風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的探討分析

張  穎

(西部金屬材料股份有限公司項(xiàng)目部  710065  西安)

1、概述

    1.1定義：風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)是由集中安裝在機(jī)房內(nèi)的冷水機(jī)組和分散裝在被調(diào)房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組作為空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置，組成一種半集中的空調(diào)的系統(tǒng)。

    風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，每臺機(jī)組的風(fēng)機(jī)是獨(dú)立控制是，直接設(shè)置于被調(diào)房間，室內(nèi)的負(fù)荷由機(jī)組內(nèi)盤管承擔(dān)。風(fēng)機(jī)吸進(jìn)室外空氣，過濾后經(jīng)過盤管加熱或冷卻，進(jìn)入被調(diào)房間，并和室內(nèi)回風(fēng)口形成一個(gè)空氣對流，保持室內(nèi)的空氣潔凈，并能達(dá)到所需要的溫度。

    在此系統(tǒng)中，冷量(或熱量)分別由空氣和水帶入被調(diào)房間，屬空氣一水系統(tǒng)。

    1.2風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組簡介。風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的風(fēng)機(jī)一般為前傾鍍鋅葉片式，低噪音大風(fēng)量的離心風(fēng)機(jī)或貫流風(fēng)機(jī)。配有低噪聲電機(jī)，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入電壓以改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使之能變換成高、中、低3檔風(fēng)量。盤管為高效翅片換熱管，采用波紋、鋁質(zhì)翅片和優(yōu)質(zhì)紫銅管，經(jīng)液壓或機(jī)械脹管，確保翅片與銅管緊密接觸，提高換熱效率。盤管的承壓強(qiáng)度好，有981kPa和1715kPa兩種。風(fēng)機(jī)盤管一般容量范圍為風(fēng)量0.007-0.236m3／s(250～850m3／h)；冷量2.3～7KW(2000-6000kcal／h)；風(fēng)機(jī)電機(jī)功率一般在30-100W范圍內(nèi)；水量約為0.14-0.22L／s(500-800L／h)；盤管水壓損失10-35kPa(1-3.5mmH20)。

    室內(nèi)冷負(fù)荷主要由機(jī)組內(nèi)盤管承擔(dān)，所以盤管容量較大(排數(shù)為3-4排)，同時(shí)通常考慮濕工況運(yùn)行，所以必須敷設(shè)排凝結(jié)水的管路。

    機(jī)組一般分為立式和臥式兩種，可按室內(nèi)安裝位置選定。同時(shí)根據(jù)室內(nèi)裝修需要可做成明裝或暗裝。

    1.3風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)

    (1)安裝布置靈活，各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié)室溫，當(dāng)房間不住人時(shí)，可以方便地關(guān)掉風(fēng)機(jī)，而不影響其他房間，從而節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。盤管的風(fēng)機(jī)可以變速，在冷量供給方面能由使用著直接進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。這種空調(diào)系統(tǒng)廣泛用于賓館、公寓、醫(yī)院和辦公樓等高層多室小空間的建筑物。這種空調(diào)方式也較適用于舊建筑，因?yàn)樗�所占空間小，不需大拆大改，易于安施工。

    (2)只需要新風(fēng)空調(diào)機(jī)房，機(jī)房面積小，風(fēng)機(jī)盤管放在室內(nèi)時(shí)，不接送、回風(fēng)管，當(dāng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)，新風(fēng)管較小。

    (3)使用壽命較長，安裝投產(chǎn)較快，介于集中式空調(diào)與單元式空調(diào)之間。

    1.4風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的缺點(diǎn)

    (1)分散布置時(shí)，敷設(shè)各種管線較麻煩。

    (2)盤管冬夏兼用，內(nèi)壁容易結(jié)垢，降低傳熱效率。

    (3)無法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)。

    (4)布置分散，維護(hù)管理不方便，水系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水。

    (5)對室內(nèi)溫濕度要求較嚴(yán)時(shí)，難于滿足。

    (6)過濾性差，室內(nèi)清潔度要求較高時(shí)難于滿足。

    (7)必須采用低噪音風(fēng)機(jī)，才能保證室內(nèi)要求。

2、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的控制

    2.1對只要求按季節(jié)進(jìn)行供冷和采暖轉(zhuǎn)換的空調(diào)系統(tǒng)，采用兩管制水系統(tǒng)，供冷、供熱合用同一管路系統(tǒng)。

    2.2定量水系統(tǒng)，常用于二管制系統(tǒng)，其控制方式有2種，一種為盤管中的水常通，水量依靠閥門一次性調(diào)整好，室內(nèi)溫度的高低由風(fēng)機(jī)的高、中、低三級調(diào)速裝置進(jìn)行手動(dòng)選擇；另一種為盤管中的水常通，水量依靠閥門一次性調(diào)整好，室內(nèi)溫度的高低由溫度控制器控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，手動(dòng)選擇。

3、系統(tǒng)使用中出現(xiàn)的問題及解決辦法

    3.1冷凍水質(zhì)惡劣引起的管道堵塞及漏水問題。系統(tǒng)運(yùn)行的日常維護(hù)管理工作不到位，致使冷凍水質(zhì)惡劣產(chǎn)生大量鐵銹和微生物膠泥，堵塞風(fēng)機(jī)盤管，降低制冷或制熱的效果；堵塞自動(dòng)排氣閥，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成其失去使用功能，并將帶有銹泥和微生物膠泥的水排入凝結(jié)水管中，銹泥和微生物膠泥在管中沉淀淤積，使管徑變小，降低管道通水能力，引起排水不暢，進(jìn)而使風(fēng)機(jī)盤管集水盤中的凝結(jié)水無法正常排出而外溢，造成吊頂滲水、漏水，既影響美觀，又引起用戶的不滿。

    因此要定期對系統(tǒng)進(jìn)行冷凍水處理，保證水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到使用要求。水質(zhì)指標(biāo)主要有濁度、電導(dǎo)率、甲基橙堿度和PH值四項(xiàng)，每一項(xiàng)都有規(guī)定的指標(biāo)量。

    針對每一項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)采取相應(yīng)的措施：(1)濁度。采用旁濾，部分水經(jīng)過旁濾池過濾，除去濁度、藻類；前處理。對補(bǔ)給水進(jìn)行前處理，除去懸浮物和部分浮游生物及細(xì)菌；殺生劑。向水中投加殺生劑，殺死各種微生物。(2)電導(dǎo)率。使用緩蝕劑處理，控制其值<3000(μΩ／cm)．(3)甲基橙堿度。投加阻垢劑處理，控制其值<7(mge／L)。(4)PH值。控制在6.5。

    3.2保溫材料的選擇及施工不當(dāng)引起吊頂滲水。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)是由冷水主機(jī)供給冷凍水，水溫通常只有10℃左右，所以其冷凍水的供、回水管，冷凝管和凝水盤的溫度都比較低，在夏季容易出現(xiàn)結(jié)露，必須進(jìn)行保溫，而且對保溫的要求也比較高。但由于保溫材料和施工的原因，未能將保溫材料緊貼在管壁或管件上，以致保溫材料與管壁之間存在一定的孑L隙，當(dāng)空氣進(jìn)入孔隙中碰到低溫管壁時(shí)，便產(chǎn)生凝結(jié)水，凝結(jié)水越積越多，就會(huì)滲出，弄濕吊頂。例如當(dāng)采用玻璃棉管殼保溫時(shí)，因在閥門等不規(guī)則管件上不易將之緊貼，使管件表面產(chǎn)生凝結(jié)水并吸入管殼內(nèi)，整個(gè)玻璃棉管殼吸足水后冷凝水滴出，弄濕吊頂。還有的工程是凝水盤未做保溫，從而在凝水盤下形成二次凝水，浸濕吊頂。

    隨著建筑物檔次的提高，許多建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)采用橡塑保溫材料。此種材料在材料結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)、表面放熱系數(shù)、抗水汽滲透系數(shù)上具有很大的優(yōu)越性，尤其是其在施工性能上大大優(yōu)于玻璃棉，特別適合于不規(guī)則形狀管道管件和閥門的保溫，大大降低了因施工原因造成的凝結(jié)水滴落現(xiàn)象。

    3.3冷凝管的設(shè)置及排污管設(shè)置不當(dāng)引起漏水。現(xiàn)在由于許多建筑開發(fā)商對建筑經(jīng)濟(jì)性或特殊用途的需要，建筑物的層高普遍較低，導(dǎo)致吊頂內(nèi)的空間更為狹小，對空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管的布置極為不利。風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水排放是靠冷凝管的坡度來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)?shù)蹴攦?nèi)空間較小導(dǎo)致冷凝管坡度不夠，甚至有時(shí)由于施工人員的疏忽導(dǎo)致無坡或反坡時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致冷凝水排水不暢，聚在滴水盤中，積水過多后溢出，導(dǎo)致浸濕吊頂。所以在設(shè)計(jì)和施工中，要確保風(fēng)機(jī)盤管的冷凝管有足夠坡度。如果是由于建筑結(jié)構(gòu)要求導(dǎo)致無法滿足風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)冷凝水的集中排放要求(無法保證坡度)時(shí)，就要在施工和設(shè)計(jì)中采用就近設(shè)置立管排水的措施，即2-3個(gè)盤管合用一個(gè)排水立管，直接排入地下室排水溝。此外，在施工中有些施工單位為圖方便快捷采用聚氯乙烯軟管作為冷凝管，在管路較長時(shí)由于剛度不夠而無法保證排水坡度。故一般應(yīng)采用鍍鋅鋼管，在與凝水盤相連部分采用波紋管連接。鍍鋅鋼管外要做保溫。

    由于冷凝水系統(tǒng)是一個(gè)無壓系統(tǒng)，所以冷凝管的管徑大小對冷凝水的排放有重要影響，若冷凝管管徑過小，會(huì)導(dǎo)致沿程阻力增大使冷凝水排放不暢，若管徑過大又會(huì)浪費(fèi)材料。一般在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員；會(huì)依據(jù)設(shè)計(jì)手冊中列出的冷凝管徑與風(fēng)機(jī)盤管負(fù)荷間的對應(yīng)關(guān)系來確定冷凝管管徑。在實(shí)際施工中須加強(qiáng)監(jiān)理工作，防止施工單位不按施工圖要求以小管徑的鍍鋅鋼管來替代，導(dǎo)致日后使用中冷凝水排放不暢。

    3.4維護(hù)保養(yǎng)不到位引起漏水。在使用過程中，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于凝水盤的排水口堵塞而造成冷凝水外溢，其原因是因?yàn)楸P管多是在濕工況下工作，盤管表面常常沾滿灰塵。若維護(hù)人員沒有及時(shí)清洗，就會(huì)使這些灰塵或一些細(xì)小纖維狀物質(zhì)被凝水沖下，沉積在凝水盤中，凝水盤中的潮濕環(huán)境常常導(dǎo)致細(xì)菌繁殖產(chǎn)生膠狀污物，從而堵塞排水口。所以應(yīng)定期對風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行檢查清洗，以保證凝結(jié)水排放暢通。

    3.5施工質(zhì)量的優(yōu)劣給系統(tǒng)運(yùn)行管理帶來便利或隱患。施工質(zhì)量也是一個(gè)重要原因，許多工程的設(shè)計(jì)都是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊來進(jìn)行的，但在施工過程中個(gè)別施工單位偷工減料，有些現(xiàn)場施工人員甚至未經(jīng)過專門的安裝培訓(xùn)就上崗操作，導(dǎo)致在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了這樣那樣的問題。所以施工單位要對施工人員進(jìn)行必要的上崗培訓(xùn)，施工過程中要加強(qiáng)監(jiān)理力度，杜絕一切偷工減料或錯(cuò)誤操作的現(xiàn)象發(fā)生。

    3.6其他原因。在施工中為了風(fēng)機(jī)盤管的檢修方便，通常在冷凍水進(jìn)出盤管的管路上設(shè)置截止閥，在進(jìn)水管上還要設(shè)置過濾器以防止污物進(jìn)入盤管。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，有些截止閥由于質(zhì)量問題，在閥芯處出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，或是由于截止閥和過濾器保溫不好導(dǎo)致冷凝水產(chǎn)生。所以在選擇截止閥時(shí)，在投資允許的情況下，可以選擇一些較高檔次的進(jìn)口產(chǎn)品或者在定購風(fēng)機(jī)盤管時(shí)，向廠家提出加長凝水盤的要求，因?yàn)榻刂归y和過濾器都是在風(fēng)機(jī)盤管邊上，使凝水盤適當(dāng)加長延伸至截止閥和過濾器下也切實(shí)有效。

4、其他常見問題及解決方法

    4.1噪聲問題。在風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)中，有時(shí)一開機(jī)就會(huì)產(chǎn)生令人煩躁的噪聲，從而使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況極不正常。造成這種現(xiàn)象的原因通常是由于風(fēng)機(jī)盤管選配不當(dāng)，噪聲源自于風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的聲功率級及百葉風(fēng)口的氣流噪聲。在設(shè)計(jì)施工中，應(yīng)盡量選用低噪聲風(fēng)機(jī)，在滿足風(fēng)量風(fēng)壓前提下，適當(dāng)選擇低轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)，以降低其空氣動(dòng)力噪聲。對一些需求較高的房間，可在風(fēng)機(jī)盤管的出風(fēng)口做消聲處理或添加消聲裝置，在安裝時(shí)還要注意做好減震及找平等工作。

    4.2回風(fēng)過濾問題。許多采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的房間，在第1～2年空調(diào)效果很好，3年以后冷量下降很多，室溫?zé)o法降下來。經(jīng)調(diào)查，原因是回風(fēng)口未裝空氣過濾網(wǎng)。由于風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)為濕工況運(yùn)行，若回風(fēng)未過濾，空氣中含塵量較高，空氣中的灰塵或其它細(xì)小纖維，遇上潮濕的盤管就會(huì)沾在上面，很難清理，久而久之，導(dǎo)致盤管熱交換效率降低，使室溫?zé)o法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以凡是設(shè)計(jì)臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管。在投資允許的條件下應(yīng)加設(shè)空氣過濾器或過濾網(wǎng)。

5、優(yōu)化設(shè)計(jì)

    將風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中所出現(xiàn)的問題及解決方法加以總結(jié)回饋給設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的合理性、完善性和實(shí)踐性，能夠更好地做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

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[4]《空氣調(diào)節(jié)》(第二版)中國建筑工業(yè)出版社

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)