空調水系統如何進行平衡調試？

一、空調水系統概述
一般以制冷為主的空調水系統可分為冷卻水系統及冷凍水系統。冷卻水系統是指冷水機組的冷凝器與冷卻塔間的來回配管，一般采用開放式水系統；而冷凍水系統是指冷水機組的蒸發器與負載側設備間的來回配管，一般屬于密閉式水系統。
二、空調水系統調試
1、調試范圍
（1）測試空調水系統各相關設備的能力及各自動控制（閥）的功能。
（2）調整空調水系統各相關設備的設計流量。
（3）平衡空調水系統各管路的流量。
2、水系統平衡法
同一水系統各管路間的流量是互動的，當調整某一管路的流量時，勢必影響其它管路的流量。因此，以“錯誤嘗試法”來平衡管路流量，故欲使水系統達到平衡狀態幾乎是不可能的。由于平衡閥可搭配特定的儀器，測量并顯示壓差及流量等，使水系統平衡作業得以簡化。
以下圖所示的水系統為例，對于同一主管閥①內的設備管而言，當主管流量（變頻）改變時，該主管內的所有設備的流量，也將以同比例改變。此比例法也適用于主管及各區域管上，稱為比例式平衡法。

通常，理論上空調水系統的每一管路上應裝設平衡閥，以便平衡調整流量。但是，即使在簡單水系統的所有管路上均裝設適當的平衡閥，并以比例法平衡法平衡調整，仍須應用“錯誤嘗試法”。
3、空調水系統的平衡調整步驟
空調水系統平衡調試時，首先要決定由哪一管路開始，因此要先進行平衡調試前的“前置測量”作業，以下圖為例說明。


（1）測量前準備工作。此為一輪測量，測量記錄所有平衡閥全開時的管路流量。
1）完成單臺泵及并聯泵平衡調試工作。
2）啟動并聯冷凍水泵。
3）首先測量記錄主管平衡閥（M）的總流量及流量比（FR,即實測流量與設計流量的比值）。
注：若總流量低于設計流量，可能是常開閥、平衡閥及溫控調節閥等未全開，或管路中氣堵，或Y型過濾器堵塞，或設計揚程不足等原因。
4）其次逐一測量記錄其它所有平衡閥的流量及FR值，此時遠端設備管閥可能測不到流量，暫不處理。
注：無測量順序要求。
5）由步驟4）的記錄中，找出FR值大的區域管平衡閥（例如 Z1）。
6）由步驟4）的記錄中，找出區域管平衡閥Z1中FR值大的支管閥（例如1B1），此支管即是先進平衡調整的管路。
注：前置測量的結果，即是水系統平衡調試前的狀態，可用來與水平衡調試后的結果做比較，以了解水系統平衡調試的水泵節能效益。
（2）設備管的平衡作業。此為第二輪測量。
1）由一輪測量的步驟4）記錄中，找出支管閥1B1中FR值小的設備管平衡閥（例如1U4），以此閥（1U4）作為指標閥，此指標閥保持全開狀態。
注：此時指標閥1U4的流量可能低于設計流量，即FR＜1.00。
2）將一臺平衡閥測量計接在此指標閥上（1U4），當測量其它設備上的平衡閥（1U1，1U2,1U3）時，觀察其FR值的變化。
3）測量調節主管平衡閥M，使其流量在100%～110%設計流量間，例如取110%，即FR=1.10。
4）緩慢關小支管閥1B1中FR值大的設備管閥（例如1U1），使FR值降至1.10。
5）繼續關小FR值次大的設備管平衡閥（例如1U2），使FR值降至1.10。
6）繼續依FR值第3大、第4大…的順序，將所有FR值大于1.10 的設備管平衡閥關小，使FR值降至1.10。
注：此時指標閥1U4的FR值也逐漸上升。
7）繼續測量原FR值小于1.10 的設備管平衡閥，此次測量將發現其FR值上升，若上升至FR＞1.10，將其FR值調回1.10。
注：每當調節一設備管閥時，指標閥1U4及其它閥的FR值也發生變化。故需進行第3輪測量。第3輪測量包括以下8），9），10）三個步驟。
8）重新逐一測量微調1U1，1U2，1U3，使其FR值等于1.10，此時1U1～1U4閥的FR值應相等。
9）依上述步驟，對FR值次大的支管（例如1B2）的設備管閥（1U5，1U6，1U7）進行測量調節并記錄，直到屬于同一區域管Z1的所有設備管閥（1U1～1U9）均完成平衡作業為止。
10）同上步驟，繼續對區域管Z2的設備閥2U1～2U9及區域管Z3的3U1～3U9進行測量調節并記錄，直到所有設備閥完成平衡作業。
（3）支管的平衡作業。完成設備管平衡作業后，原各支管閥中的各設備管閥，對同一支管而言，就如同一臺“中AH”（如圖所示）。

因此，所有支管平衡閥（1B1～1B3，2B1～2B3，3B1～3B3）的平衡作業步驟，同前述設備管平衡閥的一樣，其重點如下：
1）測量記錄原FR值大的區域管閥Z1中的各支管閥（1B1，1B2，1B3）的流量及FR值，以FR值小的支管平衡閥（例如1B3）為指標閥。此指標閥（1B3）暫時保持全開狀態，不調節。
2）將原使用于前單元中的設備管指標閥測量計改接到此支管指標閥（1B3）上。
3）緩慢關小FR大的支管平衡閥（例如1B1），使FR=1.10。
4）緩慢關小FR次大的支管平衡閥（例如1B2），使FR=1.10。
5）觀察指標閥1B3的FR值，若FR＞1.10，則將其調節為FR=1.10。
6）依上述步驟，依序調節各支管平衡閥（2B1～2B3及3B1～3B3），使FR=1.10。
（4）區域管的平衡作業。完成支管平衡作業后，原各支管的平衡閥（1B1，1B2，1B3），對區域管平衡閥（Z1）而言，就如同一臺“大AH”（如圖所示）。

因此，所有區域管平衡閥（Z1，Z2，Z3）的平衡作業步驟，同前述支管平衡閥的平衡一樣，其重點如下：
1）測量記錄各區域管平衡閥（Z1，Z2，Z3）的流量及FR值，以FR值小的區域管平衡閥（例如Z3）為指標閥。此指標閥（Z3）暫時保持全開狀態，不調整。
2）將原接于支管指標閥的測量計改接到此區域管指標閥（Z3）上。
3）緩慢關小FR值大的區域管平衡閥（例如Z1），使FR值降為1.10。
4）緩慢關小FR值次大的區域管平衡閥（例如Z2），使FR值降為1.10。
5）觀察Z3的FR值，若FR＞1.10，則將其調節為FR=1.10；若FR＜1.10，則重新測量調節主管平衡閥（M），使指標閥Z3的FR值上升到1.10。
（5）主管的調整作業。主管僅有一只平衡閥（M），故沒有平衡問題，只有調整作業。
1）緩慢調節主管平衡閥（M）至FR=1.00，并觀察區域管指標閥（Z3）的測量計。
2）若Z3閥的FR值等于1.00，則其它所有平衡閥的FR值也應極接近1.00。
3）將Z3閥的測量計改接至前置測量中的FR值小的設備閥（例如3U9），若其FR值等于1.00，則完成水系統的平衡調整作業，否則繼續微調FR≠1.00的平衡閥。
4）將所有測得的數據填入相應的記錄表中。
基本上，設備管、支管及區域管的平衡閥的重點是執行平衡作業，使各管路先達到平衡狀態，即FR值相等，但尚未調節至設計流量值（即FR=1.00）；而對于主管平衡閥的重點是執行調整作業，當主管平衡閥調節至FR=1.00時，所有管路也將自動依比例被調整為設計流量值，從而完成此水系統的平衡調節作業。