空调水系统等效模型的水力特性理论研究

毛颖杰，田向宁

（1.湖南大学 设计研究院有限公司，长沙 310028；2.浙江大学 建筑设计研究院有限公司，杭州 310027）

0 引言

据统计，采暖空调的能耗大约占建筑能耗60%～80%，冷冻水输送系统（简称输送系统，不包含风系统、冷却水系统等的输送能耗）的能耗约占采暖空调系统运行总能耗的15%～20%，区域能源系统中输送能耗的比重更高［1-9］。如果输送系统的设计形式和运行方式不合理或者管网系统存在水力失调等不稳定运行因素，输送能耗所占比例会更高［1］。因此，降低输送能耗是采暖空系统节能研究的重要研究方向。

长期以来，“大流量、小温差、高功耗”问题一直是采暖空调系统工程设计中的难题。学术界普遍认为此问题是由于输送系统的设计流量和扬程过大或者输送系统未采取合理的调适措施导致。

采暖空调系统根据输送系统中的流体经历一个循环的流程是否相等分为异程式系统和同程式系统，如果流体经历任何支路其流程均不相等，则为异程式系统，如图1所示，否则为同程式系统，如图2所示。任何采暖空调系统的输送系统均可等效为异程式水力系统模型或同程式水力系统模型，本文通过对2种水力系统模型中的能量模型、温度模型和压力模型的深入研究，提出一种通过提高设计供回水温差的方式来解决“大流量、小温差、高功耗”的技术方案。

图1 异程式等效水力系统模型Fig.1 Direct return equivalent hydraulic system model

图2 同程式等效水力系统模型Fig.2 Reverse return equivalent hydraulic system model

1 输送系统能量模型

异程式输送系统均可等效为图1所示的异程式等效水力模型，同程式输送系统均可等效为图2所示的同程式等效水力模型。……