平衡閥——供熱系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵裝置
供熱、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能很重要的組成部分之一。平衡閥是供熱、空調(diào)熱、冷水系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵設(shè)備之一。
一、平衡閥是水系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵裝置
1、平衡閥是空調(diào)、供熱冷、熱水系統(tǒng)水力失調(diào)、熱力失調(diào)的克星，是實(shí)現(xiàn)冷、熱水系統(tǒng)水力平衡的關(guān)鍵器件。
2、平衡閥是空調(diào)供熱系統(tǒng)計(jì)量收費(fèi)不可缺少的重要設(shè)備之一。因?yàn)椋挥邢冉鉀Q流量分配不均的問(wèn)題，才能夠?qū)崿F(xiàn)熱計(jì)量。
3、平衡閥是使空調(diào)、供熱系統(tǒng)各種設(shè)備、管網(wǎng)和水泵的特性曲線，工作點(diǎn)實(shí)現(xiàn)很好匹配的關(guān)鍵。從而使各種設(shè)備、水泵實(shí)現(xiàn)了節(jié)能運(yùn)行，使空調(diào)、供熱系統(tǒng)成為一個(gè)節(jié)能的系統(tǒng)。
4、平衡閥是保證空調(diào)、供熱系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的重要設(shè)備，為所有用戶(hù)創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，使所有用戶(hù)都滿(mǎn)意的關(guān)鍵。數(shù)千項(xiàng)工程實(shí)際運(yùn)行的效果也證明平衡閥是空調(diào)、供熱系統(tǒng)提高能效、降低耗能、減少工程造價(jià)保證安全、可靠運(yùn)行，使用戶(hù)滿(mǎn)意的系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備之一
二、用戶(hù)的滿(mǎn)意，使平衡閥有了廣闊的市場(chǎng)
空調(diào)所發(fā)明并制造了中國(guó)第一臺(tái)平衡閥，開(kāi)發(fā)和研制了解決水系統(tǒng)水力失調(diào)的硬件—平衡閥和軟件—專(zhuān)用智能儀表；申報(bào)并獲得了中國(guó)第一個(gè)平衡閥專(zhuān)利，并被評(píng)選為中國(guó)專(zhuān)利發(fā)明創(chuàng)造優(yōu)秀獎(jiǎng)，多次獲得建設(shè)部、國(guó)家科委科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和科技成果推廣應(yīng)用獎(jiǎng)。數(shù)次被列入北京市、建設(shè)部和國(guó)家科委重大科技成果推廣計(jì)劃。并被國(guó)家評(píng)為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品。
從1989年生產(chǎn)系列化平衡閥產(chǎn)品以來(lái)，空調(diào)所的北京愛(ài)康環(huán)境技術(shù)開(kāi)發(fā)公司一直致力于提高產(chǎn)品的科技含量。現(xiàn)已開(kāi)發(fā)研制出性能更好、外觀更美、重量更輕、調(diào)節(jié)更簡(jiǎn)單的第三代產(chǎn)品。
十年間，平衡閥己銷(xiāo)售數(shù)拾萬(wàn)臺(tái)，應(yīng)用分布于全國(guó)30個(gè)省市自治區(qū)2400余個(gè)工程。絕大部分應(yīng)用單位己獲得較明顯的節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，得到了有關(guān)部委、各地市政府、設(shè)計(jì)部門(mén)、熱力公司、房地產(chǎn)公司、物業(yè)管理公司和用戶(hù)的歡迎。因此，使用范圍發(fā)展的更快更廣。
①.應(yīng)用范圍越來(lái)越廣
從特大城市、大中城市到小城市、小城鎮(zhèn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，三北地區(qū)約有70個(gè)城市使用了平衡閥。從熱力公司、住宅小區(qū)到機(jī)關(guān)大專(zhuān)院校和各類(lèi)廠區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，熱力公司約有2000萬(wàn)m2，住宅小區(qū)約有1000萬(wàn)m2采用了平衡閥。從供熱、采暖到空調(diào)系統(tǒng)，目前南至海口、北至哈爾濱約100項(xiàng)空調(diào)工程采用了平衡閥。
②.有關(guān)政府部門(mén)和市政府越來(lái)越重視。
采用平衡閥的供熱、空調(diào)系統(tǒng)能安全、可靠的保證用戶(hù)達(dá)到室內(nèi)要求，室溫達(dá)標(biāo)率高，用戶(hù)投訴率大幅度減少，社會(huì)效益非常好，深得各級(jí)政府歡迎。
③.熱力公司、物業(yè)管理公司越來(lái)越主動(dòng)。
采用平衡閥后，熱力公司、物業(yè)管理公司實(shí)現(xiàn)了節(jié)能運(yùn)行，減少了熱耗、電耗、擴(kuò)大了供熱面積，使熱源、熱網(wǎng)、熱力站整個(gè)系統(tǒng)成為節(jié)能系統(tǒng)。因此，他們?cè)絹?lái)越主動(dòng)地使用平衡閥。
④.設(shè)計(jì)單位越來(lái)越有興趣。
檢查設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)是使用效果。
在整個(gè)系統(tǒng)中，平衡閥所占投資很少，但作用卻很大。因此，設(shè)計(jì)單位十分感興趣，將它們列入到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)程中，要求設(shè)計(jì)中采用平衡閥。
三、工程應(yīng)用驗(yàn)證了平衡閥對(duì)供熱系統(tǒng)節(jié)能的貢獻(xiàn)
1.58萬(wàn)m2供熱面積的廊坊熱力公司，60萬(wàn)m2供熱面積的石佛營(yíng)小區(qū)，20幾萬(wàn)m2的西安黃河儀器廠，100多萬(wàn)m2的航天部運(yùn)載火箭研究所大院，20多萬(wàn)m2的總參三部機(jī)關(guān)大院等供熱系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
①.供熱面積大，熱源與熱電戶(hù)直接聯(lián)接。
②.水力失調(diào)、熱力失調(diào)十分嚴(yán)重，近端用戶(hù)室溫高(有的室內(nèi)高達(dá)28～29℃)，遠(yuǎn)端用戶(hù)室溫低(有的低于10℃)，室溫達(dá)標(biāo)率低，用戶(hù)投訴率高。
③.由于近端用戶(hù)阻力損失小，近端并聯(lián)管網(wǎng)壓差大，供水從近端短路回到熱源廠或熱力站中，造成回水溫度過(guò)高的假象，增加了系統(tǒng)電耗，浪費(fèi)了熱能。
④.由于有些用戶(hù)室溫低，運(yùn)行時(shí)采用增加供熱量，至使1噸/時(shí)鍋爐出力只能供熱2000m2～5000m2；加大循環(huán)水泵，降低了水輸送系數(shù)，增加了電耗或增加接力泵，增加了電耗，使水力失調(diào)更嚴(yán)重。
平衡閥屬于調(diào)節(jié)閥范疇，它的工作原理是通過(guò)改變閥芯與閥座的間隙(即開(kāi)度)，改變流經(jīng)閥門(mén)的流動(dòng)阻力，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。平衡閥的阻力系數(shù)較大，吸收剩余壓頭的能力較高。當(dāng)將它安裝在支管和用戶(hù)的入口時(shí)，通過(guò)開(kāi)度調(diào)節(jié)，增加近端壓降(即吸收近端剩余壓頭)，即可使近端流量達(dá)到設(shè)計(jì)值，又可使水流到中端、遠(yuǎn)端，實(shí)現(xiàn)了水力平衡。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，室溫達(dá)標(biāo)率增高；對(duì)物業(yè)管理公司來(lái)說(shuō)，提高水輸送系數(shù)，增大了1噸/時(shí)鍋爐出力的供熱面積。這些用戶(hù)使用平衡閥后，節(jié)能、節(jié)電均達(dá)到15%以上。
2.寶雞熱力公司、名都園住宅小區(qū)，總參三部，南小營(yíng)供熱廠13#熱力站等很多供熱工程等均為大流量、小溫差的運(yùn)行方式，選擇的循環(huán)水泵多為流量大、軸功率高的水泵。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行點(diǎn)偏離水泵設(shè)計(jì)工作點(diǎn)，水泵效率降低，軸功率增高，電耗增加。分析一個(gè)例子：某系統(tǒng)未經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，先用流量(設(shè)計(jì)流量)272米3/時(shí)，揚(yáng)程33米水柱的水泵(其葉輪直徑D1=280亳米)，圖1中A點(diǎn)即為設(shè)計(jì)的水泵工作點(diǎn)。但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于計(jì)算阻力偏高，運(yùn)行移至B點(diǎn)(流量318米3/時(shí)，揚(yáng)程29.7米水柱)。從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由于水泵效率下降，而使功率30.35千瓦增高至32.66千瓦，如果系統(tǒng)借助平衡閥(如總管水泵后的平衡閥)調(diào)節(jié)管路阻力，使水泵工作點(diǎn)返回A點(diǎn)，這樣可以降低水泵功率(32.66-30.35)/30.35=7.6%。不過(guò)，要想節(jié)省更多的電能，應(yīng)該更換小型號(hào)水泵。
安裝平衡閥后，寶雞熱力公司、南小營(yíng)13#熱力站運(yùn)行時(shí)，都減少了一臺(tái)循環(huán)水泵。建議名都園住宅小區(qū)選擇型號(hào)較低的循環(huán)水泵。
3.絕大部分使用平衡閥的供熱工程基本上是因室溫不均，許多用戶(hù)室溫不能達(dá)標(biāo)而定的。只有一小部分房間室溫為要求的溫度18℃，大部分室溫遠(yuǎn)超過(guò)18℃，此時(shí)全部房間平均室溫為20℃。對(duì)于水力平衡的系統(tǒng)大部分房間的室溫的要求溫度18℃。對(duì)于一個(gè)供熱小區(qū)，所供熱的建筑面積中平均室溫由20℃下降到18℃，不僅大幅度減少供熱量，同時(shí)大大提高了供熱品質(zhì)。對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)，情況與采暖的相似，一般來(lái)說(shuō)，采暖系統(tǒng)每降低1℃平均溫度可節(jié)能5—10%。空調(diào)系統(tǒng)每提高1℃平均溫度可節(jié)能10～20%采暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平衡后，常可以降低平均室溫1-3℃，而空調(diào)系統(tǒng)可以提高1-2℃，這樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平衡后，就供熱(冷)量而言，可節(jié)能5—30%。平衡閥及專(zhuān)用智能儀表是空調(diào)所的專(zhuān)利產(chǎn)品，我們將不斷努力，加大科技含量，生產(chǎn)出質(zhì)量更好、調(diào)節(jié)更方便的產(chǎn)品，為供熱系統(tǒng)的節(jié)能作出更大的貢獻(xiàn)。
