冬季空調(diào)機(jī)組盤管凍裂根源及防治方法

　　【中國(guó)制冷網(wǎng)】一般情況下，空調(diào)機(jī)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(dāng)氣溫降至攝氏零度以下后，無論是凈化空調(diào)商用空調(diào)還是新風(fēng)機(jī)組，機(jī)房的操作和管理須備加留神,稍有不慎就會(huì)發(fā)生空調(diào)器加熱盤管表冷盤管等的凍裂，由于風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組多安裝在吊頂內(nèi)，一旦漏水對(duì)吊頂和室內(nèi)設(shè)備，物品損害較大，因此風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的防凍非常重要。本文主要論述了空調(diào)機(jī)組盤管凍裂的根源及防治方法。

　　一．凍裂根源：

　　為了防止風(fēng)機(jī)盤管凍裂現(xiàn)象的發(fā)生，通常我們會(huì)對(duì)其做保溫處理，甚至加設(shè)局部防凍采暖。但凍裂事件仍然時(shí)有發(fā)生，給很多個(gè)人或企業(yè)造成了嚴(yán)重的損失。究其原因，大致有以下幾點(diǎn)

　　1.臟堵。臟堵是比較常見的一個(gè)問題，一般造成臟堵的物質(zhì)為鐵屑，塵土，泥沙，雜草等。通常為了保持水質(zhì)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)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(shè)備腐蝕而產(chǎn)生鐵銹。鐵銹以及因系統(tǒng)循環(huán)使用一段時(shí)間后從水中析出的物質(zhì)，加上積累的塵土，微生物等隨著熱水的循環(huán)再管道和設(shè)備的某些部位滯留，堆積起來形成臟堵，阻塞了部分風(fēng)機(jī)盤管排氣閥自動(dòng)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(diǎn)：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(fā)的水蒸氣；由多次更換水質(zhì)而導(dǎo)致系統(tǒng)中氣體含量的增加；部分排氣閥自動(dòng)部件損壞，排氣系統(tǒng)不理想。

　　3.室外氣溫的影響。處在建筑物不同部位，所對(duì)應(yīng)的氣溫不同，加上北側(cè)缺少陽(yáng)光照射，所以相對(duì)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(dòng)；各閥門應(yīng)處于正確的開（閉）狀態(tài)。

　　5.控制系統(tǒng)滯后性大較大。溫度降低至設(shè)定值時(shí)，電動(dòng)熱水調(diào)節(jié)閥并無動(dòng)作，直至溫度進(jìn)一步降低，熱水閥才有加大熱水流量動(dòng)作，但為時(shí)已晚，z*終造成盤管凍裂。

　　6.防凍傳感器安裝位置錯(cuò)誤。如將防凍傳感器綁在熱水盤管迎風(fēng)面回水處；只遠(yuǎn)程顯示防凍報(bào)警，而未與新風(fēng)風(fēng)機(jī)和電動(dòng)新風(fēng)閥連鎖。

　　除去以上幾點(diǎn)外，還有一種在ERV系統(tǒng)中比較常見的問題，下面做詳細(xì)分析：

　　在北方地區(qū)居住建筑采用全熱交換器、新風(fēng)量大于排風(fēng)量時(shí)，新風(fēng)溫度升幅小，當(dāng)室外溫度驟降、房間初始溫度較低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)ERV裝置出風(fēng)溫度低于0℃；供暖初期熱水系統(tǒng)水流不暢，將新風(fēng)直接引入風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)箱再熱，新風(fēng)直吹盤管表面，存在導(dǎo)致盤管凍裂的隱患。條件同時(shí)具備，則將導(dǎo)致盤管凍裂。

　　對(duì)于北方地區(qū)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(huì)出現(xiàn)ERV裝置出風(fēng)溫度低于0℃的現(xiàn)象。為防止熱水盤管凍裂和保證新風(fēng)質(zhì)量，ERV新風(fēng)送風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)配合使用時(shí)，送風(fēng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)風(fēng)口直接送入房間，而不應(yīng)通過盤管再熱后送入。應(yīng)保持通過ERV裝置的新、排風(fēng)量相等。

　　對(duì)于熱水盤管，如果盤管內(nèi)水流通暢、流量恒定、熱水溫度足夠高，冷風(fēng)攜帶的冷量不足以將盤管內(nèi)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(jié)能要求的提高，北方住宅供暖熱負(fù)荷減小，設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組僅用于滿足住宅冬季熱負(fù)荷的需要，制冷采用直接蒸發(fā)空調(diào)器，配置的熱水盤管由以往的3排變成2排；同時(shí)采用單管行程．行程增長(zhǎng)，容易產(chǎn)生氣堵，且蓄熱量低。如果水管安裝采用上進(jìn)下出方式，則不能很好地放氣，物業(yè)又不可能去每戶放氣，冷風(fēng)攜帶的冷量使盤管內(nèi)水溫降至0℃以下，從而導(dǎo)致盤管在供暖初期凍裂。

　　對(duì)于北方地區(qū)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(huì)出現(xiàn)ERV裝置出風(fēng)溫度低于0℃的現(xiàn)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(fēng)質(zhì)量，ERV新風(fēng)送風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)配合使用時(shí)，送風(fēng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)風(fēng)口直接送入房間，而不應(yīng)通過盤管再熱后送入。同時(shí)應(yīng)保持通過ERV裝置的新、排風(fēng)量相等。

　　二．防治方法：

　　對(duì)于盤管凍裂現(xiàn)象的防治方法同樣很多：

　　1.防止臟堵。

　　定期清理系統(tǒng)管路，排出鐵銹塵土等雜物；定期向系統(tǒng)加藥，防止產(chǎn)生鐵銹。

　　2.防止氣堵。

　　系統(tǒng)充水時(shí)排凈空氣；定期為系統(tǒng)排氣；定期檢查排氣閥是否完好。

　　3.室外溫度的影響。

　　運(yùn)行人員需多注意儀表的溫度是否正常，發(fā)現(xiàn)異常必須及時(shí)處理。對(duì)于溫度相對(duì)較低的位置應(yīng)適當(dāng)加大熱水閥門開度。

　　4．采用自來水定壓的戶式集中空調(diào)系統(tǒng)，由于定壓不穩(wěn)，易造成氣塞，水流不通，引起盤管凍裂，應(yīng)注意檢查出風(fēng)溫度。

　　5.完善和改變控制系統(tǒng)

　　該方案按兩步進(jìn)行實(shí)施，s*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(fēng)面的傳感器改在熱水盤管背風(fēng)面回水端，并與新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥、新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)以及熱水盤管電動(dòng)閥連鎖，當(dāng)溫度低于或等于5℃，強(qiáng)制關(guān)掉風(fēng)機(jī)和新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥，并將熱水盤管電動(dòng)閥開至z*大。其次，在新風(fēng)入口新增一溫度傳感器，也與新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥、新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)以及熱水盤管電動(dòng)閥連鎖，依據(jù)室外新風(fēng)溫度來設(shè)定電動(dòng)熱水閥的z*小開度，即z*小開度為15減去室外新風(fēng)溫度，但應(yīng)大于等于零；另外，當(dāng)室外新風(fēng)溫度小于一12℃和新風(fēng)機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，關(guān)掉新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)和關(guān)閉新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥，并將熱水盤管電動(dòng)閥開至z*大。以上改造為熱水盤管設(shè)置了雙重保險(xiǎn)，且在原有基礎(chǔ)上改動(dòng)工作量較小。

　　6.隔斷法

　　這種方法就是在新風(fēng)入口加裝一個(gè)與新風(fēng)處理機(jī)連鎖的保溫型電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，新風(fēng)處理機(jī)停止工作(既室內(nèi)不再需要引入新風(fēng))時(shí)，與新風(fēng)處理機(jī)連鎖的保溫型電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，新風(fēng)處理機(jī)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(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥起到了保護(hù)表冷器的作用，這種設(shè)計(jì)要求空調(diào)運(yùn)行人員一定要在確保熱水循環(huán)的前提下，才能開啟新風(fēng)處理機(jī)。反之關(guān)閉。如果出現(xiàn)新風(fēng)處理機(jī)表冷器銅管內(nèi)的熱水停止循環(huán)而新風(fēng)機(jī)沒能及時(shí)停下來，則表冷器銅管就會(huì)被凍裂，發(fā)生泡水事故。所以說這種方法雖安裝簡(jiǎn)單，卻也存在著明顯的缺陷。

　　7.預(yù)熱法

　　這種方法就是除了在新風(fēng)入口處加上連鎖的電動(dòng)保溫風(fēng)量調(diào)節(jié)閥外，在新風(fēng)到表冷器這段距離之間加裝預(yù)熱器．使冬季室外新風(fēng)溫度提高到零度以上再去與表冷器接觸，這樣一旦出現(xiàn)其他意外情況如停電，循環(huán)水泵出現(xiàn)故障或表冷器堵塞，新風(fēng)都不會(huì)對(duì)表冷器構(gòu)成威脅。

　　預(yù)熱法有以下幾種；

　?。?）熱水，蒸汽預(yù)熱

　　在新風(fēng)處理機(jī)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(fēng)經(jīng)過這一組被熱水或蒸汽加熱的鋼管時(shí)，新風(fēng)溫度提升以后再進(jìn)入表冷段．使用這種方法z*好是預(yù)熱用熱源與表冷段熱源不是同一個(gè)熱源。

　?。?）電加熱預(yù)熱

　　對(duì)現(xiàn)有新風(fēng)機(jī)組功能段進(jìn)行改造，在每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組加熱段前增加一個(gè)電加熱預(yù)熱段，并新增一控制系統(tǒng)，加熱實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)節(jié)且與風(fēng)機(jī)連鎖做無風(fēng)、欠風(fēng)等各種保護(hù)，使之預(yù)熱后出風(fēng)溫度控制在5℃～10℃范圍內(nèi)。但這種方法受兩個(gè)因素限制：一是新風(fēng)機(jī)組處空間要充足，否則安裝施工較為困難；二是各新風(fēng)機(jī)組新風(fēng)量不能過大，否則預(yù)熱至所需溫度耗電量過大，從而導(dǎo)致各機(jī)房電量配置不足，無法滿足預(yù)熱段大負(fù)荷用電需求。如果使用這種方法加熱應(yīng)重點(diǎn)考慮如何防火的事宜．

　　（3）自然預(yù)熱

　　這種方法是使室外新風(fēng)在進(jìn)入新風(fēng)處理機(jī)表冷器之前，利用建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱．①新風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)安裝足夠的暖氣片，新風(fēng)通過閥門進(jìn)到機(jī)房?jī)?nèi)。由暖氣片提供熱量使新風(fēng)溫度提高，然后才進(jìn)入表冷器(新風(fēng)閥門與新風(fēng)處理機(jī)之間不設(shè)風(fēng)管連接)。②新風(fēng)經(jīng)過具有熱量的墻體構(gòu)成的建筑風(fēng)道，使新風(fēng)預(yù)熱。

　?。?）全熱交換熱回收裝置

　　在每個(gè)空調(diào)機(jī)房增設(shè)一套全熱交換熱回收系統(tǒng)，利用空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行全熱交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外新風(fēng)預(yù)熱處理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約。但這種方法同樣受到空調(diào)機(jī)房安裝空間的限制，且當(dāng)實(shí)際排風(fēng)量遠(yuǎn)小于新風(fēng)熱回收需求量時(shí)，該方案無法實(shí)現(xiàn)。

　　8.無表冷器法

　　這種方法是將新風(fēng)機(jī)組，變成一個(gè)送風(fēng)箱，里面沒有表冷器。不承擔(dān)冷，熱負(fù)荷。夏季，送風(fēng)箱送入室內(nèi)的新風(fēng)熱負(fù)荷，由加大的風(fēng)機(jī)盤管等空調(diào)設(shè)備承擔(dān)。冬季，送風(fēng)箱送入室內(nèi)的新風(fēng)冷負(fù)荷由加大的風(fēng)機(jī)盤管，暖氣片等來承擔(dān)。

　　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(jù)盤管的大小決定壓縮空氣吹得時(shí)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(shè)計(jì)時(shí)在冷凍水系統(tǒng)并聯(lián)一臺(tái)小容量循環(huán)泵，①若系統(tǒng)冬季停用，但有熱源，可將熱源切換至風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)，使小循環(huán)泵運(yùn)行。②無熱源，可設(shè)一臺(tái)電加熱器（殼管式的與水系統(tǒng)并聯(lián)）與小循環(huán)泵組合運(yùn)行，使風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)管內(nèi)水溫度不低于5℃，保證不凍。要將系統(tǒng)內(nèi)的水保證5℃，電加熱功率不會(huì)太大，運(yùn)行費(fèi)用也不高，比放水、加防凍液等方法都可靠。使用這種方法應(yīng)考慮的是停電問題，一旦停電，電加熱和循環(huán)泵都將失去效果，很容易發(fā)生凍裂現(xiàn)象。所以建議沒有備用發(fā)電設(shè)備的場(chǎng)所不要使用。

　　結(jié)束語：

　　在設(shè)計(jì)時(shí)中央空調(diào)應(yīng)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(xiàn)溫度不均勻的現(xiàn)象，盤管上部溫度比較高，底部已經(jīng)開始凍。電加熱也不支持使用，s*先電加熱容易出現(xiàn)危險(xiǎn)，再有電加熱比較費(fèi)電，不節(jié)能，在控制上也要注意不能單個(gè)盤管開關(guān)，應(yīng)當(dāng)全體控制。

　　總之，新風(fēng)處理機(jī)冬季防凍的方法很多，不僅僅局限上述所列內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中可根據(jù)具體情況靈活應(yīng)用。盤管凍裂現(xiàn)象在北方，尤其是東北地區(qū)比較普遍，因此，切實(shí)可行的防護(hù)措施顯得十分重要。只有認(rèn)真制定、貫徹操作規(guī)程和不斷改進(jìn)，提高防凍的技術(shù)方案和設(shè)施，雙管齊下，才是避免盤管凍裂的有效保護(hù)。