自动平衡系统
手动平衡系统
自动平衡 = 较少的管路, 阀门和时间
• 不需要额 外的平衡 阀
– 支路 – 立管 – 干管
• 减少阻力 ，节能。
不需要重新平衡!
• 在分期投入使用的地方用FlowCon 平衡阀，例如商场 ，医院，大学，飞机场等，避免了早期使用的平衡阀 麻烦的重新平衡。 • 纵使改变某一管路的设计流量，不必重新平衡系统， 因为自动平衡阀自身会重新调整。
G=
P *Cv*A
两通阀控制不稳定
• 在低负荷下，两通阀的流量减少，旁通阀压差增大， 开口就增大。
– 温度随着压力的波动而发生 变化
温度
时间
最佳的解决方案
动态平衡电动调节阀
• SM型比例积分调节阀是自动平衡的二通阀，其流量不随 压力的变化发生变化。 – DN15-- 150mm
SM 型的流量与压力无关
• 平衡原理 Cv在一定范围内可视为近似不变，只要保持 P * A乘积不变，则流量可以保持不变。
阀胆基本结构-自动套筒
• 自动调整使通过的阀的流量是固定的，符合设计的流量。

自动套筒的工作
• 在控制范围之外，阀胆是一个固定的孔板，流量是随 着压力变化而变化的。 • 在压差范围之内，流量误差限制在+/-5%。
当阀全开为了使通过的流量为 设计流量，我们必须精密的计 算出不同的压力的阻力。
控制阀的Cv值的实际情况
• • • • • 实际上为每段管路精确的计算出压力是不可能的 通常风机盘管和空调箱在每一段管路上有不同的管径 控制阀只能大概的计算出压力差,和盘管一样为50%的精度。 可供选择的控制阀的Cv值是不多得。 在高负荷状态下，当控制阀全开时，一些可能过流，导致系统 失去平衡，又引起耗能。
FlowCon 的目标
• 为暖通空调系统提供精确的的冷/热水量。
哪里必需控制水量?
整个水系统!
为什么需要平衡?
• 如果没有平衡，在设计工况下，最有利环路流量会 偏大，不利环路流量会偏小，影响采暖或制冷效果 。
不平衡系统耗能
• 失去平衡时，为使最不利环路保证设计的水流量，系 统必须多供给水，即水泵流量需加大，从而多消耗能 量。
结束语
• 动态流量平衡阀: – 避免了人工操作的误差，确保性能。 – 避免了工程分期投入使用或方案修改时的重新平衡。 – 避免了同程管复杂的安装。 – 缩短了工期，减少了工作量。 – 减少了所需平衡阀的数量。 – 可为水泵和冷冻机节能。
谢谢
阻力平衡的原理
• 由于每个末端的沿程阻力不同，需增加沿程阻力或局 部阻力来平衡整个水系统。
系统的阻力
增加的阻力
采用管道平衡的办法
• 每一个末端采用同程管进行水力平衡是传统做法。
同程管
• 安装额外的 管路，又耗 钱，又占用 建筑空间。
采用阀门平衡的方法
•
采用静态平衡阀
•
• •
采用电动调节阀
采用动态平衡阀 采用动态平衡电动调节阀
压差(dP)
最大压差
最小压差 0 0 设计流量 流量
流量验证
• 不需要特殊的昂贵的仪器来检测流量。 • 看压差是否在标准范围之内即可检测流量。
压差(dP)
最大压差
最小压差 0 0 设计流量
冷冻机的应用
• 不管多少台冷冻机运行依旧保持固定的流量。这就 能保证室温的要求，系统的效率，还避免了冷冻机 的损害。
– 自动平衡，压差范围30 -- 300kPa。 – SH 系列 – DN15-- 150mm
空调箱的电动调节
• 末端空调箱的电动调节是保证室内舒适性和变水量节 能运行的必要手段。 • 但是普通的电动二通调节阀在调节时会互相影响。
电动两通阀与压力有关
• 标准的两通阀控制流通面积，并非流量。 • 如果阀两端的压差发生变化，流量就会发生变化。
冷冻机平衡阀安装示例
冷 水 机 组 冷 水 机 组 冷 水 机 组
固定流量动态平衡阀
冷冻机平衡阀安装示例
冷水机组
固定流量动态平衡阀
冷却塔的应用实例
• 为确保冷冻机的良好运行在冷凝器之间提供精确的水 流量是必需的。
冷冻机
冷冻机组间中的水流分配不均，会导致冷冻机的效率下 降甚至损害产品。
带自动平衡的冷冻机
– 所占的空间很小，很好的节省了空间 – 开/关或0—10伏模拟量控制信号 – 用固定流量型或可设定流量型阀胆
EVS
EVU
自动平衡与同程管的比较
• 自动平衡系统只需要同程管系统2/3的管材。
自动平衡系统
同程管
自动平衡与手动平衡的比较
• 自动平衡与手动平衡相比，需要较小的扬程。 • 节省了在干管，立管和支管上增大阻力的手动平衡阀，在末端 就可完全平衡。 • FlowCon 的阻力较小，可装在每个末端。
保持水泵的高效率
• 功率和流量有关
—过流会耗能
扬程
=
增加的水量=消耗的能量
效率
流量
恒速的水泵
• 既确保水泵正常的运转，又节能。
扬程
效率
水泵
可设定动态流量平衡阀
• 可设定式动态平衡阀胆
– 每个可调式阀胆可设定八种不同的流量。 – ABV 型号 - 15 -- 40mm
可设定动态流量平衡阀
• 外设定式可设定50种不同的流量
• 作为冷冻机的附属设备，动态流量平衡阀可以为每一 台冷冻机动态的保持流量的不变，很好的确保了系统 的效率和正常的运转。 H
系统曲线
Q (GPM)
冷冻机1 冷冻机2 冷冻机3
保持水泵恒定的速率
• 因为安全的需要，水泵选型时往往偏大。
H
97 ft 83 ft
实际的水泵 理想的水泵
Q (GPM)
72
?
毅 智
FlowCon 动态流量平衡阀
中国总代理 毅智科技发展有限公司
• FlowCon international 是美国Griswold Controls 公司和 丹麦Frese 公司 的合资公司，有80年的历史。美国Griswold Controls 是一家拥有阀门 生产专利的公司，丹麦Frese是一家高科技的铸造公司。 • 毅智科技发展有限公司是一家在香港注册的高科技企业，公司成立的 目的之一是为中国/香港的房地产市场引进国外先进而实用的楼宇及 区域网配套设备，使业主能得到一个节能、耐用可靠、价钱实惠的系 统。 • 毅智科技的分支机构—毅智机电系统（北京）有限公司，上海毅智机 电系统有限公司。
人工调试需要额外的阀门
• 额外的大 的阀门很 昂 贵，需要尽 可能的 将调 节减少到最 小。
• 支路 • 立管 • 干管
控制阀的Cv值来平衡系统
• 在理论上单独用控制阀平衡需要以下几个方面：
– 必须为每段管路计算其两端的压力的压力差。 – 为不同型号的风机盘管或空调箱的计算出各自的压力差。 – 当阀全开时，需要准确的控制阀的Cv值，以正确的计算出阀 在设计流量时的阻力。
人工调节的冷冻机或冷凝器
• 只 能 在 最 大 流 量 时 平 衡。 • .一部分冷冻机关闭时，其他的冷冻机将过流。过流会 导致冷冻机的效率降低，增加系统的供水温度，降低 AHU 或 FCU 的效率。
人工平衡的冷冻机
• 把冷冻机从3台减少到1台，但流量不会降低到1/3。冷 冻机的过流可能会影响效率而欠流的则可能会引起冻结 。而水泵的过流则可能导致电机过载而烧毁。
业绩(参考）
• FlowCon 动态流量平衡阀在中国已经成功的应用于很 多著名的工程。
– – – – – – – – – – – 上海磁悬浮快速列车工程 上海科技馆（2001APEC会议会址） 上海正大广场 上海信息枢纽大楼 上海海洋水族馆 上海通用汽车厂房 北京新东安市场 北京钓鱼台国宾馆 北京中南海209工程 香港国际机场 南京中兴科研基地 SM-C SM-C, Hi-Flow AHU,EVS SM-C,EVS SM-C Hi-Flow SM-C,EVS SM-C SM-C SM-C,EVS SM-C,EVS
为了系统平衡需设置最大流量
• 为确保整个水系统的平衡，在安 装之前可以通过六位联合开关设 置最大流量。 • 执行器接受2--10伏的开关信号。
风机盘管
• 风机盘管（FCU)控制个别房间的温度。一幢大楼里 有数百个风机盘管, 每一个单独的房间都必需有精确 的水流量。
两通平衡阀
• EVS 和 EVU 型
H
扬程
系统的性能曲线
Q(流量)
过流
1 台 冷冻机 2台 3台 冷冻机 冷冻机
采用动态平衡阀调节
• 动态平衡阀是静态平衡阀之后的第二代水力平衡阀 ，它可以自动恒定水流量。
动态平衡的工作原理
• 阀门的流量公式 G=
P * Cv *A
式中 G: 流经阀门的流量 P: 阀门两端的压差 Cv: 与流体介质和阀门开度（过流面积）有关的 一个系数 A: 阀门的过流面积
静态平衡阀
• 是可调的孔板—不是 流量调节器。 • 只能在额定工况下调 节管路阻力。 • 随着末端空调器流量 的变化，静态平衡阀 不会自动进行调整。 • 在调节中，不可避免 的有人为的误差。
静态平衡阀的调节
• 需要专门的仪器和程序上的 培训。 • 通常情况下，阀门要装在天 花板或其他的里面，进去很 困难。 • 在安装未结束，系统未全打 开或水泵未投入使用时，不 能调试。 • 调 试 需 要 很 长 时 间， 可 能 会 延 误 工 期。
人工调试过程
• 作为 手动阀 ，其调节的不 仅是末端 的 流 量，而会 引 起整个管网的流量变化，因而必 须进行多次调节 以使各回路水力平衡。 • 对于庞大或复杂的系统，调试是困难的，很难达到 理想的平衡效果。
3/ 压 力 增 加， 流 量 变 大
1/ 关 闭 阀 或减少流 量