5.2 调节与控制
5.2.1 集中供热工程设计必须进行水力平衡计算,工程竣工验收必须进行水力平衡检测。(自2022年4月1日起废止该条,详见新规《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021)
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5.2.1 本条是强制性条文。近年来的试点验证,供热系统能耗浪费主要原因还是水力失调。水力失调造成的近端用户开窗散热、远端用户室温偏低造成投诉现象在我国依然严重。变流量、气候补偿、室温调控等供热系统节能技术的实施,也离不开水力平衡技术。水力平衡技术推广了20多年,取得了显著的效果,但还是有很多系统依然没有做到平衡,造成了供热质量差和能源的浪费。水力平衡有利于提高管网输送效率,降低系统能耗,满足住户室温要求。
5.2.2 集中供热系统中,建筑物热力入口应安装静态水力平衡阀,并应对系统进行水力平衡调试。
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5.2.2 按照产品标准术语和体系,水力调控的阀门主要有静态水力平衡阀、自力式流量控制阀和自力式压差控制阀,三种产品调控反馈的对象分别是阻力、流量和压差,而不是互相取代的关系。
静态水力平衡阀又叫水力平衡阀或平衡阀,具备开度显示、压差和流量测量、调节线性和限定开度等功能,通过操作平衡阀对系统调试,能够实现设计要求的水力平衡,当水泵处于设计流量或者变流量运行时,各个用户能够按照设计要求,基本上能够按比例地得到分配流量。
静态水力平衡阀需要系统调试,没有调试的平衡阀和普通截止阀没有差别。
静态水力平衡阀的调试是一项比较复杂,且具有一定技术含量的工作。实际上,对一个管网水力系统而言,由于工程设计和施工中存在种种不确定因素,不可能完全达到设计要求,必须通过人工的调试,辅以必要的调试设备和手段,才能达到设计的要求。很多系统存在的问题都是由于调试工作不到位甚至没有调试而造成的。通过“自动”设备可以免去调试工作的说法,实际上是一种概念的混淆和对工作的不负责任。
通过安装静态水力平衡阀解决水力失调是供热系统节能的重点工作和基础工作,平衡阀与普通调节阀相比价格提高不多,且安装平衡阀可以取代一个截止阀,整体投资增加不多。因此无论规模大小,一并要求安装使用。
5.2.3 当室内供暖系统为变流量系统时,不应设自力式流量控制阀,是否设置自力式压差控制阀应通过计算热力入口的压差变化幅度确定。
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5.2.3 变流量系统能够大幅度节省水泵电耗,目前应用越来越广泛。在变流量系统的末端(热力入口)采用自力式流量控制阀(定流量阀)是不妥的。当系统根据气候负荷改变循环流量时,我们要求所有末端按照设计要求分配流量,而彼此间的比例维持不变,这个要求需要通过静态水力平衡阀来实现;当用户室内恒温阀进行调节改变末端工况时,自力式流量控制阀具有定流量特性,对改变工况的用户作用相抵触;对未改变工况的用户能够起到保证流量不变的作用,但是未变工况用户的流量变化不是改变工况用户“排挤”过来的,而主要是受水泵扬程变化的影响,如果水泵扬程有控制,这个“排挤”影响是较小的,所以对于变流量系统,不应采用自力式流量控制阀。
水力平衡调节、压差控制和流量控制的目的都是为了控制室温不会过高,而且还可以调低,这些功能都由末端温控装置来实现。只要保证了恒温阀(或其他温控装置)不会产生噪声,压差波动一些也没有关系,因此应通过计算压差变化幅度选择自力式压差控制阀,计算的依据就是保证恒温阀的阀权以及在关闭过程中的压差不会产生噪声。
5.2.4 静态水力平衡阀或自力式控制阀的规格应按热媒设计流量、工作压力及阀门允许压降等参数经计算确定; 其安装位置应保证阀门前后有足够的直管段, 没有特别说明的情况下,阀门前直管段长度不应小于 5 倍管径,阀门后直管段长度不应小于 2 倍管径。
5.2.5 供热系统进行热计量改造时,应对系统的水力工况进行校核。当热力入口资用压差不能满足既有供暖系统要求时,应采取提高管网循环泵扬程或增设局部加压泵等补偿措施,以满足室内系统资用压差的需要。
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5.2.5 对于既有供热系统,局部进行室温调控和热计量改造工作时,由于改造增加了阻力,会造成水力失调及系统压头不足,因此需要进行水力平衡及系统压头的校核,考虑增设加压泵或者重新进行平衡调试。