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控制回路

末端装置的散热量一般与水量呈非线性特性关系，末端装置的这种非线性可以用具有相反特性的控制阀来补偿。这形成一个系统（阀门＋末端装置），使得散热量与阀门开度呈线性关系，因而也与控制信号呈线性关系。但是，阀门特性是依据阀门两端处于恒定差压下得到的，然而差压会随水量改变而变化，因此造成实际特性的偏离。由此，末端装置的散热量往往与阀门开度多多少少地呈非线性关系，非线性程度取决于阀门的特性选择以及该阀门的阀权度。如果非线性程度严重，那么在中等负荷及小负荷时就难以控制，因为此时微小的流量变化会引起较大散热量变化。如果环路处于水量过大状态，控制会变得很差。在低于设计负荷工况时控制阀只能工作在接近关闭的位置，这就导致控制不稳定及不。流量过大是有效控制的*障碍，危害性不仅在于流量过大环路中控制阀门将会因大部分时间运行在接近关闭位置而引起震荡，而且部分环路流量过大会使其它环路流量不足，以至不能提供设计出力。因此，应该不惜代价避免流量过大。平衡阀及管路平衡对所有控制回路均是必须的，这样才能实现稳定及控制。

  冷（热）源

  保持热（冷）源机组的流量在制造商规定的限度内可以使设备免受损坏，但是这并不能保证良好运行，获得满意的室内热环境，以及低耗能。如果流量低于机组设计流量，那就达不到装机容量。在负荷超过某一规定值（该值取决于实际流量占设计流量的百分数），安全装置将使机组停止运行，这样，在负荷高于这一值时，能提供的出力将低于所需的功率。甚至装机容量在几倍于设计负荷的情况下，仍会出现不能提供足够的出力。有这问题的系统中，投入运行机组台数多余实际需要的台数，其中一部分机组会长时间地重复地开启、然后很快停止，这导致生产效率低及能耗高的结局。如果某一机组内流量超过设计值，那么会使其它机组流量偏低，导致上述问题发生。如果机组流量符合设计流量，但输配系统流量过大，那么采暖场合供水温度会降低，而空调场合供水温度会升高，同样达不道设计功率。为确保良好运行，无论如何必须避免流量过大或者过小现象。为了能够测量流量，以及调整流量至设计值，合理恰当的办法是在每台机组处安设平衡阀。平衡阀不仅用于调整流量至设计值，同时也可检验热（冷）源侧水量与输配系统侧水量的协调性。

  机组处安装平衡阀有如下优点：

  （1）可以容易地检测及纠正问题。

  （2）可以检测锅炉及冷水机组的水量，且使之保持在制造厂商规定的范围内，免使机组受损失。

  （3）可以调整锅炉及冷水机组分别达到设计流量值，使得在各种负荷时投入运行的机组台数zui少，及机组开启或停止的次数为zui少。

  （4）可以调整（冷）热源侧与输配侧水量协调，以确定始终提供所需功率。
  输配系统

  水泵扬程应该按系统的zui远不利环路获得设计流量来选定。但是这会使其余所有末端装置处差压过高，从而造成流量分配不均匀。平衡是达到正确流量分配的一个简单的办法。其原理是采用平衡阀来消除有利环路的剩余压差，以在所有环路中达到设计流量。消除流量过大，意味着控制阀在中等及小负荷时，不会以接近关闭的位置运行，这样就不会产生不稳定的控制及室温波动。消除流量过小意味着全部末端装置在任何运行工况下能提供出它们的设计出力。流量分配均匀将减少室温间的差异幅度，这是因为整个建筑中的温度较为一致。这不仅大大地提高了舒适度，同时还可以在建筑中居民不会有抱怨前提下，降低采暖系统平均室温，提高空调系统平均室温，从而大大节省能量。平衡的得益如下：

（1）不同房间的室温差异幅度减少，提高了舒适度。

  （2）在没有居民抱怨情况下，平均室温在采暖时可降低，在空调时可提高，从而减少了能耗。

  （3）系统趋于一致及单一，使得集中控制器能够有效的进行控制，并可对整幢建筑应用同一条控制曲线。

  （4）区域控制器，或者恒温阀能有效地进行控制。这是因为它们处于理想的或接近理想的工作状态下运行，没有室温波动，提高了舒适度。

  因此在每一条干管、立管、支管及末端装置处安设平衡阀是至关重要的。一旦安设了平衡阀后，便能测量及调整流量，并有一个非常方便的工具，去查找及解决系统中的问题。

  末端装置的特性

  用于水力系统所有形式的末端装置具有一个共同点，即当一次环路侧供水温度恒定时，放热量与水量呈非线性关系。如图所示上凸型曲线适用于空气盘管、采暖散热器、对流器及辐射地板采暖以及空气盘管

  以设计百分数表示的末端装置散热量取决于如下因素：

  1．不同负荷下，一次、二次环路水的对数平均温差。

  换热系数，它根据下述因素而变化，如流动模式（层流或絮流），以及盘管表面凝结水。

  2．控制阀的特性

  当阀门两端保持恒定压差时，阀门开度与相应水量的关系定义为控制阀的静态特性。阀门开度及水量均以相应zui大值的百分数表示。对于线性特性的阀门，水量与开度呈比例关系。在小负荷及中负荷时，由于散热量比水量敏感的多，一个很小的控制信号的变化，会引起一个很大的散热量变化，导致控制回路不稳定。我们的目标是使末端装置的输出与控制阀开度呈线性关系。这样，散热量与控制器的信号呈比例关系，使得控制回路稳定性不取决于负荷，从而使比例带可以设定成zui小值。为了达到这个目标，我们需要一种阀，它可以补偿盘管的非线性特性。如果盘管在20%设计流量时散热量为50%，那么我们的目标便是当阀门开度50%时提供 20%流量，这样就做到阀门开度50%，盘管散热量也为50%。

  3．控制阀的过流

  为了达到稳定及控制，必须满足下述三个要求：

  1 所有控制阀均具有系统设计者所计算的Kvs值。

  2 所有水泵应该提供准确的水泵扬程。

  3 在系统设计者选用的控制阀及水泵情况下，所有末端装置的压降要的符合设计值。

  水泵

  由于型号的原因，供选用水泵的流量可能与要求值相差10~40%。为了确保足够的流量，通常水泵选用得比要求流量高10%，有时高达25%。空气盘管，散热器及其它末段装置：这些设备也只能根据市场上供货选用。实际上，没人会选用型号偏小的空气盘管。问题不仅仅在于设备本身的偏大，事实上对一个系统来说设备的偏大程度在相当宽的范围内变化，实际中有利环路末端装置中水量往往高出设计水量0%至200%。这意味着：

  1 即使输配系统确实平衡了，许多控制阀仍在他们运行范围的一个较小区段运行。尺寸偏大得越多，运行的区段越小。

2 由制造厂家所确定的阀门特性，会由于该控制阀在系统中的阀权度值而有较大程度或较小程度的偏离。阀权度越小，阀门特性的偏离越大，使得控制越差。

  输配系统

  建筑内室温不均匀，室温持续波动，流量分配不均造成区域控制器以下两个大问题，这时居民来说是个头疼的问题。

  １ 建筑中室温不一致。因为某些末端装置流量过高，单这以其他末装置流量偏低为代价。

  ２ 流量偏高环路在中等及小负荷时室温处于波动状态，因为流量偏高迫使控制阀处于接近关闭位置工作。

  平衡及能耗

  1 使得可能降低采暖时建筑中的平均室温，提高空调时的平均室温。

  2 使得控制器能够有效地工作。