摘要 針對(duì)目前冰蓄冷空調(diào)機(jī)組（帶制冰工況）的水流檢測(cè)出現(xiàn)的種種故障，介紹在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中使用壓差式水流開關(guān)檢測(cè)水流量的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的水流量檢測(cè) 壓差式水流開關(guān)
0 前言
由于冰蓄冷中央空調(diào)能在夜間空調(diào)負(fù)荷較低時(shí)，（同時(shí)也是電網(wǎng)用電處于低谷、電價(jià)較低廉時(shí)），開啟一部分制冷機(jī)組制冰，并將能量以顯熱和潛熱的形式儲(chǔ)存冰蓄冷槽中，待白天在空調(diào)負(fù)荷高峰期間（同時(shí)也是電網(wǎng)用電處于高峰、電價(jià)較貴時(shí)），采用融冰提供的低溫水供冷，將儲(chǔ)存的冷量釋放出來，從而滿足高峰空調(diào)負(fù)荷的需求，同時(shí)也利用了供電峰谷電價(jià)差，有效降低了用電成本，又減少空調(diào)主機(jī)的裝機(jī)容量，即能達(dá)到理想的空調(diào)效果又降低了運(yùn)行成本產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是在目前國(guó)家電力緊張的情況下大力推廣的中央空調(diào)系統(tǒng)。
冰蓄冷式空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)，一般選擇具有雙工況功能的冷水機(jī)組，冷水機(jī)組具有的制冰工況專門用于制造低溫的冷凍水，主機(jī)的蒸發(fā)溫度一般在－8℃左右，不同廠家的主機(jī)和不同的蓄冷設(shè)備略有不同，通過冷水機(jī)組制冰工況降溫后的乙二醇水溶液℃約為－6～－7℃，遠(yuǎn)低于水的冰點(diǎn)。 冰蓄冷型中央空調(diào)合適的乙二醇水流量是主機(jī)可靠工作的必要保證，不適當(dāng)?shù)牧髁靠赡軐?dǎo)致冷水主機(jī)蒸發(fā)壓力低、冷凝壓力高、能耗大、壓縮機(jī)“跳機(jī)”等故障，這些故障的維護(hù)修理費(fèi)用非常高。鑒于冰蓄冷主機(jī)在蓄冷時(shí)產(chǎn)生低溫冷凍水，其采用合適的水流檢測(cè)方法以及檢測(cè)部件是保證機(jī)組只有在系統(tǒng)水流量大于允許的最小水流量下工作，避免空調(diào)主機(jī)發(fā)生故障，目前逐漸使用免維護(hù)的壓差式流量開關(guān)代替經(jīng)常疲勞破壞和低溫失效的靶式流量開關(guān)，大大降低用戶以后的維護(hù)成本。
1 冰蓄冷空調(diào)機(jī)組水流量檢測(cè)
1.1 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)水流量檢測(cè)的必要性
制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行，水流減少到對(duì)制冷系統(tǒng)不利時(shí)壓縮機(jī)停止運(yùn)行。
蒸發(fā)器和冷凝器的可靠換熱，流動(dòng)的水帶走冷量和熱量。
水泵運(yùn)行情況的檢測(cè)，水泵正常運(yùn)行是空調(diào)系統(tǒng)可靠工作的前提條件。
當(dāng)無水流或水流少時(shí)，對(duì)于蒸發(fā)器來說，蒸發(fā)器負(fù)荷減少，蒸發(fā)溫度降低，運(yùn)行效率下降。另外如果水系統(tǒng)的水流量長(zhǎng)期過低，將導(dǎo)致回氣壓力長(zhǎng)期過低，壓縮機(jī)排出的潤(rùn)滑油不能順利回到壓縮機(jī)可能導(dǎo)致壓縮機(jī)故障。
當(dāng)無水流或水流少時(shí)，對(duì)于冷凝器來說，冷凝器負(fù)荷減少，冷凝溫度和壓力上升，造成冷凝器出口的冷媒經(jīng)過膨脹閥時(shí)的流量大幅減少，制冷量下降，如果壓縮機(jī)持續(xù)在高冷媒壓力下運(yùn)行將發(fā)生“跳機(jī)”故障。
水流檢測(cè)是判定水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后是否有合適的水流量經(jīng)過蒸發(fā)器，只有有適當(dāng)?shù)乃髁拷?jīng)過蒸發(fā)器時(shí)才允許壓縮機(jī)啟動(dòng)，整個(gè)制冷系統(tǒng)才有可能正常運(yùn)行。
2 冰蓄冷空調(diào)機(jī)組靶式流量開關(guān)的常見問題
在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的水流量檢測(cè)上目前主要有兩種低成本的檢測(cè)形式，一種是靶式流量開關(guān)，另一種是壓差式流量開關(guān)。
由于靶式水流開關(guān)的靶流片在正常使用時(shí)長(zhǎng)期受水流壓迫處于彎曲變形狀態(tài)，易疲勞破壞，另外由于機(jī)組運(yùn)行在制冰工況時(shí)冷凍水溫度低于0℃，靶式流量開關(guān)的波紋管與界空氣接觸，其外部常結(jié)冰而使波紋管不能動(dòng)作，從而使靶式流量開關(guān)完全失效，嚴(yán)重時(shí)微動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生銹蝕而損壞。它是作為易損品及它的狀況被列在維護(hù)保養(yǎng)記錄中。
3 壓差式流量開關(guān)的應(yīng)用
ACOL壓差式水流開關(guān)是根據(jù)HVAC設(shè)備的阻力和流量的曲線設(shè)計(jì)的，我們知道HVAC設(shè)備的換熱器、水過濾器、水泵及閥門等裝置都有其阻力與流量的性能曲線，通過檢測(cè)其兩端的進(jìn)出水壓差，并與該裝置的預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，準(zhǔn)確控制流量。壓差式與靶式流量開關(guān)相比它是一種精確的流量控制方式，它具有準(zhǔn)確的流量控制值。從壓差開關(guān)連接兩根銅管至換熱器的進(jìn)出口測(cè)量其進(jìn)出口的壓差，即反映出流量。安裝極其簡(jiǎn)單，避免了靶式水流開關(guān)的安裝不準(zhǔn)確導(dǎo)致機(jī)組故障的隱患。壓差開關(guān)的電氣部件與動(dòng)作部件采用非金屬材料設(shè)計(jì)可使用在低達(dá)－20℃的液體中，通過在測(cè)壓連接管的我們纏繞電加熱線，可使用在低達(dá)－100℃的液體中作為液體流量檢測(cè)。
鑒于靶式流量開關(guān)在冰蓄冷機(jī)組出現(xiàn)的眾多問題，我們?cè)缭?002年就開始對(duì)冷水機(jī)組包括雙工況冷水機(jī)組的原有靶式流量開關(guān)進(jìn)行使用壓差式流量開關(guān)的替換，并調(diào)整了用戶的水流量，收到了非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益.更換步驟如下,我們將原來的靶式流量開關(guān)取出并堵頭封住，在換熱器的進(jìn)出口接壓力表的位置接上三通接頭，多出的測(cè)壓口提供給壓差式流量開關(guān)，從換熱器的進(jìn)出口上增加的測(cè)壓口分別接到壓差開關(guān)的“High”和“Low”壓接口即可。出于對(duì)用戶的全面負(fù)責(zé)，我們利用超聲波流量計(jì)對(duì)流量保護(hù)值進(jìn)行了測(cè)定，調(diào)整壓差式流量開關(guān)的設(shè)定值使其復(fù)位值為額定流量的60％，即當(dāng)水通過換熱器的流量達(dá)不到60％時(shí)，水流開關(guān)不會(huì)復(fù)位，避免了水泵性能下降或故障，現(xiàn)場(chǎng)閥門開度不夠或末端盤管關(guān)閉而壓差旁通不正常時(shí)的水流量下降，而導(dǎo)致主機(jī)發(fā)生故障的隱患。當(dāng)空調(diào)主機(jī)正在運(yùn)行時(shí)突然水流量下降到額定流量的50％時(shí)，壓差式水流開關(guān)即馬上保護(hù)。壓差式流量開關(guān)精確水流保護(hù)的功能是靶式流量開關(guān)無法比擬的。
對(duì)于冷凝器來講，適當(dāng)?shù)睦鋮s水流量可以保證空調(diào)主機(jī)的制冷系統(tǒng)工作在較好的狀態(tài)，保證機(jī)組的工作效率，當(dāng)水流量過小不僅冷凝壓力升高，制冷量下降，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生故障。如果空調(diào)機(jī)組沒有得到合適的冷卻水流量，壓縮機(jī)不工作，這可以充分保護(hù)壓縮機(jī)避免發(fā)生故障。復(fù)位流量可以檢測(cè)水系統(tǒng)的流量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，正確的設(shè)定壓差開關(guān)復(fù)位流量可以保證通過換熱器所需的水流量，通常復(fù)位流量在60～80％額定流量。
我們還建議客戶選擇可調(diào)雙設(shè)定點(diǎn)壓差開關(guān)，其中一個(gè)還可用于換熱器結(jié)垢清洗狀態(tài)指示，原因是由于換熱器結(jié)垢造成其進(jìn)出口壓降增加，只要設(shè)定適當(dāng)?shù)膲翰钪挡⑦x擇本地指示就可以看到當(dāng)換熱器結(jié)垢到一定程度時(shí)指示燈就點(diǎn)亮，提醒用戶及時(shí)清洗換熱器，避免由于傳熱效果下降造成的能源浪費(fèi)及對(duì)主機(jī)可靠工作的影響。
我們?cè)谟脩舻年P(guān)鍵的水過濾器的進(jìn)出口還設(shè)置了壓差式流量開關(guān)檢測(cè)過濾器的狀態(tài)，當(dāng)過濾器堵塞時(shí)壓差式流量開關(guān)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶清洗過濾器，這個(gè)功能對(duì)節(jié)約能源和主機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行都是非常有用的。
另外我們還在冷卻水泵和冷凍水泵的進(jìn)出口安裝壓差式流量開關(guān)檢測(cè)水泵的狀態(tài)，當(dāng)水泵兩端存在一定的壓降時(shí)即說明水泵在工作，非常直觀的了解水泵的狀態(tài)。
4 結(jié)論
用壓差式流量開關(guān)代替靶式流量開關(guān)在冰蓄冷中央空調(diào)上使用完全可以取代進(jìn)口昂貴的低溫水流開關(guān)，徹底避免常規(guī)靶式流量開關(guān)在冰蓄冷空調(diào)上不能正常使用的問題，通常合理的使用壓差式水流量開關(guān)可以使用在低達(dá)－100℃的液體流量檢測(cè)中。
參考文獻(xiàn)
?。?］ 張亞東《中央空調(diào)水流量保護(hù)的精確控制》暖通制冷設(shè)備 2004年月。
?。?］ 上海安巢在線控制技術(shù)有限公司《壓差式水流開關(guān)》樣本。
?。?］ 上海安巢在線控制技術(shù)有限公司《壓差式水流開關(guān)》安裝說明書。
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