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          冬季空調機組盤管凍裂根源及防治方法

          一般情況下,空調機組換熱器中的熱媒體均為水(表冷:7~12℃;加熱70—90℃或有蒸汽加熱)。北方的冬天,當氣溫降至攝氏零度以下后,無論是凈化空調商用空調還是新風機組,機房的操作和管理須備加留神,稍有不慎就會發生空調器加熱盤管表冷盤管等的凍裂,由于風機盤管機組多安裝在吊頂內,一旦漏水對吊頂和室內設備,物品損害較大,因此風機盤管機組的防凍非常重要。本文主要論述了空調機組盤管凍裂的根源及防治方法。
           
            一.凍裂根源:
           
            為了防止風機盤管凍裂現象的發生,通常我們會對其做保溫處理,甚至加設局部防凍采暖。但凍裂事件仍然時有發生,給很多個人或企業造成了嚴重的損失。究其原因,大致有以下幾點
           
            1.臟堵。臟堵是比較常見的一個問題,一般造成臟堵的物質為鐵屑,塵土,泥沙,雜草等。通常為了保持水質的穩定性,系統中需加入適量的六偏磷酸鈉,但熱水中還是很容易溶入少量氧氣,久而久之造成金屬管道和設備腐蝕而產生鐵銹。鐵銹以及因系統循環使用一段時間后從水中析出的物質,加上積累的塵土,微生物等隨著熱水的循環再管道和設備的某些部位滯留,堆積起來形成臟堵,阻塞了部分風機盤管排氣閥自動裝置通路。
           
            2.氣堵。氣堵也是一種比較常見的問題,通常造成氣堵的原因有以下幾點:清洗充水階段部分空氣未被排出;供熱階段水中溢出的空氣及蒸發的水蒸氣;由多次更換水質而導致系統中氣體含量的增加;部分排氣閥自動部件損壞,排氣系統不理想。
           
            3.室外氣溫的影響。處在建筑物不同部位,所對應的氣溫不同,加上北側缺少陽光照射,所以相對溫度較低,容易凍裂。
           
            4.管理疏漏。不能忽略管路中的水流聲;重視壓力表的偶爾較大幅度波動;各閥門應處于正確的開(閉)狀態。
           
            5.控制系統滯后性大較大。溫度降低至設定值時,電動熱水調節閥并無動作,直至溫度進一步降低,熱水閥才有加大熱水流量動作,但為時已晚,最終造成盤管凍裂。
           
            6.防凍傳感器安裝位置錯誤。如將防凍傳感器綁在熱水盤管迎風面回水處;只遠程顯示防凍報警,而未與新風風機和電動新風閥連鎖。
           
            除去以上幾點外,還有一種在ERV系統中比較常見的問題,下面做詳細分析:
           
            在北方地區居住建筑采用全熱交換器、新風量大于排風量時,新風溫度升幅小,當室外溫度驟降、房間初始溫度較低時,會出現ERV裝置出風溫度低于0℃;供暖初期熱水系統水流不暢,將新風直接引入風機盤管回風箱再熱,新風直吹盤管表面,存在導致盤管凍裂的隱患。條件同時具備,則將導致盤管凍裂。
           
            對于北方地區居住建筑,在供暖初期,如果室外溫度驟降、房間初始溫度較低,會出現ERV裝置出風溫度低于0℃的現象。為防止熱水盤管凍裂和保證新風質量,ERV新風送風與風機盤管系統配合使用時,送風應單獨設風口直接送入房間,而不應通過盤管再熱后送入。應保持通過ERV裝置的新、排風量相等。
           
            對于熱水盤管,如果盤管內水流通暢、流量恒定、熱水溫度足夠高,冷風攜帶的冷量不足以將盤管內的水溫降低到0℃以下,就不存在盤管凍裂問題。問題在于,隨著建筑節能要求的提高,北方住宅供暖熱負荷減小,設計時風機盤管機組僅用于滿足住宅冬季熱負荷的需要,制冷采用直接蒸發空調器,配置的熱水盤管由以往的3排變成2排;同時采用單管行程.行程增長,容易產生氣堵,且蓄熱量低。如果水管安裝采用上進下出方式,則不能很好地放氣,物業又不可能去每戶放氣,冷風攜帶的冷量使盤管內水溫降至0℃以下,從而導致盤管在供暖初期凍裂。
           
            對于北方地區居住建筑,在供暖初期,如果室外溫度驟降、房間初始溫度較低,會出現ERV裝置出風溫度低于0℃的現象,從而很容易造成盤管凍裂。為防止熱水盤管凍裂和保證新風質量,ERV新風送風與風機盤管系統配合使用時,送風應單獨設風口直接送入房間,而不應通過盤管再熱后送入。同時應保持通過ERV裝置的新、排風量相等。
           
            二.防治方法:
           
            對于盤管凍裂現象的防治方法同樣很多:
           
            1.防止臟堵。
           
            定期清理系統管路,排出鐵銹塵土等雜物;定期向系統加藥,防止產生鐵銹。
           
            2.防止氣堵。
           
            系統充水時排凈空氣;定期為系統排氣;定期檢查排氣閥是否完好。
           
            3.室外溫度的影響。
           
            運行人員需多注意儀表的溫度是否正常,發現異常必須及時處理。對于溫度相對較低的位置應適當加大熱水閥門開度。
           
            4.采用自來水定壓的戶式集中空調系統,由于定壓不穩,易造成氣塞,水流不通,引起盤管凍裂,應注意檢查出風溫度。
           
            5.完善和改變控制系統
           
            該方案按兩步進行實施,首先改正原有防凍傳感器安裝位置,將原安裝在熱水盤管迎風面的傳感器改在熱水盤管背風面回水端,并與新風電動風閥、新風機組風機以及熱水盤管電動閥連鎖,當溫度低于或等于5℃,強制關掉風機和新風電動風閥,并將熱水盤管電動閥開至最大。其次,在新風入口新增一溫度傳感器,也與新風電動風閥、新風機組風機以及熱水盤管電動閥連鎖,依據室外新風溫度來設定電動熱水閥的最小開度,即最小開度為15減去室外新風溫度,但應大于等于零;另外,當室外新風溫度小于一12℃和新風機組停止運行時,關掉新風機組風機和關閉新風電動風閥,并將熱水盤管電動閥開至最大。以上改造為熱水盤管設置了雙重保險,且在原有基礎上改動工作量較小。
           
            6.隔斷法
           
            這種方法就是在新風入口加裝一個與新風處理機連鎖的保溫型電動風量調節閥,新風處理機停止工作(既室內不再需要引入新風)時,與新風處理機連鎖的保溫型電動風量調節閥自動關閉,新風處理機的表冷器不再受室外冷空氣的侵襲,從而連鎖的保溫型電動風量調節閥起到了保護表冷器的作用,這種設計要求空調運行人員一定要在確保熱水循環的前提下,才能開啟新風處理機。反之關閉。如果出現新風處理機表冷器銅管內的熱水停止循環而新風機沒能及時停下來,則表冷器銅管就會被凍裂,發生泡水事故。所以說這種方法雖安裝簡單,卻也存在著明顯的缺陷。
           
            7.預熱法
           
            這種方法就是除了在新風入口處加上連鎖的電動保溫風量調節閥外,在新風到表冷器這段距離之間加裝預熱器.使冬季室外新風溫度提高到零度以上再去與表冷器接觸,這樣一旦出現其他意外情況如停電,循環水泵出現故障或表冷器堵塞,新風都不會對表冷器構成威脅。
           
            預熱法有以下幾種;
           
           。1)熱水,蒸汽預熱
           
            在新風處理機的入口與表冷器之間加裝一組直徑較粗(一般在DN32mnuZE右)的鋼管,使新風經過這一組被熱水或蒸汽加熱的鋼管時,新風溫度提升以后再進入表冷段.使用這種方法最好是預熱用熱源與表冷段熱源不是同一個熱源。
           
           。2)電加熱預熱
           
            對現有新風機組功能段進行改造,在每臺新風機組加熱段前增加一個電加熱預熱段,并新增一控制系統,加熱實現分級調節且與風機連鎖做無風、欠風等各種保護,使之預熱后出風溫度控制在5℃~10℃范圍內。但這種方法受兩個因素限制:一是新風機組處空間要充足,否則安裝施工較為困難;二是各新風機組新風量不能過大,否則預熱至所需溫度耗電量過大,從而導致各機房電量配置不足,無法滿足預熱段大負荷用電需求。如果使用這種方法加熱應重點考慮如何防火的事宜.
           
           。3)自然預熱
           
            這種方法是使室外新風在進入新風處理機表冷器之前,利用建筑結構的特點對新風進行預熱.①新風機房內安裝足夠的暖氣片,新風通過閥門進到機房內。由暖氣片提供熱量使新風溫度提高,然后才進入表冷器(新風閥門與新風處理機之間不設風管連接)。②新風經過具有熱量的墻體構成的建筑風道,使新風預熱。
           
           。4)全熱交換熱回收裝置
           
            在每個空調機房增設一套全熱交換熱回收系統,利用空調機房內的排風和新風進行全熱交換,實現對室外新風預熱處理,同時也實現了能源節約。但這種方法同樣受到空調機房安裝空間的限制,且當實際排風量遠小于新風熱回收需求量時,該方案無法實現。
           
            8.無表冷器法
           
            這種方法是將新風機組,變成一個送風箱,里面沒有表冷器。不承擔冷,熱負荷。夏季,送風箱送入室內的新風熱負荷,由加大的風機盤管等空調設備承擔。冬季,送風箱送入室內的新風冷負荷由加大的風機盤管,暖氣片等來承擔。
           
            9.如果冬季不使用盤管,建議:(1)將盤管里的水全部放掉,(2)在給水和回水上加盲板,(3)使用壓縮空氣吹(依據盤管的大小決定壓縮空氣吹得時間)(4)給盤管加防凍液,不一定要加滿,但是要保證盤管的液體充分被防凍液稀釋。(5)設計時在冷凍水系統并聯一臺小容量循環泵,①若系統冬季停用,但有熱源,可將熱源切換至風機盤管水系統,使小循環泵運行。②無熱源,可設一臺電加熱器(殼管式的與水系統并聯)與小循環泵組合運行,使風機盤管水系統管內水溫度不低于5℃,保證不凍。要將系統內的水保證5℃,電加熱功率不會太大,運行費用也不高,比放水、加防凍液等方法都可靠。使用這種方法應考慮的是停電問題,一旦停電,電加熱和循環泵都將失去效果,很容易發生凍裂現象。所以建議沒有備用發電設備的場所不要使用。
           
            結束語:
           
            在設計時中央空調應考慮冬季防凍問題,防凍手段建議使用熱水,不支持使用蒸汽和電加熱。蒸汽防凍也可以,但是容易出現溫度不均勻的現象,盤管上部溫度比較高,底部已經開始凍。電加熱也不支持使用,首先電加熱容易出現危險,再有電加熱比較費電,不節能,在控制上也要注意不能單個盤管開關,應當全體控制。
           
            總之,新風處理機冬季防凍的方法很多,不僅僅局限上述所列內容。設計人員在實際設計中可根據具體情況靈活應用。盤管凍裂現象在北方,尤其是東北地區比較普遍,因此,切實可行的防護措施顯得十分重要。只有認真制定、貫徹操作規程和不斷改進,提高防凍的技術方案和設施,雙管齊下,才是避免盤管凍裂的有效保護。

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