利用分流控制流量
T = 80°C V = 0…100%
Q ≈ V * DT
定流量 变流量
11
通过改变温差DT 控制负荷
利用混流调节温度
DT = 20…80°C V = 100%
T
利用射流调节温度
DT = 20…80°C V = 100%
T
Q ≈ V * DT
Q ≈ V * DT
定流量 变流量
12
三通合流回路
对于最远端回路来说，启动时间将 延长 而盘管过流，并不会带来对应的热 量增加
流量
43
静态失调（二）
对于一个平衡系统，可以按照设计要求实现启动要求 而一个不平衡系统，系统启动时间要求更长.
房间温度
-2
额外启动时间
-1
0
小时
44
出现静态失调的时刻
系统启动时
负荷突变
不合常理的温度设定情况
45
静态失调解决方法（一）
Mixing Circuit
● 运行模式
● ● 三通阀将一级热源与二级回路分开 水泵流量恒定，从热源抽水
● 特性
● ● ● 即使低负荷工况，仍可达到较低回水温度 （制冷中高回水温度） 冷热源端为变流量 例如供热系统中散热器
● 应用领域
● ● ● 末端控制 需防冻的空气加热器 低温热源（例如热泵）
13
FCU & AHU FCU & AHU
23
制冷系统变流量水力系统
VFHS Variable Flow Hydraulic System / Primary – Secondary 变流量水力系统 / 二次泵系统
Dp
VPS
Variable Primary System / Primary-only 一次泵变流量系统
三通分流回路
Diverting Circuit
● 运行模式
● ● ● 阀门开度决定盘管实际介质流量 末端变流量调节 混流阀实现回路分流
● 特性
● ● 盘管内变流量 主回路定流量
● 应用领域
● ● ● 有霜冻风险的加热盘管 热回收系统 冷却水塔
14
两通截流回路
截流回路
● 运行模式
● ● ● 特性 当阀门全关时，整个系统的流量会随之 改变 从而会引起整个系统的压力波动
∆p [kPa] p [kPa]
n1
∆p
n2
∆p0
V部分负荷
P [kW]
非受控
n3 V [m3/h] 100
V设计
rpm n1
l [m]
0
P部分负荷 受控 P部分负荷 受控 P部分负荷
rpm n2
rpm n3 V [m3/h]
V部分负荷
V设计
35
节能潜力 非受控 / 受控泵
[m] 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 [W] 240 200 160 120 80 0 2 4 6 8 10 12 [m³ /h] IV III Pump head H
37
非受控泵/受控泵的 设备特性和泵特性
[m] 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Pump head H
without control Control: ∆ppump constant Control: ∆pplant
∆p across pump constant
design operating point I II
46
同程系统的静态平衡问题
需要额外 增加至少 一根管路 设备差异仍 然可能存在 不平衡
47
静态失调解决方法（二）
19
定流量和变流量
● 按循环水量是否随负荷发生变化
● 定流量系统（主机侧流量不变）改变供回水温度或负荷侧流量来实现（负荷 侧旁通管）适用于一台水泵对应一台冷热源设备 ● 变流量系统（水量随负荷发生变化）压差控制
20
定流量系统
3通调节阀
•管路系统中流量恒定.
• 回路入口无压力变动
DH
21
变流量系统
∆p across end point plant
Control: temperature & ∆p
IV 10
III 12 I Design II III [m³ /h]
0
2
4
6
8
[W] 270 W 240 W 240 200 W 200 160 W 160 100 W 120 80 0
Power consumption P
同程系统 让各回路总管长相等，使得压力损失近似相同，是目前最为常用的解决静态 失调的方法。理论上讲可以很好的解决静态失调问 题，且对安装调试要求不 高。 工程量大，初投资高，安装及设备导致的静态失调不能解决，特别是区域供暖 系统，管路系统非常庞大复杂。

管径设计 增大不利支路管径减少阻力损失，减小有利支路管径增加阻力损失，实现各 回路压降基本平衡。 受标准管径型号限制，计算复杂，计算量大，实际过程与理论计算会有较大出 入，不能解决由于安装及设备问题导致的静态失调
● 两管制系统（双水管系统），应用最广泛 ● 三管制系统（三水管系统），共用一根回水管很少使用 ● 四管制系统（四水管系统），冷热水供回水分开
* *
18
同程式和异程式
● 按同一并联环路中末端设备的供回水管道总长是否大致相等
● 同程式（相等）：各支路阻力基本相等 稳定性好，水 量分配均匀垂直同， 有一根同程管 ● 异程式（不相等）：流量分配不均匀，公共管道管径增大或各支管按流量调 节装置
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR = 29.8 kPa ∆pVR = 26.5 kPa
Heating zone 1 Heating zone 2 Heating zone 3 Heating zone 4
∆pVR = 23 kPa
∆pVR = 19.6 kPa
∆pVR = 16 kPa
IV
2
4
6
8
10
12
[m³ /h]
38
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
39
水力失调方式与种类
• 静态失调
管路设计不当 安装 设备的不确定
•
动态失调
设备调节
40
举例： 5个盘管
Fan Coil 1 Fan Coil 2 Fan Coil 3 Fan Coil 4 Fan Coil 5
Dpቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
24
二次泵系统
CH3
CH2
CH1
Dp
● VFHS 运行: CH1 + CH2
● 一次侧有两台冷机运行，一次泵采用定速泵 ● 二次侧部分负荷工况，使用变频泵 ● 旁通流量为一次回路与二次回路的流量差
25
一次泵系统
CH3
CH2
CH1
Dp
● VPS 运行：仅一台冷机
● 部分负荷工况 ● 旁通回路调节阀部分开启以确保1#制冷机的最小流量
Hydraulic and Valve
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
2
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
● ●
部分负荷工况下，回水温度不理想 因为水管长度等原因，启动延迟较长
● 应用领域
● ● 带除湿的冷盘管 区域供热
15
闭式和开式系统
● 按水是否与空气直接接触
● 闭式系统在系统最高点设膨胀水箱或在循环水泵入口设膨胀定压水罐 ● 开式系统设喷水室或蓄冷水池
* *
17
两管与四管制
● 按连接末端的冷热水供回水管道由几根组成
28
暖通空调系统的水阻力
●可能值
∆pFlow
∆pValve ∆pPump
●锅炉
● 10…50 kPa
∆pGeneration
●制冷机
● 50…150 kPa
∆pConsumer
●管道 (50…200 l/h)
● 40…130 Pa/m
●末端设备
● 2…200 kPa
∆pReturn ∆pPump = ∆pGeneratio + ∆pFlow + ∆pValve + ∆pConsumer + ∆pReturn
V部分负荷
P [kW]
非受控
V设计
rpm n1
l [m]
0
节能潜力 水泵比例与原则
3 2 P V n1 1 ~ 1 n ~ V P 2 2 2
P部分负荷 受控 P部分负荷
rpm n2
rpm n3 V [m3/h]
V部分负荷
V设计
34
参考点压差控制泵
I II IV 0 2 4 Power consumption P 6 8 10 III 12 I II [m³ /h]
36
成本节约的潜能 受控泵/非受控泵
部分负荷
泵 耗电量 [W] 操作时间 [h/年] 能源消耗 [kWh/年] 节能 [kWh/年] 成本节约 [RMB]
非受控泵
受控泵 通过泵的 ∆p 不变 受控泵 通过设备的 ∆p 不变 ● 定义 运行时间 成本节约 • 220 个供暖日 • 平均电力成本 • 运行时间 1.2 元/kWh 20 年