分析了问题产生的原因,并结合目前空调新技术的发展,对不良机组提出了现场技术改进的办法。
引苜随着社会经济的发展,中央空调系统在各类工业与民用建筑中的使用越来越普及,但由于种种原因,使得相当一部分的中央空调系统在投入使用后便出现问题。如达不到预期的降温效果,室内空气质量不符合卫生要求,耗电量过大等。因此,在空调系统的运行管理中,要具体分析各种问题产生的原因和机理,并从加强曰常维护保养和积极采取合理技术改进措施两方面入手,使中央空调更好地发挥效用=风机盘管(包括小型暗装式机组和大型柜式空气处理机组)作为中央空调系统的末爝设备,直接作用于空调使用场所,其运行状态的好坏直接影响使用者对空调系统的感觉。笔者对大量工业与民用建筑空调系统进行了调分析,发现许多场所风机盘管机组运行不理想,本文将对此予以分析,并介绍现场改进的技术措施。
风机盘管机组热、湿处理能力不足及其改进办法降温除湿是夏季中央空调的基本功能,然而不少工程对末端设备选型或使用不当,彩响了其热湿处理能力。
:某写字楼办公室使用面积约30m选用1台某进口品牌标准型卧式暗装风机盘管FP 600,根据厂家提供的样本,该机组名义风童为lm3/h,正常产冷量应为5.3k,理论上产冷量应足以满足热负荷要求,但实际使用效果却不好,温度只能降至281C.现场测试表明风机盘管实际送风量约为750mVh.其原因经调为设计人员在选型时考虑风机盘管送回风管规模小(总长3m)而忽视了管路系统阻力对风机盘管出风的影响,故选用了机外静压力为Pa的标准型机组。实际上管路阻力应包括回风百叶、回风滤网、送风管及送风散流器的阻力,如取回风风速1.5m/s,送风风速2.0m/s,此时经计算机外总阻力约为25Pa,根据风机的性能曲线,该阻力足以使风机盘管风量下降20*/.25%,从而造成换热能力不足的现象。在不能破坏天花板而更换整个机组的前提下,解决措施是更换风机盘管的电机,选用大一级的电机,并提高风轮转速,从而提高其克服风阻的能力,使实际送风量达到热负荷要求。当然这会使噪音略为提高,但降效果大为改善。
实例2:某商场空调系统投人使用5年,各层营业大厅用3台10000m3/h风量的立柜式风机盘管,*近感觉室内温度无法降至原有水平,现场测试显示风量基本正常,但送风温度为191C左右,表明风机盘管产冷量不足不是由于风量减少而造成,而是由于机组内部表冷器换热能力下降所致。一般用6排管表冷器的风机盘管送风温度应在15X:以下。经深人了解后明,该商场设备管理人员仅对冷却水系统每年定期做水质处理,而对于冷冻水系统,则以为是封闭式循环,不与外界环境接触,不会造成水污染,而从,未取水质处理措施。实际上,机组长期运行后表冷器盘管内壁存在结垢现象,影响热交换。
表冷器的传热计算公式为:Q);K为表冷器传热系数(w/rn2;F为表冷器传热面积(m2);At为表冷器铜管内外的传热温差(t未结垢时传热系数为:a外)一1结垢后的传热系数为:562分别为管壁和水垢层厚度(m);入,X2分别为管壁和水垢层的导热系数(w/m1C可见表冷水铜管结垢后,传热系数的分母中多了一项62/X2,而X2远小于X1,使表冷器的传热系数K值变小,在换热面积及进水温度不变的情况下,换热能力必然下降,经验数据表明当结垢厚度达2mm时,传热系数将下降30%以上。因此必须定期对冷冻水进行水质处理来保证末端设备的热湿处理能力。
G日用电器2006,改善风机盘管机组的送风空气品质。1目前我国在民用舒适性空调系统的设计、安装及运得管理上重点考虑提热湿处理问题,对室内空气洁净度缺乏必要的重视,许多建筑物室内空气中微尘物、悬浮颗粒及有害气体3个方面的指标达不到卫生标准,甚至通风空调系统本身在长期使用后成为恶化室内空气质董的污染源之一。
工程现场大量的调发现许多建筑物内的空调末端风机盘管运行时有以下两方面不利于空气品质的提高,即:(1)表冷器泄水盘常年积水严重:(2)吸风口处的空气过滤网选用不合理或维护不当。
3.2风机盘管的表冷器对空气进行热湿处理时,空气中析出的水从盘管翅片流至泄水盘,再由排水管路引至室外,除管路排水坡度不够引起水盘积水外,对于高静压的柜式机组,很多工程实例显示未在泄水盘出水口安装水封或水封高度不够也是引起水盘积水的主要原因。长期积水的环境将成为有毒细菌的滋生地,因此按规范在机组排水口加装或改装水封是解决水盘积水的必要手段。另外我们建议运行管理人员定期向盘管及水盘喷撤杀菌药剂,目前市场上已有多种空调专用杀菌剂可供选择。
*3风机盘管吸风口空气过滤网的使用是否合理直接关系到室内空气悬浮颗粒及有害气体的含量指标。许多空调系统所使用的空气过滤网用多层铝质或尼龙材质网制成,仅可过滤空气中较大的污垢颗粒,我们建议空调运行管理人员根据使用场所的等级、污染源情况逐步改造末端设备的过滤网,满足将空气中3nm以上尘粒过滤60%的要求。目前市场上有无纺布、超细纤维等多种滤料制成的过滤网,有条件的还可订制具有吸附有机气体功能的活性碳及有氧化降解功能的光触媒过滤网。运行管理方面,因任何材质的过滤网都有时效性,因此应定期对过滤网进行日常清洗保养……加强风机盘管的节能运行*1空调末端设备的选型一般按全年*大热负荷来确定,根据暧通资料,空调设备有80%的时间时在设计负荷的60%以下运行,因此末端设备若能适应热负荷变化实现变风童运行将会带来显著的节能效果。
据调,大多数使用小型暗装风机盘管的场所都配置了温控三速开关,可实现三档风量调节,而许多使用大型柜式机组的地方受技术局限性或资金不足等影响,极少采用变风量自动控制技术,往往只配置简单的启、停电控箱,因此风柜的节能潜力很大。随着变频调速技术越来越多地就用于空调系统中,利用变频器对原有柜式风机盘管电气控制系统进行改造可实现机组的节能运行。
4.2当用变频调速法调节风机盘管风量时,通过对机组内离心风机的性能曲线图(见)的分析,可看出风机在不同的转速下运行工况点的变化,从而分析出风机消耗功率的变化。
离心风机消耗功率N计算公式为:N =KQ*H/n,:K为常数;(3为流量(mVs);H为出口风压(Pa);T1为风机效率。
设风机在*大负荷时以设计转速n,运行,当热负荷减少而仅需80%风量时以转速n2运行,根据,风机以n,*n2运行时,轴功率及'2分别与0、,A、所围成的面积及0、Q2、B、112所围成的面积的大小成正比,显然N2远小于N,。
根据相似性原理,离心风机的风量、风压、轴功率和转速之间存在以下关系:由上式可知,当转速降至80%时,流童、风压和轴功率分别降至8 0%、64%和51.2%,空调系统热负荷下降时,通过变频器对风机盘管内电动机转速的调低来减少送风量,风机轴功率和电动机的输人功率也随之减少,这就是风柜的变频调速原理。变频改造需投入费用,但其可为风柜运行节电35%以上,投资可在~ 2年收回。
4.3柜式风机盘管变频调速的具体技术措施风机盘管用变频器的选用应适合于流体负载的电机。变频器内设比例微积分调节功能,通过在风机盘管回风口增设温度传感变送器,可构成机组恒温运行的闭环控制回路。变频器与其它电气关、继电器集成为一体化的变频控制箱,通过接收回风温度信号,控制箱具有对风柜电机进行起、停、自动变速。热保护及消防联锁的功能,与常规电气控制系统相比,变频控制系统具有软起动功能,可减小风机起动对电网的冲击,变频器自身还具有过流、过压、过载、缺相等多种保护功能,这使电气系统的二次回路得以简化。变频控制原理示意图如所示。
供电电源国2 5.结束语以上从理论上简要分析了空调末端风机盘管机组的常见不良运行状态、原因及其改进措施。要使机组长期良性运行,关键是安装及运行管理人员要重视对设备运行状况的经常性监测和评估,a多了解当今空调技术的发展状况,积极取先进合理的措施对不良运行予以改造,使中央空调更好地发挥应有的作用。