中央空调水系统常见问题的分析与解决方案

李昊

摘要：中央空调水系统的组成复杂，对中央空调系统的运行效果作用关键。本文分析了中央空调水系统比较常见的几个问题及其产生原因，提出了相应的解决方案。

Abstract： The composition of the central air conditioning water system is complex， which is the key to the operation effect of the central air conditioning system. This paper analyzes several common problems in the central air conditioning water system and the causes， and puts forward the corresponding solutions.

關键词：中央空调水系统；水力不平衡；管道堵塞；凝结水；水泵

Key words： central air conditioning water system；hydraulic imbalance；pipe blockage；condensate；water pump

中图分类号：TU831.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0141-02

0 引言

中央空调水系统的组成复杂，对中央空调系统的运行效果作用关键。中央空调水系统一般由冷水机组、冷冻水泵、水处理设备、补水泵、冷却塔、冷却水泵、冷冻水输配及空调末端系统、凝结水系统等组成，示意图详见图1。在实际运行中，中央空调水系统往往会出现一些问题，严重影响中央空调系统的运行效果，降低空调房间的舒适性，而且也浪费能源，造成建设单位和用户的不满意。本文分析了中央空调水系统几种常见问题及其产生原因，并提出了相应的解决方案。

1 水力不平衡的问题

水力不平衡是中央空调水系统比较常见的一个问题。一个中央空调水系统一般由很多环路组成，一些规模较大的系统更是如此。因为各环路长短不一，管径大小不同，比较容易产生水力不平衡的问题。

1.1 冷热源机组的水力不平衡问题及其解决方案

出于保护设备的原因，冷热源机组一般都有规定的冷冻水和冷却水流量允许范围，在流量超过这一范围时，机组将自动停止运行。时断时续的运行机组将减小机组的出力，以致影响空调使用效果，而且当水量突然变小时，机组反应不及，来不及调整出力，就有可能造成管内水冻结，产生严重的后果。当同时并联使用多台机组时，就有可能发生各台机组间水力不平衡的问题，有些机组水流量与设计值相差过大，导致这些机组频繁启停，这将导致机组效率降低、能耗增加和使用寿命缩短。为解决多台冷热源机组间水力不平衡的问题，可以在每台机组冷冻水和冷却水进口或出口处设置平衡阀，使机组实际流量保持在设计值的一定范围内。当多台冷却塔并联使用时，可以在各塔底盘之间安装平衡管，并加大出水管共用管段的管径。一般平衡管可取比总回水管的管径加大一号。

1.2 输配系统的水力不平衡问题及其解决方案

在冷冻水和冷却水输配系统中，距离循环水泵近的环路差压大，距离循环水泵远的环路差压小。因此，距离循环水泵远的环路阻力小，水流量就会比设计值大；距离循环水泵远的环路阻力大，水流量就会比设计值小，各环路水流量均达不到设计值。从而各环路服务的房间温度也达不到设计值，距离循环水泵远的环路服务的房间温度过热（供冷时）且降温缓慢，距离循环水泵近的环路服务的房间温度过冷（供冷时）且降温较快。解决输配系统的水力不平衡问题的方法，一是尽可能通过系统布置和管径选择，减少并联环路之间压力损失的差额；二是在各环路回水管端部设调节装置（如平衡阀），将各环路水流量调至设计值的一定范围内。异程式水系统中并联环路的压力损失计算差额大于15%时，必须设置调节装置。

1.3 使用二通控制阀的变流量系统压差问题及其解决方案

某些变流量中央空调水系统使用二通控制阀时，以供冷为例，如果房间温度低于设定值了，这时需要关小控制阀以减小通过空调末端装置的冷冻水流量，但控制阀关小其前后两端的压差将会增大。这种情况下，有时阀门即使继续关小，但因压差会变得更大，导致通过空调末端装置的冷冻水流量仍会多于需要值，室内温度仍然过低，控制阀继续关小直至关闭。然后随着室温上升控制阀再度打开，如此循环往复。此时系统的冷冻水总流量变小，如果循环水泵开启的台数仍然不变，每台循环水泵的冷冻水流量减少，循环水泵扬程就将升高，控制阀前后两端的压差也将随之升高，这样将会产生噪音，甚至可能损坏控制阀。这个问题可以这样解决：在分、集水器或供、回水干管之间设一根旁通管，管上设置压差控制器，保持系统总冷冻水量不变，循环水泵的流量和扬程也将保持恒定，使控制阀前后两端的压差也就能保持相对稳定。

2 水系统管道堵塞的问题

中央空调水系统的管道发生堵塞的问题也比较常见。在调试和实际运行时，经常出现一些空调房间温度远达不到设计值的情况。经过检查，往往会发现是某些段管道发生了堵塞，在堵塞处经常会发现一些焊渣、管材碎片、纤维等杂物。所以，管道的清洁和畅通对中央空调水系统的正常工作意义重大，管道堵塞的问题可以从以下几方面着手解决。

2.1 首先，加强施工现场的管理，做好施工人员的培训。导致管道堵塞的杂物很多都是施工人员操作时不小心留在管道中的，所以应规范施工，从源头上杜绝此类事故的发生。

2.2 在施工图设计时，在管道系统最低处应设口径较大的泄水阀，以方便清洗管道。如果系统顶部设计了自动排气阀，应该完成管道系统清洗后再安装自动排气阀，这样便于排污时将管道内的水尽快排净及系统注水时可以灌满。

2.3 在空调末端装置和水泵、冷热源机组等设备进水管上设置过滤装置，一般采用Y型过滤器，以过滤掉管道系统内的杂物，防止设备的堵塞报废。过滤器的安装方式和设置位置应便于过滤器的拆洗。

2.4 在空调末端装置的进、出水管之间进、出水口阀门之前的位置可设一根旁通管，管上设置阀门。如要单独清洗管道系统时，打开旁通管上的阀门，关闭空调末端装置的进、出水口阀门，即可单独对管道系统进行清洗。在各层供、回水水平干管上设置泄水阀，便于清洗水平干管时泄水，这样可以分层清洗水平干管，不影响其他层空调系统的使用。

2.5 应保证合格的水质且保持定期监测，避免因水质不合格导致管道系统的堵塞和腐蚀。在施工图设计时，冷冻水系统应设置软化水装置，系统补水应采用软化水，冷却水系统应设置具有防藻除垢功能的电子水处理仪。

3 水泵的问题

3.1 每台水泵都有一定的耐压强度，当建筑物较高且系统没有竖向分区时，在建筑物底部设置的水泵会承受很大的静水压力。如果选用了不满足建筑物耐压要求的水泵，水泵在运行了一段时间后往往会出现水泵壳体碎裂的现象。所以在施工图设计时，设计者首先要根据工程实际合理划分系统的竖向分区，然后根据系统竖向分区情况提出水泵的耐压要求。建设单位在选用水泵时，一定要按照施工图提供的耐压要求选用。

3.2 中央空调系统的冷热源机房内，无论是冷冻水系统还是冷却水系统，经常有并联使用多台水泵的情况，其水泵容量均安最大负荷时选取。而在实际运行中，系统大部分时间为部分负荷运行，不需开启全部水泵，这时系统总水流量减小，压力损失下降，单台水泵水流量反而增加，这就有可能造成水泵的电机过载，轻则跳闸，重则烧坏电机，导致中央空调系统无法正常运行。所以建议在并联使用多台水泵的系统中，在每台水泵的出口处设置限定流量的装置，如流量控制阀，使水泵的流量保持相对稳定。

4 空调凝结水的问题

4.1 有些空调系统的凝结水无法顺利排出，往往是因为凝结水管缺少坡度。空调末端装置的凝结水如要重力自然排出，必须保证凝结水水平管有坡向排出方向的不小于8‰的坡度，而且凝结水管应有足够大的管径，管径的具体选取可參见《实用供热空调设计手册》。凝结水管不应有上升段，否则可能导致管内存气，从而凝结水无法顺利排出。凝结水管管材可以采用PP-R管等内壁光滑的塑料管材，管内不易积存杂物。其次，如果风机盘管的集水盘倾斜方向不对就会使凝结水无法从集水盘排水口顺利，从而导致盘中积存凝结水，最后溢出影响环境卫生，损害装修。所以安装时应使风机盘管的集水盘保持向排水孔1%左右的倾斜度。对某些现场自制的集水盘，盘的翻边应做等水平高度补偿，使集水盘不因倾斜而减少容水量，集水盘倾斜程度不可过小也不可过大。

4.2 冷冻水管道和阀门应做好保温，如果不做保温或保温做得不好容易造成表面结露，产生凝结水。制作保温层时应严格按照施工规范施工，保温层应紧贴管壁，隔气层要严实、密封。另外，系统运行时阀门的阀杆无法保持不渗水，而且外露的阀杆及手轮可能结露，所以阀门保温与管道保温之间一定要设置防水层，且不得使用厚薄不均、密度不一的劣质保温材料。

4.3 如果风机盘管或空调器集水盘上的排水口过小且集水盘处于负压区，那么当开启风机后，可能会导致凝结水无法顺利排出，有可能将集水盘中的凝结水吸入风机，还可能造成集水盘中积存的凝结水溢出。如果凝结水管直接接在污废水排水管上，还可能导致空调系统的污染。所以首先应将风机盘管或空调器的集水盘设置在风机的正压区，同时要将集水盘的排水口加大或设置水封。如果空调器采用的是落地风机，则其基础可增至高于地面150mm，在排水管下部设置水封，或在凝结水立管下端设置水封。

5 结语

以上为中央空调水系统经常出现的一些问题及其解决方案，笔者在多年工作实践中采用上述解决方案均取得了较好的效果。由于影响中央空调水系统运行的因素面广、复杂，可能出现的问题还有很多，有待今后进一步深入研究。

参考文献：

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