平衡閥——供熱系統(tǒng)節(jié)能的關鍵裝置
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)能的關鍵設備之一。
一、平衡閥是水系統(tǒng)節(jié)能的關鍵裝置
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，是實現(xiàn)冷、熱水系統(tǒng)水力平衡的關鍵器件。
2、平衡閥是空調(diào)供熱系統(tǒng)計量收費不可缺少的重要設備之一。因為，只有先解決流量分配不均的問題，才能夠?qū)崿F(xiàn)熱計量。
3、平衡閥是使空調(diào)、供熱系統(tǒng)各種設備、管網(wǎng)和水泵的特性曲線，工作點實現(xiàn)很好匹配的關鍵。從而使各種設備、水泵實現(xiàn)了節(jié)能運行，使空調(diào)、供熱系統(tǒng)成為一個節(jié)能的系統(tǒng)。
4、平衡閥是保證空調(diào)、供熱系統(tǒng)安全、可靠運行的重要設備，為所有用戶創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，使所有用戶都滿意的關鍵。數(shù)千項工程實際運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、減少工程造價保證安全、可靠運行，使用戶滿意的系統(tǒng)中不可缺少的重要設備之一
二、用戶的滿意，使平衡閥有了廣闊的市場
空調(diào)所發(fā)明并制造了中國第一臺平衡閥，開發(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—專用智能儀表；申報并獲得了中國第一個平衡閥專利，并被評選為中國專利發(fā)明創(chuàng)造優(yōu)秀獎，多次獲得建設部、國家科委科學技術進步獎和科技成果推廣應用獎。數(shù)次被列入北京市、建設部和國家科委重大科技成果推廣計劃。并被國家評為國家級新產(chǎn)品。
從1989年生產(chǎn)系列化平衡閥產(chǎn)品以來，空調(diào)所的北京愛康環(huán)境技術開發(fā)公司一直致力于提高產(chǎn)品的科技含量。現(xiàn)已開發(fā)研制出性能更好、外觀更美、重量更輕、調(diào)節(jié)更簡單的第三代產(chǎn)品。
十年間，平衡閥己銷售數(shù)拾萬臺，應用分布于全國30個省市自治區(qū)2400余個工程。絕大部分應用單位己獲得較明顯的節(jié)能效益、經(jīng)濟效益和社會效益，得到了有關部委、各地市政府、設計部門、熱力公司、房地產(chǎn)公司、物業(yè)管理公司和用戶的歡迎。因此，使用范圍發(fā)展的更快更廣。
①.應用范圍越來越廣
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，三北地區(qū)約有70個城市使用了平衡閥。從熱力公司、住宅小區(qū)到機關大專院校和各類廠區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計，熱力公司約有2000萬m2，住宅小區(qū)約有1000萬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項空調(diào)工程采用了平衡閥。
②.有關政府部門和市政府越來越重視。
采用平衡閥的供熱、空調(diào)系統(tǒng)能安全、可靠的保證用戶達到室內(nèi)要求，室溫達標率高，用戶投訴率大幅度減少，社會效益非常好，深得各級政府歡迎。
③.熱力公司、物業(yè)管理公司越來越主動。
采用平衡閥后，熱力公司、物業(yè)管理公司實現(xiàn)了節(jié)能運行，減少了熱耗、電耗、擴大了供熱面積，使熱源、熱網(wǎng)、熱力站整個系統(tǒng)成為節(jié)能系統(tǒng)。因此，他們越來越主動地使用平衡閥。
④.設計單位越來越有興趣。
檢查設計質(zhì)量好壞的標準是使用效果。
在整個系統(tǒng)中，平衡閥所占投資很少，但作用卻很大。因此，設計單位十分感興趣，將它們列入到設計標準，規(guī)程中，要求設計中采用平衡閥。
三、工程應用驗證了平衡閥對供熱系統(tǒng)節(jié)能的貢獻
1.58萬m2供熱面積的廊坊熱力公司，60萬m2供熱面積的石佛營小區(qū)，20幾萬m2的西安黃河儀器廠，100多萬m2的航天部運載火箭研究所大院，20多萬m2的總參三部機關大院等供熱系統(tǒng)具有如下特點：
①.供熱面積大，熱源與熱電戶直接聯(lián)接。
②.水力失調(diào)、熱力失調(diào)十分嚴重，近端用戶室溫高(有的室內(nèi)高達28～29℃)，遠端用戶室溫低(有的低于10℃)，室溫達標率低，用戶投訴率高。
③.由于近端用戶阻力損失小，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，造成回水溫度過高的假象，增加了系統(tǒng)電耗，浪費了熱能。
④.由于有些用戶室溫低，運行時采用增加供熱量，至使1噸/時鍋爐出力只能供熱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)更嚴重。
平衡閥屬于調(diào)節(jié)閥范疇，它的工作原理是通過改變閥芯與閥座的間隙(即開度)，改變流經(jīng)閥門的流動阻力，達到調(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。當將它安裝在支管和用戶的入口時，通過開度調(diào)節(jié)，增加近端壓降(即吸收近端剩余壓頭)，即可使近端流量達到設計值，又可使水流到中端、遠端，實現(xiàn)了水力平衡。對用戶來說，室溫達標率增高；對物業(yè)管理公司來說，提高水輸送系數(shù)，增大了1噸/時鍋爐出力的供熱面積。這些用戶使用平衡閥后，節(jié)能、節(jié)電均達到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、小溫差的運行方式，選擇的循環(huán)水泵多為流量大、軸功率高的水泵。實際運行時，運行點偏離水泵設計工作點，水泵效率降低，軸功率增高，電耗增加。分析一個例子：某系統(tǒng)未經(jīng)過設計計算，先用流量(設計流量)272米3/時，揚程33米水柱的水泵(其葉輪直徑D1=280亳米)，圖1中A點即為設計的水泵工作點。但在實際運行時，由于計算阻力偏高，運行移至B點(流量318米3/時，揚程29.7米水柱)。從A點移到B點，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，使水泵工作點返回A點，這樣可以降低水泵功率(32.66-30.35)/30.35=7.6%。不過，要想節(jié)省更多的電能，應該更換小型號水泵。
安裝平衡閥后，寶雞熱力公司、南小營13#熱力站運行時，都減少了一臺循環(huán)水泵。建議名都園住宅小區(qū)選擇型號較低的循環(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，許多用戶室溫不能達標而定的。只有一小部分房間室溫為要求的溫度18℃，大部分室溫遠超過18℃，此時全部房間平均室溫為20℃。對于水力平衡的系統(tǒng)大部分房間的室溫的要求溫度18℃。對于一個供熱小區(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，同時大大提高了供熱品質(zhì)。對于空調(diào)系統(tǒng)，情況與采暖的相似，一般來說，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)實現(xiàn)平衡后，就供熱(冷)量而言，可節(jié)能5—30%。平衡閥及專用智能儀表是空調(diào)所的專利產(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。
