中央空调水系统中一个较为突出问题是水力不平衡。对于某些规模较大又较复杂的系统，通常有许多控制回路，由于回路大小不一、管线长短不一，稍有不慎就会出现水力不平衡现象。
1、保持冷热源机组的流量在机组规定的限度内可以使设备免受损害，在流量低于机组设计流量时，安全装置将使机组停止运行。时开时停将使机组所提供的出力低于室内负荷所需的功率，同时如果水量突然减小，控制器来不及反应，也来不及调整机组的出力，就有可能发生水在管内冻结，其后果是相当严重的。
如果是多台机组并联使用，随着负荷的减小，设计机组容量会是负荷所需容量的几倍。当实际投入运行机组多于实际需要时，部分机组会长期地重复开启和停止，且启停周期很短。这样，将导致机组效率降低及能耗增加，而且缩短了机组的使用寿命。为确保机组良好运行，合理的方法是在每台机组处设置平衡阀，这样可调整流量至设计值。对于并联安装的冷却塔，出水管上应设平衡管，以保证各个冷却塔水量的平衡。
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2、在输配系统中，距离水泵最远的环路因阻力大其差压为最小，而距水泵最近的环路则具有最大差压值。如果没有任何措施弥补这种差异，那么近水泵段或系统环路阻力小的环路，水流量会大大高于设计流量；反之，则大大低于设计值，整个系统中的水量处于分配不均状态。
这种不均匀的水量会使建筑物内室温不均匀，以及室温持续波动；近冷水机组处房间过冷，距离远的则室温偏高；另外流量偏大的环路的房间相对较快地达到要求的室温，流量偏小的环路的房间需较长时间才能达到要求的室温。
解决因环路压差不同引起的水力不平衡的较好办法，是在各环路回水总管上设平衡阀，可将各环路流量调至设计要求值。