在集中供熱或集中空調系統中，熱水或冷水由水力管網輸送到各個用戶。對于一個按照設計要求理想運行的供熱或空調系統，各個用戶都能夠獲得設計水流量，滿足用戶室內溫度的舒適性要求和系統運行的節能性要求，避免了用戶投訴和能源浪費。這樣的系統就是實現了水力平衡的系統。
      我國以往建成的各類建筑，在設計時大多沒有考慮在集中供熱和集中空調系統中設置水力平衡設備，因此比較普遍地存在水力失調現象。近年來，隨著房地產業的快速發展，各類建筑中的集中供熱和集中空調面積越來越大，達到幾十萬平方米已不鮮見，水力失調現象變得尤為突出，這就迫使業主或物業管理單位不得不在系統上投入更多的設備和能源，以滿足用戶的要求。這種長期的不合理的運行，不僅不能解決供熱或供冷品質不高的問題，還造成了大量的能源浪費。
      在水力管網系統中，當某些環路存在剩余壓頭時（即某些環路的阻力過小時），這些環路的實際流量就將超過設計流量，這就必然造成其它環路的實際流量達不到設計流量。這種水力失調是管網系統的設計缺陷和施工缺陷造成的，是先天性的，根本性的，如不采取措施予以糾正，其不良影響在系統中將自始至終存在。
      對于建筑中大量的供熱和空調系統水力失調問題，通過調研，測試和實際改造工作，我們發現，
在房屋用戶對供熱和空調品質強烈投訴的背后，存在著極大的能源浪費。面對我國建筑節能呼聲日益強烈和世界性的能源供應日趨緊張的形勢，對這樣的水力失調系統進行改造，將會創造巨大的節能效益。
      北京東興住宅小區是上世紀90年代建設的綜合住宅小區，以多層建筑為主，供熱面積為42.5萬m2。小區建成后，每年都有部分用戶因室溫未達到北京市最低供熱標準，向小區供熱所投訴，部分用戶拒絕交納供熱費。小區供熱所也曾采取了加裝水泵變頻調速器、更換鍋爐、鍋爐運行量化管理等多種手段,試圖改善供熱質量，但都沒有明顯效果。實行物業管理后，超額的運行費用也使供熱單位不堪重負。根據理論計算及常規經驗，在鍋爐出力能夠滿足要求的情況下，42.5萬m2的供熱面積在北京地區所需的循環水量約為1100t/h左右。經調查實測，該系統的實際循環水量已高達近2100t/h，實際循環水量是所需循環水量的1.9倍。小區內住戶最高室溫高達26℃,最低卻只能達到10℃，供回水溫差只有5℃。這是典型的大流量小溫差的不合理的運行狀態。
      在對管網系統進行了全面、充分的調研分析后, 我們確認了系統運行中存在的主要問題和原因。經改造設計選型，該系統共安裝平衡閥195臺，由專業人員對系統進行全面的水力平衡調試后，使安裝了平衡閥的各個環路的流量基本都達到了設計流量。提高了供熱品質，消除了物業與業主的矛盾，避免了用戶投訴，收到了良好的社會效益和經濟效益。下表是系統改造前后的運行狀況對比：
 
  鍋爐運行數量
/臺 水泵運行數量
/臺 循環水流量/（m3/h） 住戶室內溫度
/℃
改造前 10t 4 110kW 2 75kW 1 2085 最高 26
改造后 10t 3 110kW 1 75kW 1 1285 最高 21
節省量 10t 1 110kW 1     800  

      從上表可以看出，系統經改造后少用了1臺10t鍋爐和1臺110kW的水泵（流量800 m3/h）。僅水泵一項，每個采暖季就可節約用電31.7萬度。兩個采暖季即可收回全部用于加裝平衡閥的投資。由于住戶室內的采暖設施大都在房屋裝修時進行了封閉處理，無法安裝平衡閥，因此上述改造措施只解決了系統的水平失調問題，垂直失調問題還無法解決。如果垂直失調現象也能夠得到改變，節能效益將更為顯著。
      北京卡爾公寓是2004年入住的高檔住宅小區。小區內有別墅288棟；高層住宅樓12棟，住戶588戶。小區熱力管網通過熱力站與市政熱力管線換熱。2005年采暖季，小區開始供熱后，每天都有幾十戶業主到物業投訴暖氣不熱，要求解決問題。針對嚴峻的形勢，小區開發商已經著手準備更換更大功率的水泵，以期望能夠改善供熱狀況。在研究確定改造方案時，我們建議不應急于更換水泵，而應首先對系統的基本運行狀況進行測試分析，以找出問題的癥結所在。卡爾公寓總供熱面積為18萬m2，按北京地區基本熱指標估算，當循環水量約在400 m3/h左右時即能滿足供熱要求。對水泵運轉的實測結果表明，開2臺水泵時流量為470 m3/h，已經滿足所需流量。而現在實際運行3臺水泵，流量已高達700 m3/h，超出所需流量230 m3/h，超出近75%，還仍然有大量住戶投訴暖氣不熱。經過我們到現場查看測量，每戶別墅的熱力入口管道規格為DN40，選用的管徑過大，屬于先天性的設計缺陷。這種設計缺陷必然造成近端住戶熱力入口剩余壓力過大（即管道阻力過小），導致流量過大，室溫過熱，而遠端住戶得不到應有流量，室溫過低。根據上述情況可以確定，小區內部分住戶暖氣不熱是由系統水力失調造成的，而并非是水泵功率不足造成的。
      小區熱力管網在設計時，即在各個熱力入口處，按相同管徑設置了自力式流量控制閥（動態流量平衡閥）。系統實際運行的情況表明，這些自力式流量控制閥沒有起到任何作用，主要問題是設計選型不合理。自力式流量控制閥有一個工作壓差范圍，在這個范圍之內，閥門流量基本保持恒定，超出這個范圍，閥門的流量就不是恒定的。因此，如果在系統中采用自力式流量控制閥作為水力平衡設備，在管網設計時就必須認真仔細地進行水力計算，確保閥門安裝位置的壓差在閥門的工作壓差范圍內。由于卡爾公寓別墅的熱力入口處管徑過大，使閥門前后的壓差過小，不足以推動閥芯關小，因此起不到消除近環路剩余壓力，限制近環路流量過大的作用。 另外，自力式流量控制閥的阻力系數比平衡閥大，如果系統是靜態系統（即各個環路的流量分配比例在運行過程中不發生動態變化，原有的供熱系統大多都是靜態系統），就沒有必要安裝自力式流量控制閥，否則會多消耗水泵揚程，抵消一部分節能效果。
      由于卡爾公寓的供熱系統是靜態系統，我們采取的措施是拆除原有的自力式流量控制閥，替換成平衡閥。經過平衡調試后，改善了近環路流量過大，遠環路流量不足，住戶冷熱不均的狀況。由于每棟別墅的熱力入口在住戶房間內，部分近環路的住戶不存在暖氣不熱的問題，拒絕配合安裝平衡閥，因此仍有一些近端環路在超流量運行，盡管如此，已經收到了明顯的效果，除最末端的4、5戶地下室溫度不夠以外，以前投訴的眾多住戶已不再投訴。 下表是系統改造前后的運行狀況對比：
 
  水泵運行數量/臺 循環水流量/（m3/h）     住戶投訴量
改造前 3 700   改造前 60～70戶
改造后 2 435   改造后 4～5戶
節省量 1 265   減少量 55～65戶

    從上表可以看出，系統經改造后少用了1臺水泵，節省流量265 m3/h，節省近40%。住戶的投訴量也從60～70戶減少到4～5戶，大大提高了系統的水力平衡度。待采暖期結束后，有條件施工時，在應該安裝平衡閥的部位全部安裝平衡閥，就能夠徹底改變系統的水力失調現象，進一步提高節能效益。