一、熱源主動(dòng)變流量與末端主動(dòng)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(shuō)如果負(fù)荷的變化是隨時(shí)一致等比的，流量的變化應(yīng)隨時(shí)一致等比。為節(jié)約循環(huán)泵電耗而采取熱源主動(dòng)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(zhēng)階段改變流量。

另一種變流量工況是今天主要討論的問(wèn)題。當(dāng)末端負(fù)荷不成比例、隨機(jī)變化，這時(shí)系統(tǒng)必須采用末端的流量調(diào)控措施。居住者對(duì)室內(nèi)參數(shù)的要求通過(guò)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(dòng)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(dòng)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(cè)流量的變化，但能感知流量的變化。

2、某一時(shí)段末端負(fù)荷不發(fā)生明顯變化，這一時(shí)段內(nèi)循環(huán)的變速措施為定流量變揚(yáng)程。即每一瞬時(shí)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(dòng)行實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

二、末端主動(dòng)變流量的工程意義

供熱工程在過(guò)去按建筑面積收取熱費(fèi)時(shí)，熱用戶沒(méi)有主動(dòng)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(dòng)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(dòng)變流量特征。而對(duì)計(jì)量收費(fèi)提高供熱品質(zhì)，節(jié)能運(yùn)行的論說(shuō)很多， 達(dá)里不再贅述。而對(duì)于計(jì)量收費(fèi)時(shí)，最大熱負(fù)荷不同時(shí)發(fā)生，如果采取了有效的末端主動(dòng)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(duì)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(dòng)變流量措施。在這里從效果、節(jié)能、冷源規(guī)模來(lái)闡述末端的動(dòng)流的工程應(yīng)用意義：

1、空調(diào)效果

對(duì)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(dòng)變流量措施來(lái)改變末端負(fù)荷。

對(duì)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(guò)低引起過(guò)量析濕，室內(nèi)環(huán)境過(guò)于干燥，降低舒適性。第二點(diǎn)，風(fēng)量的減少同時(shí)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(huì)導(dǎo)致射流提前降落于居住者活動(dòng)空間，造成低溫高流速引起不舒適的感覺(jué)。而末端主動(dòng)變流量能很好的解決這一問(wèn)題。過(guò)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(wèn)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(guò)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(dòng)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(huì)非常顯著。

3、冷源規(guī)模

只有采取了有效末端主動(dòng)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(shí)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(dòng)變流量的動(dòng)態(tài)水力工況平衡和壓差控制閥的應(yīng)用

末端主動(dòng)變流量的主動(dòng)控制手段當(dāng)然是二通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，但電動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)流量下就處在非滿開(kāi)度狀態(tài)，而小流量處于不可控狀態(tài)。其次在開(kāi)機(jī)時(shí)和冷負(fù)荷上升期出現(xiàn)室溫實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)近時(shí)序，這個(gè)時(shí)序過(guò)程也可能很長(zhǎng)。第二，應(yīng)極大的提高水力工況穩(wěn)定性，避免一個(gè)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(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)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(guò)程單向完成。

要同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)目的的平衡裝置，只有自力式壓差控制閥。遠(yuǎn)近不平衡問(wèn)題屬于靜態(tài)平衡問(wèn)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(huì)影響動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的性能：如降低閥權(quán)度，使電動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥交互作用，不能使變速過(guò)程單向完成。

壓差閥的平衡調(diào)節(jié)過(guò)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(dòng)調(diào)節(jié)置于手操全開(kāi)狀態(tài)。測(cè)試末端流量，通過(guò)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(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)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(gè)曖通工程師都清楚的知道我們無(wú)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(shuō)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(dòng)變流量時(shí)的水泵變速控制

末端主動(dòng)變流量水泵的過(guò)程不是變流量而是變揚(yáng)程過(guò)程。其變速信號(hào)取值只能是遠(yuǎn)端壓差信號(hào)，如果系統(tǒng)沒(méi)有絕對(duì)的最不利回路時(shí)可取用一些次不利回路的遠(yuǎn)湍壓差作為變速 信號(hào)。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(gè)遠(yuǎn)端壓差信號(hào)，在《小紅學(xué)?！穼?duì)空調(diào)循環(huán)泵變速控制也有詳盡闡述。

采用遠(yuǎn)端壓差信號(hào)的原因有兩個(gè)，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(shí)，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。