供热系统水力失调和水力平衡的探索

　　伴随社会的进步与科技的革新，供热系统已经逐渐成为现代建筑物不可或缺的一个重要组成部分。特别是对于北方的建筑物来说，暖通空调已经成为标配。但是从目前的现状来看，水力失调问题已经成为阻碍暖通空调供热效果提升的一大关键因素，尽管通过提高水泵的扬程能在一定程度上解决该问题，但并不能从根本上解决这一问题，因此，有必要进一步加强对供热系统水利失调和水力平衡的研究，找出水力失调的根源所在，进而采取针对性的解决措施。

　　

　　1　供热系统水利失调和水力平衡的分类1.1　动态水力失调与动态水力平衡所谓动态水力失调，指的就是由于阀门开度变化而导致用户流量发生相应变化，进而使实际流量严重偏离设计流量而引起的水力失调现象。要解决动态水力失调问题，可在管道系统之中设置动态水力平衡设备，如压差调节器、流量调节器等，如此一来，若遇到其他用户阀门开度发生变化的情况，就可利用动态水力平衡装置来发挥屏蔽作用，进而使自身的流量不会受到其影响，终端设备的流量也不会出现相互干扰的状况，这样就能有效解决动态水力失调的问题，实现动态水力平衡。

　　

　　1.2　静态水利失调与静态水力平衡所谓静态水利失调，指的就是由于受到设备材料、设计等因素的影响而使系统管道特性阻力数比值和设计标准之间出现较大的差距，导致用户的实际流量和设计标准流量出现偏差，进而引起的水力失调现象。要解决静态水力失调的问题，可在管道中设置静态水力平衡装置，这样就能对系统管道的特性阻力数比值加以调整，确保其与设计标准保持一致，如此一来，当系统的总流量与设计流量相同的时候，所有终端设备的流量也能达到设计标准，从而满足静态水力平衡的条件。

　　

　　2　供热系统水力失调问题的成因2.1　调节装置缺乏现阶段，我国大部分用户的供热系统都是采用的单管顺序式采暖系统，而没有设置必要的调节装置，这就导致供热系统在实际运行过程中难以对用户系统进行及时有效地调节，最终致使系统发生水力失调现象。

　　

　　2.2　供热系统的使用状况出现变化若没有其他客观因素的影响，而且在供热系统建设的整个过程中也没有出现设备或者材料使用不恰当的问题，也就是说，系统不存在建设与设计方面的因素而导致水力失调。那么，供热系统也可能会因为用户的使用状况发生变化而引发水力失调问题。如，供热系统中各用户使用的热量出现增加或减少、用户数量增减等，这些都很容易引发供热系统的水力失衡问题。

　　

　　2.3　设备与材料选用不合理在进行供热系统建设的时候，一旦设备或者材料选择不合理，就极易导致整个系统出现水利失调现象。例如，系统的循环水泵选用不合理，则必定会造成系统压力、流量等出现偏大或者偏小的问题，这些问题会使整个供热系统的运行难以达到设计标准，进而引发水利失调现象。

　　

　　2.4　客观因素的影响对于供热系统来说，由于其自身结构的影响，在热网管道规格方面存在离散性较大的问题，正因为如此，热网设计必须经过一定的调节才有可能确保用户的水力平衡。但是，在开展热网设计工作的时候，要通过调节设计来实现全部用户的水力平衡是不现实的，通常来说，设计者都是以满足最不利用户的水力平衡条件为基本出发点来进行调节，这就会导致其他用户的资用压头中出现无法通过的富余量，进而造成水利失调问题。

　　

　　3　实现供热系统水力平衡的对策3.1　大力推广有源式水力平衡在某段管道中安装上水泵，则可将该管道称为有源管段。

　　

　　当水泵启动运转的时候，管段的阻力将会大幅降低，进而使管段的流通能力得到显著提升，通过运用变频调速装置，可在一定程度上调整水泵的流量与扬程，通过这种方法就可实现对管端阻力的调节，进而达到系统水力平衡的目标。与节流式水力平衡对比，有源式水力平衡在工作原理上并没有什么区别，二者都是利用阻力配备的合理性来达到流量的平衡，但是站在节能的角度上看，二者则存在极大的区别，节流式水力平衡主要是利用节流的方法来实现管段阻力的增加，虽然能达到水力平衡的效果，但也容易造成电能的不必要浪费。而有源式水力平衡则是通过变速水泵来实现管段阻力的降低，这样不仅能达到水力平衡的目标，同时也能起到省电的作用。由此可见，有源式水力平衡的优势更加明显，其市场发展前景也更加广阔。

　　

　　3.2　全面水利系统平衡解决方案全面水力系统平衡解决方案的主要依据是所有供热系统都可能同时具有动态水力失调和静态水力失调的问题，而仅仅采用一种方式是很难解决这两种问题的。而全面水利系统平衡方案属于系统性、综合性的解决方案，该方案可实现对动态水力失调与静态水利失调问题的同时解决，进而达到供热系统水力平衡的目标。该方案的优势主要在于能对比较复杂的供热系统水力失调问题加以解决，而且解决效果比较彻底，以此同时，还能实现对能源的最大限度节约。但这一方案的缺点主要在于成本投入较高，工作难度也比较大，所以，其适用范围相对来说比较小。

　　

　　4　结语综上所述，供热系统在现代建筑中占据着十分重要的地位，其供热效果的好坏将直接影响到人们的生活与工作质量。现阶段，不少供热系统都存在水力失调的问题，主要表现在静态水力失调和动态水力失调两方面，要解决该问题，就必须根据实际情况采取适当的水力平衡方案。

　　

　　参考文献：[1] 刘兰斌,邹艾娟,刘亚萌,等.小区集中供热系统水力平衡调节节能潜力分析[J].建筑科学[2] 赵燕.集中供热系统的水力平衡调节与节能措施[J].机械研究与应用[3] 杨国军.区域集中供热系统水力平衡探讨[J].暖通空调[4] 金立,许小光.浅析供暖系统现状及系统水利失调[J].科研[5] 李贵,张小松,梁彩华,等.供热系统水力失调和水力平衡的分析[J].

　　

　　能源研究与利用