1 前言

空调水系统的阻力平衡是保证空调系统正常、有效运行的前提。以较低的能耗，获得舒适的室内环境，是暖通设计师比较关心的问题。为了达到水系统的阻力平衡，除了通过合理的设计系统形式外，还必须通过各种调节手段使系统达到平衡。近年来，静态平衡阀因其较为完备的功能和良好的调节性能，越来越受重视和欢迎。许多设计师在设计水系统时倾向于使用静态平衡阀来进行水力平衡，但笔者发现，在很多工程中，静态平衡阀的设置不尽合理，设计人员对静态平衡阀的应用场合考虑不周。本文通过模块化分析方法和等效简化分析方法，找出空调水系统中设置静态平衡阀的最佳方案。

2 空调水系统末端设置静态平衡阀存在的问题
为了达到空调水系统的水力平衡，系统设计时通过采用合理的系统形式和管道尺寸予以保证。然而系统在设计、产品选型和施工等过程中产生的种种误差，导致设计需要的系统管道阻力特性和实际系统管道阻力特性不相符产生水力失调，实际运行结果达不到设计要求［1］。静态平衡阀因其具有良好的调节性能，通常被设置在每个末端装置处用来解决水利失调问题。从理论上讲，在空调水系统中的每个末端装置上配一个静态平衡阀足以进行合理的流量输配。但是，当改变一处静态平衡阀的流量时，管道和阀门的压力降也相应的改变了，这样其他末端装置的流量也会或多或少的受到影响。要使流量回到设计需求值，就需要通过一个漫长且繁琐的调试过程。

3 空调水系统末端平衡的模块化分析
为了解决上述问题，可以考虑将几个末端装置组合成一个模块，模块内部的末端装置之间首先进行平衡调试，并在模块的总管上设置一个公用的静态平衡阀。当模块供回水总管上的压差发生波动时，可以通过调节这个公用的静态平衡阀对模块内所有末端装置的流量进行补偿，而不用去调节所有末端装置的静态平衡阀。

4 空调水系统的等效简化

空调水系统的形式较为复杂，当一个模块内部的末端装置之间经过平衡之后，该模块与其他模块之间也必须进行平衡。多个模块又可以组成一个大的模块，大模块的总管上也同样需要设置静态平衡阀，以与其他大模块进行平衡，以此类推。理论上，静态平衡阀在系统末端装置上、各分支管上以及总立管上都是需要的，这就需要在一个系统中安装大量的静态平衡阀。

5 静态平衡阀的设置应合理规避干扰源

为保证静态平衡阀能够提供所需要的压差，通过静态平衡阀的流量精度不应小于5%，根据相关学者的研究结果表明，阀门前至少有5 倍直径的直管长度，阀门后至少需要有2 倍直径的直管长度。如果阀门位于会产生强烈干扰部件( 例如水泵或电动控制阀) 的后面，则要求阀门前至少有10 倍直径的直管长度，并且不要将会产生干扰的部件( 例如温度探头) 置于上游的直线管段。对于静态平衡阀是安装在供水管上还是回水管上，从水力学原理分析，位于供水管还是回水管并没有什么不同，而通常情况下我们习惯于将静态平衡阀安装在回水管上，特别是当阀门含有能使临近的末端装置可以放水的排水装置时。

6 结论
本文通过模块化分析方法和等效简化分析方法，对空调水系统的阻力平衡特性进行分析，得出以下结论:
( 1) 理论上讲，静态平衡阀在每个末端装置上、每根支管和每根立管上，以及其他可以形成平衡模块的任何地方都是需要的。但是当有许多相似的末端装置时，例如散热器和风机盘管机组，有回水阀门也许就足够了，可以根据给定的压差预先设定。
( 2) 在空调水系统设计时，应充分利用阀门和管件的自身阻力特性，简化系统形式，以减少静态平衡阀的数量，从而减少系统投资。