暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡方案及比較分析

暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡方案及比較分析在建筑物暖通空調(diào)水系統(tǒng)中，水力失調(diào)是最常見的問題。由于水力失調(diào)導致系統(tǒng)流量分配不合理，某些區(qū)域流量過剩，某些區(qū)域流量不足，造成某些區(qū)域冬天不熱、夏天不冷的情況，系統(tǒng)輸送冷、熱量不合理，從而引起能量的浪費，或者為解決這個問題，提高水泵揚程，但仍會產(chǎn)生熱（冷）不均及更大的電能浪費。因此，必須采用相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門對系統(tǒng)流量分配進行調(diào)節(jié)。

雖然某些通用閥門如截止閥、球閥等也具有一定的調(diào)節(jié)能力，但由于其調(diào)節(jié)性能不好以及無法對調(diào)節(jié)后的流量進行測量，因此這種調(diào)節(jié)只能說是定性的和不準確的，常常給工程安裝完畢后的調(diào)試工作和運行管理帶來極大的不便。

一、水力平衡技術(shù)是節(jié)能及提高供熱（冷）品質(zhì)的關(guān)鍵

在供熱空調(diào)系統(tǒng)中，由于種種原因，大部分輸配環(huán)路及熱（冷）源機組（并聯(lián)）環(huán)路存在水力失調(diào)，使得流經(jīng)用戶及機組的流量與設(shè)計流量不符。加上水泵選型偏大，水泵運行不合適的工作點處，導致水系統(tǒng)處于大流量、小溫差運行工況，水泵運行效率低、熱量輸送效率低。并且各用戶處室溫不一致，近熱（冷）源處室溫偏高（高），遠熱（冷）源處室溫偏低（高）。對熱（冷）源來說，機組達不到其額定出力，使實際運行的機組臺數(shù)超過按負荷要求的臺數(shù)。以上種種原因，造成了能耗高，供熱（冷）品質(zhì)差的弊病。

1、靜態(tài)水力失調(diào)系統(tǒng)的流量計算：

在未安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備前，現(xiàn)場測得的末端設(shè)備流量及通過改造水泵來滿足流量的計算結(jié)果如表1所示，該系統(tǒng)為靜態(tài)失調(diào)的水力系統(tǒng)。

表1

設(shè)備

流量

設(shè)備1

設(shè)備2

設(shè)備3

設(shè)備4

總流量（m3/h）

設(shè)備實測流量（m3/h）

28

24

18

16

86

設(shè)計流量

20

20

20

20

80

實測流量與

設(shè)計流量比較

實測>設(shè)計

實測>設(shè)計

實測<設(shè)計

實測<設(shè)計

為保證設(shè)計流量

必須采取的措施

必須通過增大水泵流量的方法

以保證設(shè)備4的流量達到設(shè)計流量

水泵流量增大后的流量數(shù)值（m3/h）

35

30

22．5

20

107．5

由上表可見，設(shè)計總流量為80（m3/h），但為了保證最不利環(huán)路達到設(shè)計流量，實際水泵所需的最小流量為107.5（m3/h），遠遠大于設(shè)計總流量。

這樣的系統(tǒng)既不節(jié)能，也不舒適，因此必須安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備對系統(tǒng)進行改造。

⑵、靜態(tài)水力平衡系統(tǒng)的流量計算：

表2為安裝了靜態(tài)水力平衡閥并調(diào)試合格前后的末端設(shè)備流量的實測數(shù)值。

設(shè)備

流量

設(shè)備1

設(shè)備2

設(shè)備3

設(shè)備4

總流量（m3/h）

設(shè)備實測流量（m3/h）

28

24

18

16

86

設(shè)計流量

20

20

20

20

80實測流量與設(shè)計流量比較

實測>設(shè)計

實測>設(shè)計

實測<設(shè)計

實測<設(shè)計

為保證靜態(tài)水力平衡采取的措施

安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備，并通過一定的調(diào)試方法，使各個末端設(shè)備的實際流量比值與設(shè)計要求的流量比值一致，再將系統(tǒng)總流量調(diào)至設(shè)計總流量

靜態(tài)水力平衡后的實測流量（m3/h）

20

20

20

20

80

表2

由上表可見，設(shè)計總流量為80（m3/h），系統(tǒng)靜態(tài)水力平衡后的實際總流量也是80（m3/h），且各個末端設(shè)備的流量同時達到設(shè)計流量。因此這種系統(tǒng)實現(xiàn)了靜態(tài)水力平衡，并且舒適節(jié)能。

1、靜態(tài)水力平衡的實現(xiàn)：

通過在相應(yīng)的部位安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備，使系統(tǒng)達到靜態(tài)水力平衡。

實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的判斷依據(jù)是：當系統(tǒng)所有動態(tài)水力平衡設(shè)備均設(shè)定到設(shè)計參數(shù)位置（設(shè)計流量或壓差），所有末端設(shè)備的溫度控制閥門（溫控閥、電動二通閥和電動調(diào)節(jié)閥等）均處于全開位置時（這時系統(tǒng)是完全定流量系統(tǒng)，各處流量均不變），系統(tǒng)所有末端設(shè)備的流量均達到設(shè)計流量。

從上可以看出，實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的目的是保證末端設(shè)備同時達到設(shè)計流量，即設(shè)備所需的最大流量。避免了一般水力失調(diào)系統(tǒng)一部分設(shè)備還沒有達到設(shè)計流量，而另一部分已遠高于設(shè)計流量的問題。因此它解決的是靜態(tài)平衡和系統(tǒng)能力問題，即保證系統(tǒng)能均衡地輸送足夠的水量到各個末端設(shè)備。念，使得調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)實際工作過程中當壓力波動時，能動態(tài)的平衡系統(tǒng)的壓力變化。因此，這種動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥工作時的流量特性曲線與理想的流量特性曲線是一致的，沒有偏離。特殊的設(shè)計保證了電動閥的調(diào)節(jié)只受標準控制信號的作用，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，而且，對應(yīng)電動閥的任一開度位置，其流量都是唯一和恒定的，對于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，這就意味著電動閥在任一調(diào)節(jié)位置輸送的熱（冷）量都是穩(wěn)定的。因此，這種電動閥特別適用在系統(tǒng)負荷變化較大的變流量系統(tǒng)中，具有抗干擾能力強，工作狀態(tài)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)精度高的特點。避免了傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥即使在同一開度位置，由于系統(tǒng)壓力的波動，其流量也是變化的，電動閥輸送熱（冷）量不穩(wěn)定，抗干擾能力差、調(diào)節(jié)精度低的缺點。

動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥與傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥的比較：

比較內(nèi)容

動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥

傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)精度

較高

一般

輸送流量

在任一開度位置的流量是唯一

和恒定的

即使在同一開度位置，其流量也隨著

系統(tǒng)壓力的波動而波動

輸送

熱（冷）量

在任一開度位置輸送的熱（冷）

量都是唯一和恒定的

即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動

調(diào)節(jié)閥

開度變化

只受標準控制信號的控制，不受

系統(tǒng)壓力波動的影響

既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)

壓力波動的影響

工作狀態(tài)

穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響

不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響

抗干擾能力

強

弱

最小壓差要求

必須維持最小壓差以保證

動態(tài)平衡

無最小壓差要求

三、動態(tài)平衡電動閥門在系統(tǒng)中的應(yīng)用：

動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥主要適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)末端空調(diào)設(shè)備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制，在系統(tǒng)負荷波動較大的變流量系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。

1、風機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案：

以下是風機盤管系統(tǒng)常用四種平衡調(diào)節(jié)方式的比較表：

比較內(nèi)容

靜態(tài)平衡閥+電動二通閥

靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥

動態(tài)流量平衡閥

+電動二通閥

動態(tài)平衡電動二通閥

水平管（靜態(tài)）

末端（靜態(tài)）

水平管（靜態(tài)）

末端（靜態(tài)）

調(diào)節(jié)精度

一般

較高

較高

高

很高

很高

抗干擾能力

弱

弱

較強

較強

強

強

靜態(tài)水力平衡

局部

全部

局部

全部

全部

全部

動態(tài)平衡功能

不能

不能

部分

部分

全部

全部

電動開關(guān)功能

具有

具有

具有

具有

具有

具有工作狀態(tài)

不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響

較穩(wěn)定，在一定程度上不

受系統(tǒng)壓力波動的影響

穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響

是否能

保持設(shè)計流量

不能

一定程度上能夠

能夠

最小壓差要求

無最小壓差要求

必須維持壓差調(diào)節(jié)器

設(shè)計壓差以保證正常工作

必須維持最小壓差

以保證動態(tài)平衡

應(yīng)用范圍

適用于負荷波動較小的

風機盤管系統(tǒng)的溫度控制

適用于負荷波動較大的

風機盤管系統(tǒng)溫度控制

適用于負荷波動較大的

風機盤管系統(tǒng)溫度控制

2、空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案：

針對于空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)，常用的幾種水力平衡和調(diào)節(jié)方案主要有“靜態(tài)平衡閥電動調(diào)節(jié)閥”、“壓差調(diào)節(jié)閥電動調(diào)節(jié)閥”、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”等。

1、“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：

圖7為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空調(diào)箱（空氣處理機組）并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了靜態(tài)水力平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥。

在系統(tǒng)初調(diào)試時，通過調(diào)節(jié)靜態(tài)平衡閥，使系統(tǒng)在初調(diào)試合格后各臺空調(diào)箱的流量同時達到設(shè)計流量，從而實現(xiàn)靜態(tài)平衡；

在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設(shè)定溫度；但是，由于這種系統(tǒng)各個末端設(shè)備電動調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)存在著相互影響，因此系統(tǒng)很難達到平衡狀態(tài)，即使達到平衡狀態(tài)，也會由于這種干擾而很容易偏離平衡狀態(tài)。

2、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：

圖8為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空調(diào)箱（空氣處理機組）并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了電動調(diào)節(jié)閥，出口安裝了壓差調(diào)節(jié)閥。

通過壓差調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥進口A至出口C的壓差至設(shè)定壓差，這樣不管系統(tǒng)中其它的動態(tài)閥門怎樣動作，由于壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用這兩點的壓差始終保持恒定，這樣就避免了系統(tǒng)中各個末端設(shè)備調(diào)節(jié)的相互干擾，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡；

在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設(shè)定溫度；

當然，也可以將壓差調(diào)節(jié)器的取壓點定在A、B二點，壓差調(diào)節(jié)器的設(shè)定壓差隨之調(diào)整。這時電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度變小，從而使調(diào)節(jié)閥實際的流量特性曲線偏離理想流量特性曲線，調(diào)節(jié)特性變差。

調(diào)試時先將電動調(diào)節(jié)閥全開，然后將壓差調(diào)節(jié)器的壓差調(diào)至設(shè)定壓差即可。

3、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式：

如圖9所示，為一組多臺空調(diào)箱（空氣處理機）并聯(lián)環(huán)路（圖中只畫出2路）。每路通過動態(tài)平衡電動閥來調(diào)節(jié)目標區(qū)域的回風溫度，其中區(qū)域一的設(shè)定溫度為25℃，區(qū)域二的設(shè)定溫度為27℃。

假定處于夏季工況，區(qū)域一已調(diào)至平衡狀態(tài)，即目標區(qū)域的溫度T1已穩(wěn)定在25℃，這時動態(tài)平衡電動閥的開度維持在某一位置保持不變以輸出一個恒定的流量。

區(qū)域二還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，測量回風溫度T2為24℃，低于設(shè)定溫度27℃，這時測量溫度會和設(shè)定溫度在溫度控制器進行比較，輸出信號將動態(tài)平衡電動閥關(guān)小以減少流過空氣處理機二的冷水量，這時制冷量會減少，使測量溫度T2升高，接近設(shè)定溫度；以此同時，系統(tǒng)立管C、D二點的壓差會增大，空氣處理機一環(huán)路動態(tài)平衡電動閥DV1二端C、B1二點的壓差也相應(yīng)增大。但是由于動態(tài)平衡電動閥的動態(tài)平衡功能（動態(tài)平衡閥芯PV1的定壓差作用），該閥電動調(diào)節(jié)閥芯二端A1、B1點的壓差并不發(fā)生變化，因此空氣處理機一環(huán)路的流量維持不變，制冷量不變，相應(yīng)的區(qū)域一仍處于平衡狀態(tài)。

由上可見，空氣處理機二環(huán)路的調(diào)節(jié)沒有對已經(jīng)平衡的空氣處理機一環(huán)路產(chǎn)生干擾，因此這兩個環(huán)路間不存在動態(tài)水力失調(diào)。對于多環(huán)路系統(tǒng)，任何一個環(huán)路的調(diào)節(jié)都不會對其它環(huán)路產(chǎn)生干擾，同時任何一個環(huán)路都不會受到其它環(huán)路調(diào)節(jié)的影響，系統(tǒng)越大，這種動態(tài)平衡的特性就越明顯，每一個環(huán)路只受自己區(qū)域負荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，因此很容易達到并維持平衡狀態(tài)。

垂直立管為同程式管道的系統(tǒng)，各層進水管上可不加靜態(tài)平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調(diào)程度較大的系統(tǒng)，建議在水平進水管上增加靜態(tài)水力平衡閥并在初調(diào)試時進行一定的調(diào)節(jié)。

以下是空調(diào)箱（空氣處理機組）僅安裝電動調(diào)節(jié)閥與上面三種平衡調(diào)節(jié)方式的功能性比較：

比較內(nèi)容

“電動調(diào)節(jié)閥”

“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”

“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”

“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”

調(diào)節(jié)精度

一般

較高

很高

高輸送流量

即使在同一開度位置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動

即使在同一開度位置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動

在同一開度位置流量能夠基本保持恒定

在任一開度位置的流量是唯一和恒定的

靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)

不能

能

能

能

輸送熱（冷）量

即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動

即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動

在同一開度位置輸送的熱（冷）量能夠基本保持恒定

在任一開度位置輸送的熱（冷）量都是唯一和恒定的

調(diào)節(jié)閥開度變化

既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動的影響

既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動

的影響

只受標準控制信號的控制，基本不受系統(tǒng)壓力波動的影響

只受標準控制信號的控制，不受系統(tǒng)壓力波動的影響

工作狀態(tài)

不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響

不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動的影響

較穩(wěn)定，基本不受系統(tǒng)壓力波動的影響

穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響

抗干擾能力

弱

弱

較強

強

流量特性曲線

系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差

系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差

與理想的流量特性曲線基本一致，調(diào)節(jié)特性較好

與理想的流量特性曲線一致，調(diào)節(jié)特性好

最小壓差要求

無最小壓差要求

無最小壓差要求

必須維持一定的工作壓差

必須維持最小壓差以保證動態(tài)平衡

應(yīng)用范圍

適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷波動較小的末端空調(diào)設(shè)備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制。

適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷波動較小的末端空調(diào)設(shè)備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制。

適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)末端空調(diào)設(shè)備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制，但安裝調(diào)試繁瑣

適用于暖通空調(diào)系統(tǒng)末端空調(diào)設(shè)備（如空調(diào)箱、新風機組、空氣處理機）的溫度控制，在系統(tǒng)負荷波動較大的變流量系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。

由于后兩種方案的功能性特征較類似，下面就其具體的技術(shù)參數(shù)、安裝和費用方面進行進一步的比較。

“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”與“壓差調(diào)節(jié)器電動調(diào)節(jié)閥”組合方案比較表

技術(shù)特性比較

動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥

壓差調(diào)節(jié)器+電動調(diào)節(jié)閥

備注

基本功能

由于是按照動態(tài)平衡功能與電動調(diào)節(jié)功能一體化設(shè)計的，因此在變流量系統(tǒng)中能很好地同時實現(xiàn)這兩種功能，同時滿足了在保證功能的同時盡量減少系統(tǒng)阻力的要求，保證了閥門工作的協(xié)調(diào)一致性

由于這兩種產(chǎn)品是根據(jù)不同的功能需要單獨設(shè)計的，因此當它們組合使用時工作的協(xié)調(diào)性較差，工作時對系統(tǒng)的阻力損耗較大

工作阻力

工作阻力較小，可以達到30Kpa，

工作阻力較大，小口徑達到40Kpa，大口徑達到60Kpa以上，造成系統(tǒng)的能耗較大

規(guī)格范圍

規(guī)格范圍可達DN25-DN150

一般規(guī)格范圍只有DN25-DN100，規(guī)格范圍小

運行和安裝費用

工作阻力小，單閥體，運行和安裝費用低

工作阻力大，運行和安裝費用高

安裝

安裝簡單快捷

由于實際上需要安裝二個閥，還須安裝取壓連接管，而且這二個閥間的距離有時還挺遠，因此安裝復(fù)雜

設(shè)備費用

在同等品質(zhì)下，費用較低

在同等品質(zhì)下，費用較高

運行和安裝費用

工作阻力小，單閥體，運行和安裝費用低

工作阻力大，運行和安裝費用高

維護及費用

由于所有的功能在一個閥體內(nèi)實現(xiàn)，因此使用安全可靠，基本不須維護，所以維護費用低

由于閥門需要現(xiàn)場接管和調(diào)試，任何安裝導致的泄露以及調(diào)試問題都會使閥門無法正常工作，因此需要維護的時間及費用都很高

安裝空間

體積小，需要的安裝空間較小

一般空調(diào)系統(tǒng)使用的壓差調(diào)節(jié)器尺寸都較大，對于大口徑閥，高度超過1米，因此需要的安裝空間較大

調(diào)試時間

調(diào)試非常簡單，調(diào)試時間短

調(diào)試復(fù)雜，調(diào)試時間長

四、總結(jié)：

綜上所述，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中采用水力平衡技術(shù)是建筑節(jié)能的有效措施之一，是空調(diào)系統(tǒng)安全、舒適運行的保障。

◆、通過在暖通空調(diào)水系統(tǒng)集水器回水主管、總管以及末端設(shè)備各層支路回水管等部位安裝靜態(tài)水力平衡閥，在系統(tǒng)初調(diào)試時通過一定的步驟進行調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)實際的管道特性阻力數(shù)比值與設(shè)計要求的管道特性阻力數(shù)比值一致，從而使系統(tǒng)在初調(diào)試合格后實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡；

◆、通過在空氣處理機、空調(diào)箱、新風機組處安裝動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥，保證當系統(tǒng)的一個末端設(shè)備由于自身負荷變化流量發(fā)生變化時，系統(tǒng)中其它設(shè)備由于自身的動態(tài)屏蔽作用流量并不隨之發(fā)生變化，系統(tǒng)運行時各末端設(shè)備的流量只受自身負荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，這樣系統(tǒng)就實現(xiàn)了動態(tài)水力平衡。

◆、通過在風機盤管處安裝動態(tài)平衡電動兩通閥，保證當系統(tǒng)的一個末端設(shè)備由于自身負荷變化流量發(fā)生變化時，系統(tǒng)中其它設(shè)備由于自身的動態(tài)屏蔽作用流量并不隨之發(fā)生變化，系統(tǒng)運行時各末端設(shè)備的流量只受自身負荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，這樣系統(tǒng)就實現(xiàn)了動態(tài)水力平衡。

◆、通過在主設(shè)備處安裝動態(tài)流量平衡閥以保證設(shè)備運行對于流量穩(wěn)定的要求，同時對水泵、主機設(shè)備提供安全保證，確保水泵、主機設(shè)備的最佳工況點運行、減少功耗、降低運行費用、延長設(shè)備使用年限。

◆、通過在機房分、集水器上安裝電動壓差旁通系統(tǒng)從而保證變流量系統(tǒng)對于水流量隨著系統(tǒng)負荷適時變化的要求。

◆、通過安裝以上的水力平衡設(shè)備，并進行合理的調(diào)試，這樣在系統(tǒng)調(diào)試合格后，一方面系統(tǒng)的各個末端設(shè)備流量在動態(tài)閥門處于全開位置時同時達到設(shè)計流量，實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡，另一方面，在系統(tǒng)的運行過程中，各個末端設(shè)備的流量同時達到系統(tǒng)實際要求流量（這種流量是適時變化的）且不互相干擾，從而實現(xiàn)動態(tài)水力平衡。

這樣，系統(tǒng)就實現(xiàn)了全面的水力平衡。這種全面平衡的水力系統(tǒng)，由于其水流量是與系統(tǒng)實際要求流量適時一致的，而傳統(tǒng)的不平衡水力系統(tǒng)水流量總是大于系統(tǒng)實際要求流量，導致多余的流量造成系統(tǒng)能源的浪費，因此這種系統(tǒng)是最節(jié)能的、用戶末端舒適度大大增強。計量供熱采暖系統(tǒng)水力計算程序相關(guān)問題的研究計量供熱的實現(xiàn)要求對系統(tǒng)形式進行變革,相應(yīng)的水力計算方法也與傳統(tǒng)系統(tǒng)略有不同;散熱器恒溫閥、壓差控制器等設(shè)備的引入加大了設(shè)計人員的設(shè)計工作量;與傳統(tǒng)的采暖系統(tǒng)相比,新雙管系統(tǒng)是適合于計量供熱的主要系統(tǒng)形式,但管路平衡和計算工作量比傳統(tǒng)單管系統(tǒng)大得多,給設(shè)計工作增加了難度;同時,原有的采暖系統(tǒng)水力計算軟件也已不能適應(yīng)計量供熱系統(tǒng)設(shè)計的需求。作者對適合于計量供熱系統(tǒng)的水力計算方法進行了較深入的研究，針對單管跨越式、垂直雙管和新雙管（雙-雙管）三種系統(tǒng)形式，利用可視化軟件開發(fā)工具VisualBasic編制了水力計算程序，希望能為計量供熱的系統(tǒng)設(shè)計提供參考依據(jù)。數(shù)學模型1．各管段阻力損失的計算本程序參考有關(guān)設(shè)計手冊建立了局部阻力管件的數(shù)據(jù)庫。程序在初始條件輸入時，要求用戶選擇各管段存在的局部阻力管件名稱及相應(yīng)的數(shù)目，程序在水力計算的過程中通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫查詢的子程序可得到各局部阻力管件的局部阻力系數(shù)ζ值，結(jié)合相對應(yīng)的管件數(shù)目，計算出管段決的局部阻力系數(shù)。2．平均比摩阻的確定傳統(tǒng)的熱水采暖系統(tǒng)α一般取0.5，適合計量供熱的采暖系統(tǒng)由于加入了一些高阻力的管件和閥門，與傳統(tǒng)的采暖系統(tǒng)有所不同。適合計量供熱的采暖系統(tǒng)最不利環(huán)路的散熱器恒溫閥壓降一般為500Pa（多層建筑），傳統(tǒng)計量供熱總壓降一般為10000～20000Pa，若按20000Pa計，加上恒溫閥壓降則系統(tǒng)總壓降為25000Pa（只計算系統(tǒng)的室內(nèi)部分），其中沿程壓力損失應(yīng)為20000×0.5=10000P，則沿程損失占總壓力損失的估計百分數(shù)應(yīng)為10000/25000=0.4。對于垂直雙管式系統(tǒng)，上層散熱器管路通過與下一層散熱器管路的平衡關(guān)系確定該管路的資用壓力，得到管路的平均比摩阻，進而確定管路的管徑。圖1是上下兩層散熱器管路示意圖，A-B-D和A-C-D為并聯(lián)管路，管路A-B-D可通過與管路A-C-D的平衡關(guān)系進行水力計算確定管徑。下面來估算管路A-B-D沿程損失占管路壓力總損失的百分數(shù)。管路的沿程比摩阻按照經(jīng)濟比摩阻90Pa/m進行估算，則管路A-B-D總阻力損失為（3+5）×90=720Pa，傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)中α按0.5取值。這里局部阻力（不計散熱器恒溫閥