一、熱源主動變流量與末端主動變流量
供熱與空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水作為熱媒介質(zhì),其流量的變化是因應(yīng)負(fù)荷的變化。一般的說如果負(fù)荷的變化是隨時一致等比的,流量的變化應(yīng)隨時一致等比。為節(jié)約循環(huán)泵電耗而采取熱源主動變流量措施:
多泵、少泵、大泵的配置變化、變速措施等。但其變流量為隨室外溫度參數(shù)連續(xù)變化或按日期爭階段改變流量。
另一種變流量工況是今天主要討論的問題。當(dāng)末端負(fù)荷不成比例、隨機(jī)變化,這時系統(tǒng)必須采用末端的流量調(diào)控措施。居住者對室內(nèi)參數(shù)的要求通過控制手段(供熱的溫控閥、手控閥,空調(diào)的室內(nèi)參數(shù)控制的電動調(diào)節(jié)閥)產(chǎn)生流量要求,末端流量需求的總和形成熱源流量。這種變流量工況即為末端主變流量。
末端主動變流量在技術(shù)上有如下層次概念:
1、流量變化取決于末端需求,熱源循環(huán)泵控制設(shè)施不能預(yù)測流量的變化,但能感知流量的變化。
2、某一時段末端負(fù)荷不發(fā)生明顯變化,這一時段內(nèi)循環(huán)的變速措施為定流量變揚(yáng)程。即每一瞬時流量可能是變化的,但這種變化決定于末端要求。循環(huán)泵變速措施是在末端決定的流量基礎(chǔ)上,在最小可行的揚(yáng)程點(diǎn)動行實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
二、末端主動變流量的工程意義
供熱工程在過去按建筑面積收取熱費(fèi)時,熱用戶沒有主動改變負(fù)荷和流量的需求,有些大型供熱一程為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的采取熱源的流量調(diào)控措施,具有典型的熱源主動流量特征。在計(jì)熱量收費(fèi)的情況下,水系統(tǒng)具備了末端主動變流量特征。而對計(jì)量收費(fèi)提高供熱品質(zhì),節(jié)能運(yùn)行的論說很多, 達(dá)里不再贅述。而對于計(jì)量收費(fèi)時,最大熱負(fù)荷不同時發(fā)生,如果采取了有效的末端主動變流量措施可以有效地調(diào)度流量需求,提高熱源的供熱能力。這也是計(jì)量收費(fèi)對供熱企業(yè)的最大利益所在。
空調(diào)工程中每一空間的冷負(fù)荷不可能的一致等比的。但空調(diào)末端的輸出負(fù)荷更大的取決于風(fēng)量。而不是水量有很多要求不高的一程以風(fēng)量調(diào)節(jié)冷負(fù)荷,熱源采取單泵,多泵運(yùn)行,冬夏兩套循環(huán)泵等熱源主動變流量措施。在這里從效果、節(jié)能、冷源規(guī)模來闡述末端的動流的工程應(yīng)用意義:
1、空調(diào)效果
對于醫(yī)院制藥廠等凈化空調(diào)一程,為保證凈化效果風(fēng)量幾乎是不可變的,只能采用末端主動變流量措施來改變末端負(fù)荷。
對于一般舒適性空調(diào),低負(fù)荷期單純降低風(fēng)量造成表冷器表面溫度過低引起過量析濕,室內(nèi)環(huán)境過于干燥,降低舒適性。第二點(diǎn),風(fēng)量的減少同時導(dǎo)致出口風(fēng)溫低,射流受浮力降低, 而風(fēng)量減小和浮力降低,都會導(dǎo)致射流提前降落于居住者活動空間,造成低溫高流速引起不舒適的感覺。而末端主動變流量能很好的解決這一問題。過去在高檔次一程中采用三通調(diào)節(jié)方式,盡管解決了舒適性問題,但卻放棄了節(jié)能和減小冷源規(guī)模利益。
2、節(jié)能
首先,過量析濕一方面降低舒適性,另一方面也造成不必要的冷負(fù)荷增量。
第二,冷機(jī)的自動卸載是在低水溫工況實(shí)現(xiàn)的,實(shí)際未能實(shí)現(xiàn)冷機(jī)的最高效率。
第三,不論水泵是否采取變還措施,小流量運(yùn)行總是節(jié)能的。如果采用了變速措施,其節(jié)能效果會非常顯著。
3、冷源規(guī)模
只有采取了有效末端主動流量措施,才能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的有效調(diào)度。在此基礎(chǔ)上才能充分考慮冷負(fù)荷同時發(fā)生幾率有效降低冷源機(jī)規(guī)模,包括冷水機(jī)組和循環(huán)水泵。
三、末端主動變流量的動態(tài)水力工況平衡和壓差控制閥的應(yīng)用
末端主動變流量的主動控制手段當(dāng)然是二通電動調(diào)節(jié)閥,但電動調(diào)節(jié)閥只能實(shí)現(xiàn)變流量的目的,不能依靠它實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近不同的水力工況平衡。否則就意味著近端電動調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)流量下就處在非滿開度狀態(tài),而小流量處于不可控狀態(tài)。其次在開機(jī)時和冷負(fù)荷上升期出現(xiàn)室溫實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)近時序,這個時序過程也可能很長。第二,應(yīng)極大的提高水力工況穩(wěn)定性,避免一個末端的負(fù)荷調(diào)節(jié)影響臨近末端的流量,從而引起負(fù)荷未發(fā)生變化的末端被動調(diào)節(jié)動作。第三,循環(huán)水泵的變速調(diào)節(jié)不改變末端流量,使變速過程單向完成。
要同時實(shí)現(xiàn)上述三個目的的平衡裝置,只有自力式壓差控制閥。遠(yuǎn)近不平衡問題屬于靜態(tài)平衡問題,其解決手段很多,如縮小管徑,采用靜態(tài)平衡閥。但這些純靜態(tài)平衡手段,會影響動態(tài)調(diào)節(jié)的性能:如降低閥權(quán)度,使電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)特性惡化;不能改善甚至降低水力一況穩(wěn)定性;水泵調(diào)速和電動調(diào)節(jié)閥交互作用,不能使變速過程單向完成。
壓差閥的平衡調(diào)節(jié)過程為:關(guān)閉某些分支線使循環(huán)泵流量滿足被調(diào)分支線的設(shè)計(jì)流量總和。使 被調(diào)分支上的電動調(diào)節(jié)置于手操全開狀態(tài)。測試末端流量,通過調(diào)節(jié)控制壓差值使末端流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量值。循環(huán)步驟逐分支完成平衡調(diào)節(jié)。
這種平衡調(diào)試結(jié)果意味著每一末端裝置不論遠(yuǎn)近最多可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流量。而末端的小流量需求由電動調(diào)節(jié)閥自動控制完成。這意味著自力式壓差控制必需是壓差可調(diào)的。每一個曖通工程師都清楚的知道我們無法告知末端裝置設(shè)計(jì)流量的實(shí)際阻力的真確值。而壓差可調(diào)范圍最低應(yīng)能從10kPa調(diào)節(jié)至100kPa。
另外需要附帶說明的是在末端有自力式壓差控制閥的前提下,可以合理的縮小近端支線的管徑,以節(jié)約管材。在有壓差控制閥的前提下,不必要在任何管線上刻意構(gòu)造同程系統(tǒng)。
四、末端主動變流量時的水泵變速控制
末端主動變流量水泵的過程不是變流量而是變揚(yáng)程過程。其變速信號取值只能是遠(yuǎn)端壓差信號,如果系統(tǒng)沒有絕對的最不利回路時可取用一些次不利回路的遠(yuǎn)湍壓差作為變速 信號。其控制邏輯為所有遠(yuǎn)端壓差大于設(shè)定值水泵降速,任一壓差小于設(shè)定值水泵增速。在北歐的供熱技術(shù)文獻(xiàn)中表述3-8個遠(yuǎn)端壓差信號,在《小紅學(xué)?!穼照{(diào)循環(huán)泵變速控制也有詳盡闡述。
采用遠(yuǎn)端壓差信號的原因有兩個,一是近端壓差變化率低。二是遠(yuǎn)于壓差控制點(diǎn)的支線流量降低時,控制點(diǎn)的實(shí)際需要壓差小于控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的設(shè)定壓差。也不是這種情況水泵有進(jìn)一步降還可能性。而最遠(yuǎn)點(diǎn)壓差控制變速使水泵降速節(jié)能的可能達(dá)到最大化。
來源:互聯(lián)網(wǎng)




