以下為探討循環(huán)系統(tǒng)平衡與壓差穩(wěn)定性-控制閥的第一部分：
控制閥（Control valve）由兩個(gè)主要的組合件構(gòu)成：閥體組合件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合件（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)），分為四大系列：單座系列控制閥、雙座系列控制閥、套筒系列控制閥和自力式系列控制閥。四種類型閥門的變種可導(dǎo)致許許多多不同的可應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)有其特殊的應(yīng)用、特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。雖然某些控制閥較其他閥門有較廣的應(yīng)用工況，但控制閥并不能適用所有的工況，以共同構(gòu)建增強(qiáng)性能、降低成本的較佳解決方案。
控制閥的特性
在設(shè)計(jì)任何采暖與空調(diào)裝置系統(tǒng)時(shí)主要目的都是獲得舒適的室內(nèi)氣候，同時(shí)盡可能降低成本和減少運(yùn)行問題。
在理論上，新的控制技術(shù)好像足以滿足較苛刻的要求，能夠能夠提高舒適度并能切實(shí)節(jié)約能源。
但在實(shí)踐中，即使較精密的控制器也不能完全實(shí)現(xiàn)其理論性能。原因很簡單：往往忽略了那些必須滿足的正確的運(yùn)行條件，而其對(duì)于舒適度和成本的重要意義是不容忽視的。
如果我們系統(tǒng)地分析暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作情況，往往會(huì)覺察到以下問題：
并非所有的房間內(nèi)都能達(dá)到所需的室溫，尤其是在發(fā)生高負(fù)荷變化之后。
在可以達(dá)到所需的室溫時(shí)，盡管在末端裝置上使用了精密的控制器，它仍然會(huì)不斷地波動(dòng)起伏。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在低負(fù)負(fù)荷和中等負(fù)荷的情況下。
盡管生產(chǎn)裝置具有足夠的裝機(jī)容量，但卻不能在高負(fù)荷下輸送，特別是在啟動(dòng)階段。
即使用精密的控制器也不能糾正這些故障。其原因往往與循環(huán)系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)缺陷有關(guān)，主要是因?yàn)槿齻€(gè)基本條件沒有得到滿足。
系統(tǒng)接口處的流量必須相互兼容。
所有末端處都必須達(dá)到設(shè)計(jì)流量。
控制閥兩端的壓差不能變化過大。
控制閥的特性
控制閥的特性是由水流量與閥門開度之間的關(guān)系決定的。在壓差恒定時(shí)，這兩個(gè)量用較大值的百分比來表示。
對(duì)于具有線性特性的閥門，水流量與閥門開度成比例關(guān)系。在低負(fù)荷和中等負(fù)荷下，由于末端裝置的非線性特性，控制閥少許的開度就會(huì)明顯地增大通過閥門的流量。因此低負(fù)荷下控制回路就可能不穩(wěn)定。
本文主要是有關(guān)第二個(gè)條件的一些信息，以及在末端裝置上使用二通控制閥一些啟示。
通過選擇控制閥特性來補(bǔ)償非線性，可以解決這一問題，從而使末端裝置的輸出量與閥門開度成比例關(guān)系。
在供水流量為其設(shè)計(jì)流量的20％時(shí)，如果末端裝置的輸出為其設(shè)計(jì)值的50％，則可以對(duì)閥門進(jìn)行設(shè)置，使它在開度達(dá)到50％時(shí)只允許有20％的設(shè)計(jì)流量。這樣，當(dāng)閥門達(dá)到50％的開度時(shí)，就可以獲得50％的熱量輸出。以此類推到所有流量上，我們所得到閥門的特性就可以補(bǔ)償?shù)湫湍┒藫Q熱裝置的非線性。這一特性稱為等百分比修正“EQM”。
但是，要獲得這一補(bǔ)償，必須滿足兩個(gè)條件：
如果控制閥兩端的壓差不是恒定的，或者如果閥門尺寸過大，則控制閥特性發(fā)生偏移，就可能會(huì)影響到調(diào)節(jié)控制性能。
控制閥兩端的壓差必須是恒定的。
當(dāng)控制閥完全打開時(shí)，必須能夠獲得設(shè)計(jì)流量。
控制閥閥權(quán)度
當(dāng)控制閥關(guān)閉時(shí)，末端、管道和附件中的流量和壓降降低。導(dǎo)致控制閥上的壓差升高。壓差的增大會(huì)使控制閥的特性發(fā)生偏移。這種偏移可以通過控制閥閥權(quán)度表現(xiàn)出來。
分子是恒定的，只取決于控制閥的選擇和設(shè)計(jì)流量值。
分母對(duì)應(yīng)于回路上達(dá)到的ΔH。與所選擇的控制閥串聯(lián)安裝的平衡閥不會(huì)改變這兩個(gè)因素，因而對(duì)控制閥閥權(quán)度沒有影響。
所選擇的控制閥應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到可能的較佳閥權(quán)度。根據(jù)市場供應(yīng)的產(chǎn)品范圍，一般都會(huì)尺寸偏大。平衡閥可以使控制閥完全打開時(shí)獲得設(shè)計(jì)流量。使其特性更加接近理論特性，從而改善控制功能。
在一個(gè)異程分配中，遠(yuǎn)程回路會(huì)承受較高的ΔH變化。在低流量情況下，得到的控制閥閥權(quán)度較差。也就是當(dāng)控制閥幾乎承受全部水泵揚(yáng)程時(shí)。
用變速泵時(shí)，一般要使接近較后一個(gè)回路的壓差保持恒定。在這種情況下，ΔH的變化將會(huì)轉(zhuǎn)移到第一個(gè)回路上。
Δp傳感器用于控制變速泵。如果它的位置接近較后一個(gè)回路，在理論上可以將泵送成本降到較低，但接近泵的回路也會(huì)產(chǎn)生問題。當(dāng)系統(tǒng)在平均小負(fù)荷的狀況下運(yùn)行時(shí)，這些回路可能發(fā)生流量不足；或者，如果控制閥是按照較小Δp設(shè)計(jì)的，則在設(shè)計(jì)條件下的閥權(quán)度將會(huì)很差。為此，一個(gè)較好的折中方案就是將Δp傳感器設(shè)置在系統(tǒng)的中部與定速泵相比可以將Δp的變化減小50％以上。
圖2c顯示了功率輸出與閥門開度之間的關(guān)系（為獲得正確全開流量而選擇的EQM控制閥，設(shè)計(jì)閥權(quán)度為0.25）。當(dāng)回路上獲得的ΔH增大時(shí)，控制閥特性可能會(huì)變差，從而使控制回路產(chǎn)生不規(guī)則振蕩。在這種情況下，采用一個(gè)局部壓差控制器可以穩(wěn)定控制閥兩端的Δp，使其閥權(quán)度接近一。
上述探討循環(huán)系統(tǒng)平衡與壓差穩(wěn)定性-控制閥第一部分講述了控制閥的特性以及閥權(quán)度，后續(xù)會(huì)進(jìn)行深入分析。
