际运行往往存在失调，
2、如沿竖向各房间的室内温度偏离设计工况叫做竖向失调；如沿水平方向各房间的室内温度偏离设计工况叫做水平失调。,3 .8.1热水采暖系统的失调,管路末端阻力越大的系统，越不易失调。 单管系统比双管系统水力稳定性好。 导致采暖系统失调的原因是多方面的，单管热水采暖系统和双管热水采暖系统失调的原因也不完全相同。,3.8.2热水采暖系统的调节 3.8.2.1采暖系统调节的分类,调节不仅影响系统的运行质量，而且关系到节能（电能和热能）。,3.8.2热水采暖系统的调节 3.8.2.1采暖系统调节的分类,调节的方法有多种。按调节进行的时间将其分为：初调节和运行调节。 初调节是在系统刚刚投入运行时将各用户、散热器
3、的流量分配调整到设计工况。 运行调节是系统运行过程中随外界因素变化而进行的调节。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,初调节时首先用平衡阀或其它阀门将各建筑物入口的流量分配到设计流量，然后依次用各大环路、立管、支管上的阀门调整各部分的流量。如无自动调节阀，对异程式系统首先应逐个调小较近用户阀门的开度。然后调小室内各环路、较近立管的阀门开度，将各剩余压头消耗在阀门处，以减轻离热源或热力入口近处的用户和立管偏热，离热源或热力入口远处的用户和立管偏冷的弊病。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,对单个散热器的重力循环采暖系统（图326），其作用压头等于实际阻力损失则不失调。这种简单的重力循环系统如失调，
4、也可有针对性地调节。例如：降低供水温度减小循环作用压头来降低供热量、保持室温符合要求。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,由多个散热器、多个基本组合体组成的系统一旦失调，由于各散热器的供热工况不同，有的房间偏热；有的房间偏冷，其初调节要比图325的系统复杂得多。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,这种系统引起失调的原因也比较多，要达到良好的运行效果，要多方面配合。为了减轻失调，可从设计计算上采取措施（采用不等温降方法）和在系统中增加调节、自控设施。如在管路上设置性能好的调节阀、在散热器上安装温控阀自动调节流量控制室温，不仅可解决系统刚刚投入运行时的失调，还可解决运行过程中的失调。,3.8.2.
5、1采暖系统调节的分类,按调节地点将调节分为：集中调节、局部调节和个体调节。 集中调节是在热源处进行的调节； 局部调节是在热力站或用户入口处进行的调节； 个体调节是在用热设备处进行的调节。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,集中调节调控范围大、简便、易于实现，是最主要的调节方式。由于各用热设备的用热规律、失调程度不可能完全相同，因此最佳调节方式应是以集中调节为主、以局部调节和个体调节为辅，三者相结合的调节方式。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,按调节的参数将调节分为：质调节、量调节、质量流量调节和间歇调节。,3.8.2.1采暖系统调节的分类,质调节是改变供给热媒的温度； 量调节是改变供给热媒的
6、流量； 质量、流量调节是同时改变热媒的温度和流量； 间歇调节是改变每日供热的小时数。 热水采暖系统常采用质调节、分阶段改变流量的质调节和间歇调节。,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,调节的实质是在室外温度变化时改变供热条件，使供热负荷跟踪用户热负荷。,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,如不计管路热损失，根据在稳定条件下,采暖系统输送的热功率等于散热器供给房间的热负荷、等于房间的采暖耗热负荷 的热平衡原理（见图337），在任意室外温度下，可写出下式：,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,图337 热平衡原理图,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式
7、,（334） （335） （336） （337）,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,在采暖室外计算温度 下，同样可写出如下平衡式： （338） （339） （340） （341）,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,综合上述公式，可得到下式： （345） 式（345）是采暖热负荷调节的基本公式。,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,式（345）中有四个未知数：但只有三个联立方程式，须根据不同的调节方式补充条件才能求未知数。例如，采用质调节时改变供水温度，不改变网路流量，此时变成三个方程式求解三个未知数,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,用户为
8、直接连接： （346） （347）,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,用户为分阶段质调节： （348） （349）,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,间歇调节是当室外温度升高时，不改变网路的流量和供水温度，而减少每日供暖时数的调节方式。因为间歇调节时室内温度有波动，在保持相同室内平均温度的情况下，由于热源效率低，比连续供暖消耗能量多，只能作为一种辅助调节方式。,3 .8.2.2热水采暖热负荷集中调节基本公式,间歇调节时网路每日的工作时数n用下式计算： （350） 式中 n网路每日的工作时数；,3 .8.2.2热水采暖热
9、负荷集中调节基本公式,近年来在热水网路中已比较多地采用变频调速器、液力耦合器改变循环水泵转速的量调节方式，节能效果好。是值得推广的技术。,3.9全水风机盘管系统,风机盘管水系统用来根据季节的变化，向各房间的盘管供冷冻水或供热水，水系统影响风机盘管系统的效能和初投资，其系统型式应进行综合比较后确定。全水空调系统水系统的计算方法不仅与热水采暖系统，而且与水空气系统的水系统有相同之处。由于风机盘管的盘管只有2-3排管，它的除湿能力有限，故只宜用于湿负荷不大的房间。,3.9.1风机盘管水系统的型式,风机盘管水系统可分为双水管、三水管和四水管系统。由同一管路系统向风机盘管供给热水或冷水的管道系统称为双水
10、管系统。双水管系统由一条供水管和一条回水管构成，供水管根据房间负荷要求向房间供冷冻水或供热水。难于满足过渡季有些房间要求供冷、有些房间要求供热，即既供热水又供冷水的要求。但由于系统简单，初投资低，目前用得最普遍。双水管系统也可以按内区和周边区或朝向分系统，分别并联到热源或冷源上，由各自的控制系统分别实现供冷或供热。,3.9.1风机盘管水系统的型式,按朝向分区也不能完全解决这一问题。因为即使同一朝向的各房间也可能有不同的要求（例如被其它建筑物遮挡与未被遮挡的阳面房间对负荷要求不同）；而且供冷或供热频繁切换，增加能量损耗。,3.9.1风机盘管水系统的型式,冷热水同时流入共用的回水管，造成混合损失（
11、冷量和热量均有损失）因而运行效率低，冷水与热水环路关联，水力工况比较复杂，不易控制。目前很少应用。,3.9.1风机盘管水系统的型式,由两条供水管和两条回水管向风机盘管供水与回水的管道系统称为四水管系统。两条供水管和两条回水管分别用于供冷冻水和供热水。冷、热水有两套独立的系统，互不掺混。避免了混合损失，操作简单，控制方便，而且可利用建筑物内部热源的热泵提供热量，因而运行较经济，,3.9.1风机盘管水系统的型式,管路复杂，管路占用建筑空间比双管和三管大，初投资较高。多用于对舒适性要求较高的建筑物内。四水管系统有图340所示两种连接方式。（a）是用同一盘管只供冷或只供热，由室温控制器切换。图（b）是
12、冷热盘管分开并联的型式。由冷盘管和热盘管分别供冷和供热。调节控制方便。由于冷热盘管都要满足各自的设计工况要求，因此盘管大，费用高。,3.9.1风机盘管水系统的型式,3.9.1风机盘管水系统的型式,鉴于双水管、三水管、四水管的特点，对于只供冷或供热的风机盘管系统应采用双水管系统。若建筑物中基本上无同时供冷和供热的要求，也应采用双水管系统。对于有内区的建筑物，可考虑采用内区、周边区分设系统，并分别并联到冷源和热源上的双水管系统。,3.9.1风机盘管水系统的型式,对于有同时供冷和供热要求，且对环境控制要求高的建筑物，建议采用四水管系统。一般不采用三水管系统。,3.9.1风机盘管水系统的型式,风机盘管
13、水系统按分支管的位置可分为垂直连接系统（图341（a）和水平连接系统（图341（b）。前者都用在旅馆客房的风机盘管系统中。通常客房的卫生间旁都设有管道竖井，供放置空调水、给水、排水和生活热水的立管及阀门用。在立管的上部应设集气罐或自动放气阀，另外在风机盘管上都自带手动放气阀，用于系统和设备放气。凝结水管也可在竖井中设立管，每台风机盘管的凝结水排出口与立管相连接，在下层集中排放凝结水，也可就近（如卫生间）排放凝结水。,3.9.1风机盘管水系统的型式,3.9.1风机盘管水系统的型式,水平连接水系统适用于办公楼等建筑物。这类建筑一般无专用的管道井。每层的风机盘管都用水平支管连接，然后再接到总立管上。
14、对于布置在窗台下的立式风机盘管，也宜采用水平连接方式，水平支管置于下一层天棚下。对于既有建筑加设风机盘管空调系统时，也宜采用这种系统，这样不需要过多地在楼板上凿洞。,3.9.1风机盘管水系统的型式,风机盘管水系统可采用异程式布置（如图341（a）的左侧立管和图（b）上面的水平分支管）或同程式布置（如图341（a）的右侧立管和图（b）下面的水平分支管）。水系统不大时管道的阻力损失不大，而风机盘管的阻力损失很大（10-30kPa），因此系统的水力稳定性好，很容易达到水力平衡。宜采用异程式。高层建筑或大型建筑物中，立管或水平支路很长，宜采用同程式方案，而且干管也可按同程式布置。,3.9.2风机盘管水
15、系统的管路与设备布置,风机盘管水系统的设计与热水采暖管道系统类似。风机盘管水系统一般采用闭式系统。室内管网较大时尽量采用同程式。,3.9.2风机盘管水系统的管路与设备布置,若各环路阻力损失相差悬殊，应在环路上设调节阀。对于高层建筑，应将系统沿竖向分区。应根据设备和管道及附件的承压能力确定分区的范围。当建筑物层数较多时设一个区，冷源或热源设在底层或地下室内。,3.9.3 风机盘管系统的调节,末端设备阻力越大的水系统，越不易失调。由于风机盘管的阻力损失大，风机盘管空调水系统相对热水采暖系统而言，不易产生失调。,3.9.3 风机盘管系统的调节,当负荷变化时，该系统采用量调节为主的调节方法。个别房间不需供冷时，可关闭风机盘管，冷冻水不经过供冷设备全部旁通。房间瞬间负荷变化时，可用手动或自动的方法对风机盘管进行个体调节（称为局部调节）其供冷量。,3.9.3 风机盘管系统的调节,当负荷变化时，该系统采用量调节为主（见13.3）的调节方法。个别房间不需供冷时，可关闭风机盘管，冷冻水不经过供冷设备全部旁通。房间瞬间负荷变化时，可用手动或自动的方法对风机盘管进行个体调节（称为局部调节）其供冷量。,3.9.3 风机盘管系统的调节,1.水量调节 目前，空调工程中风机盘管常用的水量调节方法有两种，一是在冷冻水管路上设置二通电动阀，用恒
