温控阀

摘要

    温控阀是供暖系统流量调节的主要的调节设备，一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。本文简介了温控阀的构造和原理，通过分析温控阀的流量特性，结合散热器的流量特性，同时引进阀权度的概念，阐述在散热器热特性、温控阀流量特性和阀权度的共同作用下如何确保散热器系统调节的有效性；并介绍了温控阀的安装方案；后阐述温控阀节能作用。

构造及工作原理

    用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。

调节特性

    散热器的基本特性是由散热器热特性、温控阀流量特性及阀权度共同决定的。

    温控阀在某开度下的流量与全开流量之比G/Gmax称为相对流量；温控阀在某开度下的行程与全行程之比l称为相对行程。相对行程和相对流量间的关系称为温控阀的流量特性，即：G/Gmax=f(l)。它们之间的关系表现为线性特性、快开特性、等百分比特性、抛物线特性等几种特性曲线。

    对散热器而言，从水利稳定性和热力是调度角度讲，散热量与流量的关系表现为一簇上抛的曲线，随着流量G的增加，散热量Q逐渐趋于饱和。为使系统具有良好的调节特性，易于采用等百分比流量特性的调节阀以补偿散热器自身非线性的影响(1)。

    阀权度对调节特性的影响。可调比R为温控阀所能控制的大流量与小流量之比：

    R=Gmax/Gmin

    Gmax为温控阀全开时的流量，也可看作是散热器的设计流量；Gmin则随温控阀阀权度大小而变化。在散热器系统中，由于温控阀与散热器为串联，故可调节比R与阀权度的关系为：R=Rmax (2)

    以某型号的温控阀和散热器为例，散热器的流通能力为5m3/h,温控阀的阀权度为88%，实际可调比为28，对应的流量可调节范围100%-4%。散热器在不同进出口温差下散热量的实际可调节范围见表。

    进出口温度差（℃） 可调节范围（%）

    25   100~11.6

    20    100~13.5

    15    100~16.1

    10    100~20.2

    5     100~28

    有表可知，当散热器进出口温差较小时，散热量的实际可调节范围也见小。但散热器进出口温差小于10℃时，温控阀的小可调节散热量约为标准散热量的20%，温控阀的有效工作范围减小。

    此外值得注意的一点是，温控阀的高阻力是由散热器的调节特性决定的，设计时必须考虑温控阀的这一特性，以免出现资用压力不够的情况。

节能作用

    散热器恒温阀正确安装在采暖系统中，用户可根据对室温高低的要求，调节并设定温度。这样就确保了个房间的室温恒定，避免了立管水量不平衡以及单管系统上下层室温不均匀的问题。同时，通过恒温控制、自由热、经济运行等作用可以既提高室内热环境舒适度，又实现节能。

    恒温控制——随气候的变化动态的调节出力，控制室温恒定，即可节能。同时，消除温度的水平和垂直失调，也能是有利环路减少能量浪费，同时使不利环路达到流量和温度的要求。

    自由热——阳光入射、人体活动、炊事、电器等热量称为采暖自由热，这部分热量由于不确定性而没有在设计运行中予以充分考虑，仅作为安全系数考虑。实现室温控制后，这部分能量可以取代部分散热量，同时，不同朝向的房间温差也可以消除，既提高了市内热环境的舒适度，又节省了能量。

    经济运行——办公建筑、公共建筑在夜间、休息日无需满负荷供热。住宅用户也以尽量做到无人断热，以节省能量和热费。甚至在不同的房间可以实行不同的温度控制模式：当人员集中在客厅时，卧室温度可以降低设定，客厅温度可以提高设定；在睡眠休息的时间里，卧室温度可以提高设定，客厅温度可以降低设定等等。这些措施都可以通过散热器恒温阀来实现，已达到节能目的。