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技術(shù)文章

溫控閥工作原理

一、散熱器溫控閥構(gòu)造及工作原理

　　用戶室內(nèi)溫度控制是散熱器恒溫控制閥來實現(xiàn)。散熱器恒溫控制閥是由恒溫控制器、流量調(diào)節(jié)閥以及一對連接件組成，其中恒溫控制器核心部件是傳感器單元，即溫包。溫包可以感應(yīng)周圍環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生體積變化，帶動調(diào)節(jié)閥閥芯產(chǎn)生位移，進(jìn)而調(diào)節(jié)散熱器水量來改變散熱器散熱量。恒溫閥設(shè)定溫度可以人為調(diào)節(jié)，恒溫閥會按設(shè)定要求自動控制和調(diào)節(jié)散熱器水量，來達(dá)到控制室內(nèi)溫度目。

　　二、散熱器調(diào)節(jié)特性是由散熱器熱特性、溫控閥流量特性及閥權(quán)度共同決定。

　　溫控閥某開度下流量與全開流量之比G/Gmax稱為相對流量；溫控閥某開度下行程與全行程之比l稱為相對行程。相對行程和相對流量間關(guān)系稱為溫控閥流量特性，即：G/Gmax=f（l）。它們之間關(guān)系表現(xiàn)為線性特性、快開特性、等百分比特性、拋物線特性等幾種特性曲線。

　　對散熱器而言，從水利穩(wěn)定性和熱力是調(diào)度角度講，散熱量與流量關(guān)系表現(xiàn)為一簇上拋曲線，流量G增加，散熱量Q逐漸趨于飽和。為使系統(tǒng)具有良好調(diào)節(jié)特性，易于采用等百分比流量特性調(diào)節(jié)閥以補償散熱器自身非線性影響（1）。

　　閥權(quán)度對調(diào)節(jié)特性影響。可調(diào)比R為溫控閥所能控制*大流量與*小流量之比：

　　R=Gmax/Gmin

　　Gmax為溫控閥全開時流量，也可看作是散熱器設(shè)計流量；Gmin則隨溫控閥閥權(quán)度大小而變化。散熱器系統(tǒng)中，溫控閥與散熱器為串聯(lián)，故可調(diào)節(jié)比R與閥權(quán)度關(guān)系為：R=RmaxKV0.5（2）

　　以某型號溫控閥和散熱器為例，散熱器流通能力為5m3/h,溫控閥閥權(quán)度為88%，實際可調(diào)比為28，對應(yīng)流量可調(diào)節(jié)范圍100%-4%。散熱器不同進(jìn)出口溫差下散熱量實際可調(diào)節(jié)范圍見下表。

　　進(jìn)出口溫度差（℃） 25 20 15 10 5

　　可調(diào)節(jié)范圍（％） 100~11.6 100~13.5100~16.1 100~20.2 100~28

　　有表可知，當(dāng)散熱器進(jìn)出口溫差較小時，散熱量實際可調(diào)節(jié)范圍也見小。但散熱器進(jìn)出口溫差小于10℃時，溫控閥*小可調(diào)節(jié)散熱量約為標(biāo)準(zhǔn)散熱量20%，溫控閥有效工作范圍減小。

　　此外值注意一點是，溫控閥高阻力是由散熱器調(diào)節(jié)特性決定，設(shè)計時必須考慮溫控閥這一特性，以免出現(xiàn)資用壓力不夠情況。

　　三、溫控閥安裝位置

　　1、散熱器恒溫閥一般安裝每臺散熱器進(jìn)水管上或分戶采暖系統(tǒng)總?cè)肟谶M(jìn)水管上。尤其是對內(nèi)置式傳感器不主張垂直安裝，閥體和表面管道熱效應(yīng)可能會導(dǎo)致恒溫控制器錯誤動作，應(yīng)確保恒溫閥傳感器能夠感應(yīng)到市內(nèi)環(huán)流空氣溫度，不被窗簾盒、暖氣罩等覆蓋。

　　2、減少投資，提出戶內(nèi)系統(tǒng)（一戶一個供暖系統(tǒng)）上只裝一個溫控閥方案。

　　通常情況下，應(yīng)該每一組散熱器（即每個房間）上安裝一個溫控閥。減少投資，提出戶內(nèi)系統(tǒng)（一戶一個供暖系統(tǒng)）上只裝一個溫控閥方案。下面首先分析單管系統(tǒng)熱特性，即流量與室溫變化規(guī)律，并指出溫控閥安裝方法。

　　2.1單管戶內(nèi)系統(tǒng)只末端房間裝一個溫控閥。利用熱網(wǎng)工況模擬分析軟件對一個五層樓上分式單管順流系統(tǒng)（也適用于戶內(nèi)單管順流系統(tǒng)）進(jìn)行計算，其結(jié)果見表1。表1為供水溫度恒定情況，這種情況較符合一個大供熱系統(tǒng)出現(xiàn)流量分配不均實際工況，具有代表性。設(shè)計外溫下，凡實際流量小于設(shè)計流量（相對流量小于1），均出現(xiàn)上層熱、下層冷現(xiàn)象；凡實際流量大于設(shè)計流量（相對流量大于1.0）都發(fā)生上層冷、下層熱情形。

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