空调水系统如何进行平衡调试？

一、空调水系统概述
一般以制冷为主的空调水系统可分为冷却水系统及冷冻水系统。冷却水系统是指冷水机组的冷凝器与冷却塔间的来回配管，一般采用开放式水系统；而冷冻水系统是指冷水机组的蒸发器与负载侧设备间的来回配管，一般属于密闭式水系统。
二、空调水系统调试
1、调试范围
（1）测试空调水系统各相关设备的能力及各自动控制（阀）的功能。
（2）调整空调水系统各相关设备的设计流量。
（3）平衡空调水系统各管路的流量。
2、水系统平衡法
同一水系统各管路间的流量是互动的，当调整某一管路的流量时，势必影响其它管路的流量。因此，以“错误尝试法”来平衡管路流量，故欲使水系统达到平衡状态几乎是不可能的。由于平衡阀可搭配特定的仪器，测量并显示压差及流量等，使水系统平衡作业得以简化。
以下图所示的水系统为例，对于同一主管阀①内的设备管而言，当主管流量（变频）改变时，该主管内的所有设备的流量，也将以同比例改变。此比例法也适用于主管及各区域管上，称为比例式平衡法。

通常，理论上空调水系统的每一管路上应装设平衡阀，以便平衡调整流量。但是，即使在简单水系统的所有管路上均装设适当的平衡阀，并以比例法平衡法平衡调整，仍须应用“错误尝试法”。
3、空调水系统的平衡调整步骤
空调水系统平衡调试时，首先要决定由哪一管路开始，因此要先进行平衡调试前的“前置测量”作业，以下图为例说明。


（1）测量前准备工作。此为一轮测量，测量记录所有平衡阀全开时的管路流量。
1）完成单台泵及并联泵平衡调试工作。
2）启动并联冷冻水泵。
3）首先测量记录主管平衡阀（M）的总流量及流量比（FR,即实测流量与设计流量的比值）。
注：若总流量低于设计流量，可能是常开阀、平衡阀及温控调节阀等未全开，或管路中气堵，或Y型过滤器堵塞，或设计扬程不足等原因。
4）其次逐一测量记录其它所有平衡阀的流量及FR值，此时远端设备管阀可能测不到流量，暂不处理。
注：无测量顺序要求。
5）由步骤4）的记录中，找出FR值大的区域管平衡阀（例如 Z1）。
6）由步骤4）的记录中，找出区域管平衡阀Z1中FR值大的支管阀（例如1B1），此支管即是先进平衡调整的管路。
注：前置测量的结果，即是水系统平衡调试前的状态，可用来与水平衡调试后的结果做比较，以了解水系统平衡调试的水泵节能效益。
（2）设备管的平衡作业。此为第二轮测量。
1）由一轮测量的步骤4）记录中，找出支管阀1B1中FR值小的设备管平衡阀（例如1U4），以此阀（1U4）作为指标阀，此指标阀保持全开状态。
注：此时指标阀1U4的流量可能低于设计流量，即FR＜1.00。
2）将一台平衡阀测量计接在此指标阀上（1U4），当测量其它设备上的平衡阀（1U1，1U2,1U3）时，观察其FR值的变化。
3）测量调节主管平衡阀M，使其流量在100%～110%设计流量间，例如取110%，即FR=1.10。
4）缓慢关小支管阀1B1中FR值大的设备管阀（例如1U1），使FR值降至1.10。
5）继续关小FR值次大的设备管平衡阀（例如1U2），使FR值降至1.10。
6）继续依FR值第3大、第4大…的顺序，将所有FR值大于1.10 的设备管平衡阀关小，使FR值降至1.10。
注：此时指标阀1U4的FR值也逐渐上升。
7）继续测量原FR值小于1.10 的设备管平衡阀，此次测量将发现其FR值上升，若上升至FR＞1.10，将其FR值调回1.10。
注：每当调节一设备管阀时，指标阀1U4及其它阀的FR值也发生变化。故需进行第3轮测量。第3轮测量包括以下8），9），10）三个步骤。
8）重新逐一测量微调1U1，1U2，1U3，使其FR值等于1.10，此时1U1～1U4阀的FR值应相等。
9）依上述步骤，对FR值次大的支管（例如1B2）的设备管阀（1U5，1U6，1U7）进行测量调节并记录，直到属于同一区域管Z1的所有设备管阀（1U1～1U9）均完成平衡作业为止。
10）同上步骤，继续对区域管Z2的设备阀2U1～2U9及区域管Z3的3U1～3U9进行测量调节并记录，直到所有设备阀完成平衡作业。
（3）支管的平衡作业。完成设备管平衡作业后，原各支管阀中的各设备管阀，对同一支管而言，就如同一台“中AH”（如图所示）。

因此，所有支管平衡阀（1B1～1B3，2B1～2B3，3B1～3B3）的平衡作业步骤，同前述设备管平衡阀的一样，其重点如下：
1）测量记录原FR值大的区域管阀Z1中的各支管阀（1B1，1B2，1B3）的流量及FR值，以FR值小的支管平衡阀（例如1B3）为指标阀。此指标阀（1B3）暂时保持全开状态，不调节。
2）将原使用于前单元中的设备管指标阀测量计改接到此支管指标阀（1B3）上。
3）缓慢关小FR大的支管平衡阀（例如1B1），使FR=1.10。
4）缓慢关小FR次大的支管平衡阀（例如1B2），使FR=1.10。
5）观察指标阀1B3的FR值，若FR＞1.10，则将其调节为FR=1.10。
6）依上述步骤，依序调节各支管平衡阀（2B1～2B3及3B1～3B3），使FR=1.10。
（4）区域管的平衡作业。完成支管平衡作业后，原各支管的平衡阀（1B1，1B2，1B3），对区域管平衡阀（Z1）而言，就如同一台“大AH”（如图所示）。

因此，所有区域管平衡阀（Z1，Z2，Z3）的平衡作业步骤，同前述支管平衡阀的平衡一样，其重点如下：
1）测量记录各区域管平衡阀（Z1，Z2，Z3）的流量及FR值，以FR值小的区域管平衡阀（例如Z3）为指标阀。此指标阀（Z3）暂时保持全开状态，不调整。
2）将原接于支管指标阀的测量计改接到此区域管指标阀（Z3）上。
3）缓慢关小FR值大的区域管平衡阀（例如Z1），使FR值降为1.10。
4）缓慢关小FR值次大的区域管平衡阀（例如Z2），使FR值降为1.10。
5）观察Z3的FR值，若FR＞1.10，则将其调节为FR=1.10；若FR＜1.10，则重新测量调节主管平衡阀（M），使指标阀Z3的FR值上升到1.10。
（5）主管的调整作业。主管仅有一只平衡阀（M），故没有平衡问题，只有调整作业。
1）缓慢调节主管平衡阀（M）至FR=1.00，并观察区域管指标阀（Z3）的测量计。
2）若Z3阀的FR值等于1.00，则其它所有平衡阀的FR值也应极接近1.00。
3）将Z3阀的测量计改接至前置测量中的FR值小的设备阀（例如3U9），若其FR值等于1.00，则完成水系统的平衡调整作业，否则继续微调FR≠1.00的平衡阀。
4）将所有测得的数据填入相应的记录表中。
基本上，设备管、支管及区域管的平衡阀的重点是执行平衡作业，使各管路先达到平衡状态，即FR值相等，但尚未调节至设计流量值（即FR=1.00）；而对于主管平衡阀的重点是执行调整作业，当主管平衡阀调节至FR=1.00时，所有管路也将自动依比例被调整为设计流量值，从而完成此水系统的平衡调节作业。