暖通空调——空调设备防冻技术

学术   2025-01-20 11:09   上海  

   

    在冬季,特别是在气候严寒的北方区域,对制冷设备,特别是那些广泛应用于商场、制造企业、宾馆等大型场所的商用中央空调,实施防寒保护措施显得尤为重要。那么,对于这些大型商用中央空调系统,我们应当采取哪些有效的防冻策略呢?

    一、主机的防冻保护策略

    一种切实可行的方法是对主机进行如下操作:首先,关闭冷凝器或蒸发器的进出口阀门;其次,同时开启放水阀和放空阀;最后,利用压缩空气技术,将管道内部残留的水分彻底清除干净。



二、水泵的防冻保护措施

    对于水泵的防冻处理,首要步骤是关闭冷剂水泵的进出口阀门,并同步开启水泵的排水阀与放空阀,确保水泵内部的水分被彻底排空。随后,需打开冷却水系统最低点的阀门,将系统中残留的冷却水完全放净。另外,为防止冬季雨水经由冷却塔渗入系统内部,需紧闭冷却塔的出水总阀,并开启冷却塔集水盘的排污阀,以便及时排除可能侵入的雨水。

三、冷却塔补水管防冻解决方案

    冷却塔补水管因常处于室外环境,其防冻问题尤为关键。尽管设计时通常会采取保温措施来预防补水管冻结,但在实际应用中,即便有了保温层,补水管仍有可能在极端低温下受损。

    为应对这一问题,可在冷却塔补水管从室内引出时增设一个控制阀门,并在补水管的最低位置安装一个放水阀。当冬季气温骤降时,只需关闭室内的控制阀门,并打开最低点的放水阀,即可将室外管道内的水分完全排出。这样,即便不依赖保温措施,补水管也能避免因结冰而导致的损坏。



四、膨胀水箱的防冰冻措施

    膨胀水箱常被部署于屋顶或建筑物的顶层设备室内,尽管其外部覆有保温层,并连接有循环管道,但在实际运作过程中,循环管道的有效循环效能往往受限。这意味着,即便采取了保温措施,膨胀水箱内的水体在冬季仍可能长时间暴露于低温环境,面临冻结的风险。一旦膨胀水箱发生冰冻,其膨胀功能将失效,进而在系统温度升高时引发压力剧增。

    为应对这一挑战,在施工阶段,我们可在空调供水主管道上预留一个DN20的接口,并安装一个可调节阀门,保持其适度开启状态,以促进水箱内部水体的循环。特别是在夜间空调停用、水泵即将停止运转前,可完全开启此阀门,以提升膨胀水箱内的水温,确保在停泵后的较长时间内,膨胀水箱能够抵御冰冻。

五、新风系统防冰冻方案

    新风机组负责向各房间输送经过处理的室外新鲜空气。在冬季,新风机组会对室外冷空气进行加热,这意味着其表冷器会直接暴露于外界冷空气之中。为避免在停止供暖时表冷器受损,我们应在新风入口处增设电动多叶风阀,并将其与新风机组进行联动控制。新风机组运行时,风阀自动开启;新风机组关闭时,风阀随之关闭。此举可有效防止新风机组和冷媒水水泵停运后,室外冷空气直接冷却表冷器内的水体,导致结冰并损坏表冷器。

六、防冻液的采用与添加方法

    在冬季,若机组不便进行放水排空操作,且存在断水断电的可能,为确保设备正常供暖,需添加防冻液。在选择防冻液时,应充分考虑当地的最低气温作为关键参考指标。

    防冻液主要由乙二醇构成。在添加防冻液时,应从补水箱中注入,首先排放出水系统中的原有冷冻水,然后加入防冻液原液,再根据需求补充冷冻水。之后,启动水泵使防冻液与水充分混合,并排出系统中的空气。需注意的是,水系统中不得留有空气,因为空气会导致空调设备触发水流开关保护故障,并可能引发汽蚀问题。



七、冷冻管道的全方位保温措施

    对冷冻水管实施保温处理,旨在达成两大核心目标:一是防止管道外壁出现冷凝水珠,二是预防管道内部水体发生冻结。为此,保温层的厚度通常被设定为20毫米或以上,以确保其发挥应有的效能。

    在此基础上,我们还在水管外围精心缠绕了电伴热带。一旦为伴热带接通电源,它将持续不断地为管道提供温暖,确保管道内的水温稳稳保持在10℃以上的安全阈值。结合伴热带外侧的保温层,这一组合措施能够高效避免管道因结冰而触发热水机的缺水保护,从而保障系统的稳定运行。在选择伴热带时,我们更倾向于那些配备了限温器的型号,以确保管道温度始终维持在适宜的范围内,既不会过热,也不会受冻。



八、实际案例分析

案例:别墅用户长期外出致设备冻结损坏

    情况简述:一位别墅业主因长期不住在家中,在去年冬季前往国外度假时,选择切断所有电源,且未对制冷设备进行必要的排水处理。待其度假返回后,发现家中所有制冷设备均因冻结而严重损坏。

    分析总结:此案例发生在北方寒冷的冬季。由于当地气温极低,加之设备长时间处于未使用状态且未进行排水,导致设备内部水体结冰,最终造成设备损坏。这一事件深刻警示我们,在寒冷季节,对于长期闲置的制冷设备,必须进行适当的维护和排水处理,以避免类似损失的发生。




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