在楼宇空调水系统，制冷机房内的分水器和集水器之间通常需要安装压差旁通阀。压差旁通阀可以随着供水管和回水管之间的压差变化而自动地调节阀门开度以保持供回水管之间的压差恒定。压差旁通阀除了具有提高运营效率和降低能耗的作用外，还能确保制冷机组及水泵等相关设备的安全运行，避免由于压力过高而造成设备损坏。

中央空调系统制冷机房

目前通常采用的旁通阀主要有自力式压差旁通阀和电子式压差旁通阀两种。前者的工作原理是阀门的膜片和弹簧在管道介质的压力作用下产生形变而引起阀门的开度发生改变，从而保持阀门前后的压差恒定；电子式压差旁通阀的工作原理是依靠传感器测量供水管和回水管之间的压差，然后控制器对实测值与预设值进行分析比较后发出相应的控制信号以调节阀门开度，从而达到保持压差恒定之目的。

很显然，自力式压差阀不需要电源，而电子式的需要电源。在工作精度方面，自力式的属于“粗放型”，很难做到精准调压。因为该类型阀门的两大关键件膜片和弹簧的材料特性及尺寸加工精度很难把握，一致性非常差。在实际应用中，发现有不少自力式压差阀从来都没有工作过，安装在那里就是一个摆设。

下图是自力式压差阀的工作原理图：

自力式压差阀-工作原理图

如图所示，其工作原理是将供水侧的水（高压端，P1）导入膜片下方，膜片受压后产生向上的推力P1，该作用力推动阀杆向上，有增大阀门开度的趋势；另一导压管将回水侧的水（低压端,P2）导入膜片上方，产生向下的作用力P2，该作用力的趋势是减小阀门开度；同时，膜片上方的弹簧（图中用红色点画线代替）由于受到调节螺栓的预拧紧而受压缩，产生向下的作用力Ps，其趋势也是减小阀门开度。当三个力达成平衡时，存在P1=P2+Ps。

如果要增大供回水管之间的压差设定值，可以顺时针旋转手轮（或调节螺栓）以增加弹簧的预紧力，也即增大弹簧的压缩变形量以增大作用力Ps，这样就加大了压差设定值。反之，则逆时针旋转手轮以减少弹簧的预紧力。

通过旋转手轮的方式来设定压力，从这一点也可看出自力式压差阀的控制误差是比较大的。因为手轮要转到哪个位置，要转多一点还是要转少一点？这些都是很难把控的。这样一来，连最基本的压力设定值都无法做到精准设定，那后面的调压更是无从谈起！所以，这就不奇怪越来越多的人在思考“自力式压差阀是不是理论上没毛病，但现实中却是个‘绣花枕头’？”

相对而言，电子式压差阀的精度就要高很多。一般压力传感器的测量精度能够达到±0.25%（满量程），可以完全满足楼宇空调系统的应用要求。在设定压差方面，更是实现了零误差。通过控制器上的按键输入，输入多少就是多少，不可能存在设定误差！

电子式压差阀包括两部分：压差控制器和电动调节阀。压差控制器的作用是测量和控制，即测量压差和控制阀门；电动调节阀的作用是执行控制器的指令改变开度以实现压差平衡。下图是典型的电子式压差旁通阀的应用示例：

压差旁通阀-应用示例（制冷机房）

从上图可看出，电动调节阀安装在旁通管路，用做旁通阀。压差控制器测量供水管和回水管之间的压差。当实测压差设定压差时，控制器发出指令以调大阀门的开度；反之，则调小开度。

好的调节阀，其流量特性曲线符合等百分比特性要求。特别是在小开度的位置，阀门开度的微小变化都对压差能产生相当大的影响。

开度和压差的关系非常敏感，所以控制器调节阀门的逻辑不是简单地开阀或关阀。如果出现实测压差设定值的情况就立马开阀直到全开，这样压力就会迅速下降而走到了另一个极端，出现实测压差设定值的情况，这时又得让阀门关闭。关闭以后怎样呢？压力很快又会升起来，再次出现实测压差设定值的情况，所以还得开阀……如此反复循环，管道里的压差没有平衡下来，最终的结果往往是阀门出故障了，比如执行器的电机发烫或甚至烧损、阀门阻力变大或卡死不动作等现象。

可见，分析现场故障时，虽然出问题的是阀门，但问题的根源却在其它设备上。压差控制器所采用的控制程序必须经过反复测试和验证，否则极易出现”瞎指挥“的现象。下面是压差控制器的结构图：

压差控制器-结构图（PC）

参考上图，在控制器的线路板（序号4）上设定好压差值；控制器的底壳（序号5）上有两个导压口，分别用来连接供水管（序号1，高压端）和回水管（序号2，低压端），通过集成在控制器内部的压力传感器（序号3）测量供回水之间的压差，然后由微处理器（属于线路板4）对实测压差和设定值进行比较运算后输出相应的控制信号以调节电动阀门的开度。序号6是产品的上盖。

可见，压差控制器具有测量和控制两种功能，同时控制器还能为执行器提供电源（Va或24Vac/dc供电），这样的产品就非常实用了。

另外，市面上还有一种电子式压差阀的控制器自身没有测量功能，其测量功能由独立的传感器来完成。也就是说，这种电子式压差阀由三部分组成：传感器、控制器和电动调节阀。在实际应用中这种压差阀使用起来比较麻烦，也不经济。首先是供电电源不统一，传感器需要24V直流，控制器需要24V交流，电动阀需要V交流（或24Vac或24Vac/dc），三种设备三种电源，十分繁琐；其次是现场布线复杂,传感器也得单独布线；最后是成本，需要额外的控制箱以保护控制器，并提供交流和直流电源。所以，这种不带测量功能的控制器不能彰显电子式压差阀的优势，反而成为了电子式压差阀不能得到充分推广和应用的“绊脚石”。

在安装方面，电子式压差控制器通常安装在阀门附近的墙上或类似固定物上面，也可安装在阀体上，和执行器安装在一起。

压差控制器-现场安装示例压差控制器-现场安装实例

随着人们对美好生活和工作环境的不断向往和追求，空调自控设备也需要在满足环境舒适的同时，还需要尽可能地节能和环保。为此，电子式压差阀的应用必将越来越广泛，同时一些基于老旧技术的产品也将逐步谢幕。

小结：

1）自力式压差阀（旁通阀）的优点是不需要电源；缺点是无法准确设定压差/无法准确测量压差，造成的结果是无法正常工作。

2）电子式压差阀（旁通阀）的优点是测压\调压准确，并且测量结果看得见（有数码管或液晶屏显示）；缺点是需要供电电源。

3）从发展趋势看，电子式压差阀正在逐步取代自力式压差阀。

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