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中央空调设计安装常见振动与噪音问题及对策

一、室内常见设计安装问题噪音及处理

1.内机设计选择不当导致噪音超标

有一用户,卧室安装一台3匹低静压风管机,用户反映晚上噪音偏大,无法入睡,后分析原因为内机选择过大,机器本身器音就有43 dB(A),安装时又未对机组做特殊减噪处理,后改装为两台1.5匹低静压风管机,运行噪音满足实际使用要求。

不同功能的房间对噪音的要求不尽相同,应根据具体噪音要求选择合适的室内机型,以下为典型场所的室内机型形式:

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备注:上表未提及的场所噪音标准请参见附录表

表:室内允许的最高噪声级

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2.机组静压选择过大导致噪音

例:建材商场反映安装的15000m3/h空气处理机组噪音大、出口风速大,检查发现机组送回风管总长才30米,且三通、弯头较少,机组实际所需静压为150 Pa左右,但机外余压却选择了450Pa(机外余压=出风口动压+静压),较大余压转化为风量,使风口、风管风速过高产生振动及气流噪音。

风机噪音是空调系统的主要噪音之一,过大的机外静压可转换成风量,表现为风机转速、风管、风口风速的大幅提高,加大了风机机械噪音、气流传递噪音及风口振动噪音等等问题,严重时直接影响到空调系统的正常使用。

注:根据场所的噪音要求,合理布置风管路系统,噪音要求较高的场所优选择多台低电机功率的空气处理主机组(机组自身噪音、振动较低),从噪音源减少噪音影响。

大风量机组机外静压选择应与风系统阻力、送回风方式相匹配,风系统的阻力计算方法详见“风道阻力计算”。

3.消声器(静压箱)未装或尺寸不对导致噪音

例:某餐厅反应吊顶式空气处理机组噪音大,检查发现消声静压箱安装位置受限,正好放置在梁下只有300的高度,导致了高速气流的二次再生噪音,后将消声静压箱改为体积较小的微穿孔板消声器,消声效果显著提高,到达55dB(A)的要求。

空调风机的噪音以中、低频噪音为主,高频噪音为辅,但人体对高频噪音较敏感,在大风量机组风系统中应加装宽频消声能力较好的消声器(静压箱),具体消声器消声能力见下表:

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4.风管、风口风速设计不合理导致噪音

例:某成都餐饮大堂反映噪音大,检查发现安装的是大风量风机盘管(FP-204),只采用1个300×300铝合金散流器送风,风口风速达到6.3m/s,风口产生较大气流噪音和再生噪音;后将送风口改为500×500的木质散流器,风速降到2.3m/s,噪音符合实际使用要求。

气流噪音是由风道内气流流速和压力的变化以及对管壁和障碍物的作用而引起的,过高的风速极易引起气流噪音,不同噪音要求场所风速设计应符合下表要求:

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注:1)风速≤8m/s时,噪音在风管中0.3~0.6 dB/m衰减;风速>8m/s时,噪音在风管中衰减不计;
2)风速高的风道不得穿越噪音要求高的房间;
3)上表未提及的场所噪音标准请参见附录表。

5.进出风管设计不合理导致噪音

例:某商场用户反应吊顶式空气处理机组连接的消声静压箱振动和噪音均较大,检查发现箱体的侧面直接分出支管(实为接管箱),因机组出风口风速大,与近距离的箱壁激烈碰撞导致噪音超标,后在消声静压箱后做2m的直管段风管再做三通分路,箱体的振动和碰撞噪音明显降低。

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机组进出风口的气流受到风机较大压力的影响会产生强烈的扰力,与突然改变方向的风管管壁碰撞会产生不稳定的气流影响风机的风量及产生较大的振动和噪音,破坏了室内环境噪音要求,送回风管设计应满足下表要求:

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备注:

1)在噪音要求较高的场所回风管也需安装消声弯头;

2)直管段为“出风口后风管直管距离”。

6.回风口传声导致室内噪音

例:成都某会议室安装12000m3/h风量空气处理机噪音大,机组下方无法静坐,检查机组静压设计选型合理,送风口的噪音和风速均符合使用要求,原因为机组噪音通过回风口传递到室内;将机组原直回风改为翼型回风,箱体内粘贴吸声海绵,噪音符合要求。

吊顶式空调机组采用直接下回风比较常见,机组较大的气流和风机噪音易通过回风口传递室内,且回风口的风速过大时,还会产生风口振动噪音,影响环境噪音,大风量机组应按以下方法进行回风处理:

1)风量<8000m3/h,静压<200pa的吊顶式空调机组可采用直接回风,后制作回风消声箱,图a;

2)风量8000 ~15000m3/h,静压200~350 pa的吊顶式空调机组可采用翼型回风,后制作消声箱,图b;

3)风量≥20000m3/h,静压≥350pa的空调机组宜设空调机房,后制作回风消声箱及消声弯头,图c。

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7.风管材料太薄导致噪音

某商场用户反应空气处理机组运行时风管振动噪音大,检查发现风管与机组之间无软接连接,镀锌铁皮风管的尺寸较大(1500×500),但铁皮厚度只有0.75mm,且风管的吊架间距达4m,同时风管内部无加强筋,后在风管与机组之间增加帆布软接,在风管长边方向增加1根Φ10的圆钢加强筋,将支架的间距整改为3m,之后风管噪音消除。

风管的振动噪音由设备振动的传递和气流产生的扰动冲击造成,其由设备振动频率、介质扰动频率及管道受冲击自振叠加而成,风管/静压箱与机组之间均需加装软接,制作使用的材料及支/吊架间距离应符合下表要求:

钢板/镀锌钢板风管板材厚度(m)

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备注:

1)风管长边宽度>1250mm的内部应设置加强筋;

2)风管转弯处两端加支吊架;

3)穿楼板和穿屋面处设加固支架;

4)风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

酚醛铝箔复合风管板材厚度(m)

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备注:

1)风管长边宽度>1000mm的内部应设置加强筋;

2)风管转弯处两端加支吊架;

3)穿楼板和穿屋面处设加固支架;

4)风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

无机玻璃钢板材厚度(m)

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备注:

1)风管长边宽度>2000mm的内部应设置加强筋;

2)风管转弯处两端加支吊架;

3)穿楼板和穿屋面处设加固支架;

4)风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

设备运行噪音的预防及处理:

1.主机选择安装位置不当引起噪音

例:成都金牛区某住宅楼相邻的健身房安装风冷模块式热泵机组,有业主投诉该空调的噪音太大严重影响休息,检查发现该小区为高档住宅(噪音要求高),同时空调主机就放置住宅楼的旁边,后将主机安装位置移至离住宅楼较远的一侧,噪音影响明显减低。

空调室外机噪音是不可避免的,其噪音主要有振动、风机和机械噪音组成,噪音影响直接与空调能力、风机风量和安装的位置相关联,应根据不同场所的噪音要求进行空调主机机型及位置的选择,以下为几类典型场所的噪音要求,主机运行时的噪音应控制在此之内,否则应采取相应的减噪措施:

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2.主机减振措施不当导致振动噪音

成都某四星级酒店采用风冷螺杆式热泵机组,主机下方的客房根本无法使用,检查主机放置于顶层,采用混凝土基础,机组用橡胶减振垫隔振,使用时建筑物上面三层受到不同程度的噪音和振动影响;后机组采用双层减振,即在原有混凝土基础做一层槽钢基础,中间用30mm厚的橡胶减振垫,槽钢基础再安装弹簧阻尼减振器,改造后客房均能正常使用。

空调主机振动主要产生振动传递和固体传声,放置于屋顶的主机会导致楼板的低频二次结构噪音,其穿透力较强,对人员的休息和工作造成不同程度的影响,不同场所的减振应按下表方法执行:

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4.吊顶式空调机组安装不当导致振动大

例:某商场的10000m3/h吊顶式空气处理机组振动大,检查发现机组采用Φ12的吊杆直接与楼板膨胀螺栓连接固定,未采取任何的减振措施,存在掉落的安全隐患,后将吊杆更换为Φ16的弹簧减振吊杆,振动消失。

吊顶式空调机组振动主要是由风机转动产生,通过管道和支吊架传递给楼层结构,楼板受到其振动扰力影响亦会产生低频二次结构噪音,机组吊装应采取安装弹簧吊杆、增加减振橡胶、风管间增加帆布软接等减振措施,具体可参照下图:

备注:风量大于8000m3/h的机组不宜采用吊顶式安装方式,推荐采用落地放置,否则应采取严格的减噪措施。

5.空调机房减噪措施不当导致噪音

某多功能厅采用组合式空气处理机组,客户反映靠近机房一侧噪音和振动太大,检查发现机房与多功能厅相邻,送风管通过机房的穿墙洞未进行封堵,后机组采用双层减振基础,出机房的送风管段上安装管式消声器,风管穿墙洞采用玻璃纤维填充、石膏勾缝,机房靠多功能厅一侧的墙体做一层100mm厚的吸声海绵粘附,改造后多功能厅基本无噪音和振动影响。

空调机房的噪音源为空调风机机械性振动和气流噪音,但机房内噪音经过墙体和楼板的多次反射形成混响声,多种噪音相互叠加比相同声源在室外的噪音高出20dB(A),空调机房应采取相应的减噪措施,

下表为机房不同类型噪音及处理方法:

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备注:空调机房不应与噪音要求较高的房间相邻或上下层布置。

6.冷却塔减噪措施不当导致噪音

例 某小区投诉商场中央空调冷却塔噪音大,检查发现冷却塔安装在附楼楼顶,离住户只有10米,冷却塔风机气流噪音和落水噪音达65 dB(A);后在冷却塔风机出口制作一个消声导风筒改变气流噪音传递方向,并在冷却塔和居住楼之间设置一面2.5m高的隔声消声百叶墙,上部设隔音屏,改造后噪音满足住户要求。

冷却塔选型应根据环境噪音的要求选择,当本体噪音大于环境噪音要求时,应采取相应的减噪措施。

不同场所冷却塔形式选择:

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备注:在特殊噪音环境要求的区域可选择相应的减振、减噪措施,有条件选用无风机冷却塔为宜。

冷却塔不同类型噪音及处理方法:

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7.水泵减振措施不当导致振动噪音

例:成都某酒店采用模块式风冷热泵机组,客人投诉振动及噪音大,检查发现房间位于主机底下,冷冻水泵采用卧式水泵,水泵运行时振动传递到下部客房;后将水泵改为立式,改变其振动传递方向,并在水泵下用弹簧减振器隔振,振动及噪音明显减少。

水泵振动噪音主要由电动机机械噪音、叶轮振动、水流噪音和气蚀噪音形成的,不同形式水泵振动传递方向不一样,应根据现场实际情况选择相应的水泵,对于水泵不同噪音采取相应的措施,下为空调常用水泵形式及适宜安装场所:

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水泵噪音类型及处理方法:

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备注: 有较高噪音要求时可采用屏蔽泵,噪音可降低10~25 dB(A)。

冷冻水系统常见设计安装问题及对策:

冷冻水系统原理图:

冷冻水系统原理图
冷冻水系统原理图

1.冷冻水水质不符合要求导致效果差

例:常州赛博数码广场使用螺杆冷水机组,1年后出现机组效果越来越差,后检查发现整个管路内壁结上了一层厚厚的水垢,管道已经严重锈蚀,检查发现该地区水质偏硬,水系统没有水处理仪和软水装置,后将系统进行清洗并增加电子水处理仪及软水装置到目前系统一直运行正常。

冷冻水系统是一个封闭的系统,冷冻水水质需要满足以下要求,当水质不满足以下要求时,冷冻水循环系统需加装电子水处理仪,膨胀水箱的补水需加装软水仪,冷却水质处理要求同冷冻水。

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2.水管管径设计偏小导致效果差

例:某酒吧采用风冷模块机系统,整个建筑共5层,模块机组屋顶放置,1层和2层的所有风盘制冷效果很差,检查为管径偏小导致离机组远的末端缺水,最远1、2楼末端的冷冻水流量严重偏小,空调效果很差,后更换管路,空调效果良好。

空调冷冻水系统设计时,管道过大会增加投资费用,管道过小又不能保证效果,应根据系统流量选择最经济的管径,各规格管径控制流量/冷量具体见下表:

管径、流速推荐表(管内表面的当量绝对粗糙度K=0.2mm)

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备注:

1、冷冻水水管≤DN150采用镀锌钢管,>DN150采用无缝钢管;镀锌钢管DN≤40采用丝扣连接,>DN40的镀锌钢管和不锈钢管采用焊接。

2、冷冻水系统流速不能大于3米/秒。

3.水泵扬程选择不当导致效果差或者噪音问题

例:四川某酒店采用水环空调系统,运行中客户投诉顶层(9楼)的客房楼板都在振动,噪音大。检查发现房间的上方正好是空调水泵的安装位置,水系统最不利环路长300米,需求场程28米左右,但实际水泵扬程选择38米,且水泵出口有个向上急转弯。过大的扬程使水泵转速、流量急剧增加,水泵振动噪音也随之增加。调节水平干管上的阀门消耗部分水阻,振动还是较大,最后更换扬程较小的水泵,振动及噪音问题解决。

水泵的扬程太小会导致末端机组的效果不好,扬程太大除了功耗增加外还容易导致噪音问题,所以选择合适的扬程对整个系统非常关键,冷冻水泵扬程应按下列公式计算确定:H={P1+P2+0.04·L·(1+K)}·n

式中:H—水泵所需扬程,m;

P1—空调主机机组阻力,m;

P2—空调末端机组阻力,m;

L—最不利环路总长,m;

K—最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值(m),当最不利环路较长时K取0.3~0.4,最不利环路较短时K取0.5~0.7;

n—安全系数,一般取1.1~1.2。

4.水泵流量设计偏小导致机组效果差

例:宜宾某商场选用65模块机组8台,整体的空调效果都不理想,时有模块机出现水流保护停机。水流保护及效果差都表明系统水流量不足,于是检查水泵,整个系统共使用立式管道泵4台(3用1备),单台流量30m3/h,扬程30米,而主机需要流量为89.6m3/h。整个水泵看似选择合适,实际流量偏小,因3台水泵并联时,流量衰减为原先理论流量的83%,即90*83%=74.7m3/h,小于需求的89.6m3/h,所以导致整个水系统流量偏低,末端效果不好,同时主机水流保护,后将备用泵开启,整个系统运行正常。

水泵流量的选择需同时考虑主机需要的流量与末端需要的流量,一般按照末端需要的流量之和乘以10%的安全系数选取,在多台水泵并联时需要考虑一定的流量衰减,衰减量见下表:

衰减量
衰减量

5.水管路异程导致水力不平衡远端末端缺水效果差

例:河南新乡市新星宾馆使用模块机组,用户反映无论入住率多少有几个房间制冷效果不好,检查发现宾馆共有3层,每层50个房间对称分布,长达到120米,但水系统管路采用异程连接,管路太长水路失衡,靠近空调立管的房间效果很好,离立管最远端的房间未端因缺水效果很差,后将异程改为同程,无论近端或者远端的机组效果均很好。

水力平衡直接影响到机组的效果,当水平环路符合以下条件之一时,应采用同程连接:

1)同一环路机组之间的最远距离超过30米;

2)同一环路机组型号差别太大(如FP-34与FP-238在同一环路,或空气处理机与风盘在同一环路);

3)同一环路接入机组数量超过8台;

4)当立管上支管超过3路或水阻差异超过15%时,应采用同程连接或在支管加装静态水力平衡阀。

5)当模块机或者水冷螺杆(水源热泵)主机的数量超过3台时,主机之间必须使用同程连接。

同程与异程的区别见下图:

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1.高层建筑水系统分区不当导致底层软接、未端爆裂

例:河南信阳东方酒店采用地源热泵系统,运行1年后,出现多处软接爆裂。检查发现整个建筑22层,楼高78米,主机在地下室,水泵扬程38米,但在设计时没有考虑分区,1层末端系统承压达1.16Mpa,而1层系统采用的软接的承压规格为1.0Mpa,软接长期承受高压导致爆裂。

在设计系统时,当水系统最大落差超过70米时,需要考虑系统高低分区。水系统最大压力=静水压力(水系统最高点与最低点落差)+静压(设计水泵的扬程输出)+动压(水泵启动瞬时产生,可忽略不计)。

不同机组的承压能力见下表,核算压力接近或者超过以下压力数值时,需要对系统进行高低分区。

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分区方式可以采用以下几种:

1)采用中间层设备间设置板换的方式,用板换将高区与低区隔开,设备间有二次水泵,供应上区的末端,此方法上区的末端配置要加大一号,弥补板换隔开后的温度衰减。

2)高低分区,低区与高区的主机都在地下室设备间,但是完全独立的两套系统。此方法高区的干管及管路附件需要采用高规格(如2.5Mpa承压)的附件。

3)高低分区,整个建筑为两套独立的系统,低区主机放在地下室,高区主机放楼顶或设备层。

2.未装膨胀水箱导致水系统管路软接爆裂

例:成都某宾馆使用模块机组,制热运行时出现软接爆裂,检查发现未安装膨胀水箱,也不见安装定压罐,制热时系统中水膨胀使系统压力增加将软接胀破,后在屋顶安装开式膨胀水箱后,至今使用正常。

水在管路中会热胀冷缩,当管路完全封闭时,在冬天制热时膨胀的水会胀破水管,在夏天收缩的水会形成管路带气量增多导致水泵气蚀。所以冷冻水闭式的管路需要设置定压补水装置以实现夏天补水,冬天容水。

一般定压及补水装置主要有两种:

1、落地式膨胀水箱(闭式、带补水、膨胀罐);

2、高位开式膨胀水箱,它们的选择标准如下表:

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开式膨胀水箱的选型大小如下表:

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注:高位开式膨胀水箱定压点宜设在循环水泵的吸人口处,定压点最低压力应使系统最高点压力高于大气压力5kPa以上,且膨胀管上不应设置阀门,高位开式膨胀水箱的定压点离水泵的吸入口之间的距离宜控制到2米以上。

3.落地式膨胀水箱的膨胀罐选型大小如下表:

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注:1、落地式膨胀水箱的补水泵扬程=系统最高压力(势压)+5mH2O。
2、落地式膨胀水箱的补水泵流量=系统冷冻水流量的5%~10%。
3.水系统无防冻措施导致新风机组盘管冻裂

例:四川某酒店投诉新风机组漏水,检查发现模块主机置于楼顶,整个建筑12层,每层均有一台新风吊柜,漏水当天停电,在主机未启动情况下开启新风机导致盘管冻裂。后更换空气处理机,并在新风机回水管上设置水流开关,与风机电源联锁,后来一直运行良好。

北方地区为了防止新风机组的盘管冻裂,新风机组需要设置水电联锁,即在供回水上设置水流开关,当系统内水不流动时,新风机组及新风阀无法启动。在东北等极严寒地区,新风机除了做以上防冻保护外,还需要做电预加热段,对新风做预热处理。

空调系统中所有的冷冻水管均需要做保温处理,严禁屏蔽机组的防冻保护,当机组冬季长时间不使用或者系统检修时,需放空整个系统中的存水防止冻裂水管。

4.冷冻水管道保温不好导致漏水

例:青岛某项目安装完成后,调试过程中发下有一处一直滴水,揭开天花发现这处因为施工人员疏忽没有保温。管道保温的目的是为了防止与裸露的管道接触的水蒸汽冷凝,导致滴水;同时也防止冷量无谓浪费。一般管道保温后仍然会有5%的冷量会损失。

空调供回水管必须进行保温处理,常用的保温材料有橡塑、复合橡塑(RPE)、玻璃棉。其中在相同厚度下的保温效果是橡塑>RFE>PE>玻璃棉,目前使用最多的保温材料为柔性橡塑保温壳与离心玻璃棉,保温厚度根据室内的环境温度和供水温度之间的差值以及保温材料的传热系数进行计算。

常规情况下(室内环境温度26℃,冷冻水夏季供水7℃,冬季45℃时),推荐的空调冷冻水系统水管保温厚度如下表:

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5.主管不装Y型过滤器导致换热器阻冻裂

例:成都某商场水冷螺杆机组换热器冻坏,检查发现主管路上未装过滤器,拆开换热器发现内部许多焊渣等杂物,杂物将换热器堵塞,水流量减小最后导致换热器冻坏。

系统主管及未端前应安装Y型过滤器,防止施工过程中形成的焊渣等的杂物阻塞主机换热器或未端盘管,避免主机换热器冻坏或未端效果差,过滤器主要安装于末端和水泵的进水口上,具体位置如下图:

1)系统水容量不足导室温波动大

例:青羊区李先生别墅装42的户式水机一台,反映制热时主机时开时停,内机吹风时冷时热,检查发现由于管路连接短,管内水容量小,开机水温很快达到设定温度,压缩机需停机3分钟,在此期间管道内的水温由43度下降到32度,末端吹出冷风。后来在出水管上加入一个蓄水箱,温度波动的问题解决。

水系统管路中水容量将影响系统的热稳定性,当水容量不足时会导致系统水温波动太大,超出设计范围,

根据热平衡议程和热稳定性要求,可按下式分别计算冬、夏季空调系统对水容量的最小要求,当存水量不足时,应加装蓄水箱:M=Qτ/(Cp△t)

式中:Q—末端设备的供冷或供热量(kw);

τ—热稳定性时间(s),夏季T=10×60s,冬季T=3×60s;

Cp—水的比定压热容[kJ/(kg·k)]

△t—水的温度波动要求值(夏季△t=5℃,冬季△t=3℃)。

当系统水容量不能满足要求时,应加大系统主管管径或增设一个储水箱。

系统水容量计算:

系统的水容量为管道水容量与设备水容量之和。管道水容量按下式计算:M=Mg+Ms

式中:M—系统水容量(kg);

qi—某管径水管每米长的水容量(kg/m)见下表;

Li—某管径水管的长度(m)。

常用水管数据

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2)管道内放水不尽导致管道冻裂

例:成都某酒店反映80%的风盘被冻裂,后来检查发现,在安装试水后,管道内的存水未放干净导致盘管冻裂。

安装时末端应安装水平并高于干管,主机应安装水平否则无法放出水管或换热器内存水。当冬季最低气温低于0度时,应将机组及管道内的存水放净或采取相应的防冻措施。

冷却水系统常见设计安装问题及对策:

1.冷却水系统原理图:

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2.冷却水管管径设计偏小导致主机高温保护

杭州某酒店螺杆机在夏季外界环境温度高时一直跳高温保护,检查冷却塔并没有偏小,后检查管路发现管径偏小导致水流量不足,冷却塔无法发挥应有的能力,在外界温度不高时,机组勉强还能正常运行,当外界环境温度过高时,机组进水流量小且进水温度高,导致机组冷凝效果不好,最后跳高温保护无法启动。后更改管路,将管径放大,以上问题得到解决。

冷却水管径选择表如下:

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3.冷却水泵扬程偏小导致机组水流保护

例:广州某酒店安装水冷螺杆机组,调试过程中机组无法开启,故障代码显示水流保护。检查管路、过滤器都无堵塞,管径也符合要求,后发现冷却水泵扬程只有18米,而系统要求为24米,水泵扬程严重偏小导致水流量偏小,水流开关无法冲开机组出现水流保护,于是更换水泵后机组正常运行。

冷却水泵的扬程需要克服1、机组的冷凝器阻力2、管道沿程局部阻力3、冷却塔的高位差4、冷却塔的喷雾压力。在选择冷却水泵时需要仔细核实冷却塔的各种参数,冷却水泵的扬程选择按照下述公式选取。

冷却水泵扬程计算公式:

H={P1+P2+P3+0.04•L•(1+K)}•n

式中:H—水泵所需扬程,m;

P1—空调主机机组冷凝器阻力,m;

P2—冷却塔喷水口与落水盘之间的高度差,m;

P3—冷却塔布水器喷口的喷雾压力(圆形逆流冷却塔约为2-5mH2O,),m;

L—最不利环路总长,m;

K—最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值(m),一般K取0.3~0.5;

n—安全系数,一般取1.1~1.2。

4.冷却塔设计安装常见问题及对策

1)冷却塔类型及运用

冷却塔按照形状分为方形与圆形,按照水流向分为横流与逆流,一般常用的为方形横流冷却塔与圆形逆流冷却塔两种。其中方形横流冷却塔占地面积小,噪音低,方便几台拼装,但是造价高;圆形逆流冷却塔造价低。以上两种根据噪音标准又可分为普通型、低噪音型与超低噪音型。冷却塔一般用于水冷机组(水冷螺杆、水冷立柜等),与机组的冷凝器相接,多安装于建筑的裙楼或者楼顶,也可用于工业场所冷却。

2)冷却塔流量选择偏小导致机组高温保护

例:杭州北方酒店使用LSSLGS680S水冷螺杆机1台,冷却塔在楼顶,制冷运行时时常高压保护停机。检查主机的进出水温度发现,冷却水进水温度到达35度,机组冷凝不好导致高压保护。进而检查冷却塔额定冷却流量150m3/h,主机额定冷却水流量为141m3/h,但杭州的外界湿球温度高,冷却塔选型应该加大,后增加一台冷却塔机组运行良好。

冷却塔不能单纯按机组额定流量选择,应该根据当地的空气温湿度对冷却塔的能力进行修正后选择相应的流量。

按照机组额定流量选择发生设计失误的原因有:

1、冷却塔参数的测试工况为进风湿球温度27℃,而设计项目的当地外界环境温度和这个温度有差异;

2、冷却塔的测试工况为进水温度37℃,出水温度32℃,而我们机组的进水温度为30℃,出水温度为35℃,两者有差异。以上两个差异导致在简单的按照流量选型的过程中很容易造成冷却塔的选择偏小,尤其是上海、广州、杭州等湿球温度大的地区,最后导致机组运行故障或者机组在低效率下运行。

各个地区推荐的冷却塔流量见下表:

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注:以上数据是根据当地空气调节设计温度(干球温度、湿球温度)计算出来,其他地区可以查找当地的环境温度,如果湿球温度与上述地区近似,可以根据上表选取冷却塔流量,上表各地温度如下表:

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3)冷却塔安装位置不当导致机组高温保护

例:成都某干部活动中心,使用水冷螺杆机组,制冷运行时出现机组高压保护,检查发现水泵、管路及冷却塔流量都正常,但冷却塔安装在裙楼楼顶,四周被广告牌挡死导致通风不畅,冷却水供水温度达36度机组高压保护,因广告牌无法拆除,后将冷却塔安装高度提升高于广告牌,机组未再出现保护。

冷却塔安装位置要通风散热良好,周边应无广告牌等摭挡物。

4)多台冷却塔并联设计安装不当导致机组水流开关保护

例:温州某市场水冷螺杆机经常出现冷却水流量开关保护,检查发现冷却塔采用两台并联,且一大一小,在运行过程中出现:小冷却塔溢水,大冷却塔缺水吸入大量空气到总水管中,导致水流开关保护动作。后在在两台塔之间增加水平衡管,并将两台冷却塔的进、出水阀门由蝶阀改为闸阀,通过阀门调节各塔的水流量,未再出现上述问题。

大小冷却塔并联,在管路之间水力很难达到平衡,因此各塔之间一定要安装平衡管,并通过闸阀进行水力调节。

5)多台冷却塔水位不平造成水流保护

例:杭州某工厂使用水冷螺杆机经常出现冷却水流开关保护,检查发现冷却塔采用三台并联,开机运行时出现一台缺水在补水,另外两台却在溢水,原因为一台冷却塔因安装位置所限,是不安装在同一平面上,水位差达20CM,高的出现缺水吸入空气进行管路,导致水流开关保护。后将另两台冷却塔调整到同一高度,机组恢复正常。

当多台冷却塔并联时,一定要保证冷却塔水位在同一高度,各塔之间可增加平衡管,回水集管尺寸放大两号等措施来保持水力平衡。

冷凝水系统常见设计安装问题及对策

1.冷凝水管径选择过小导致漏水

例 某商场制冷运行内天花板漏水,检查发现冷凝水通过干管集中排放,集中冷量达124KW,但主干管才选用DN32的塑料排水管,致使冷凝水排放困难,机组冷凝水盘溢水。

冷凝水管管径的确定应按照以下原则:

1)直接与空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径应与接水盘接管管径一致,可从产品样本中查得。

2)冷凝水集中排放时,冷凝水干管管径应根据冷量大小选择,具体如下表:

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备注:DN=15mm的管道不推荐使用,立管的公称直径,应与同等负荷的水平干管的公称直径相同。

2.冷凝水管材料选择不当导致漏水

例:四川某工程安装的高静压风管机,使用1年后出现多台漏水,检查发现水管全部使用穿线管,排水管老化破裂漏水。

冷凝水管一定要用专用水管,常用的冷凝水管材有U-PVC管、PPR管及镀锌钢管。

3.冷凝水水管坡度设计太小导致漏水

例:某成都宾馆卧式暗装风机盘管,凝结水外溢到房间顶棚上,湿透吊顶,破坏装修。检查发现冷凝水管坡度太小,集水盘中的凝结水无法排出外溢,后调整水管坡度后不再漏水。

机组冷凝水排水管坡度不宜小于0.01,其他水平支干管,沿水流方向,应保持不小于0.002的坡度(氟系统坡度应不小于0.008),且不允许有积水部位,如受条件限制,无坡度敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。

4.冷凝水管保温不当导致漏水

例:某成都酒店卧式暗装风机盘管,吊顶内漏水,检查发现冷凝水管路外有凝露水,检查发现水管保温层只有5mm,且与管壁有缝隙,二次冷凝水顺着水管缝隙流出漏水。

冷凝水管必须进行保温处理,不同情况保温材料要求厚度参照下表:

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备注:

Ⅰ类地区:北京、天津、重庆、武汉、西安、杭州、郑州、长沙、南昌、沈阳、大连、长春、哈尔滨、济南、石家庄、贵阳、昆明、台北。

Ⅱ类地区:上海、南京、福州、厦门、广州及广东沿海城市,成都、南宁、香港、澳门,未包括的城市和地区,可参照邻近城市选用。

5.高静压机组冷凝水管未作存水弯导致漏水

例:某商场安装空气处理机,制冷运行时机组安装部位吊顶内漏水,检查发现冷凝水排水管未做存水弯,冷凝水因负压作用无法通过自重排水,增加存水弯后漏水排除。

大风量高静压机组冷凝水排水口处于机组负压段,冷凝水管必须制作存水弯,水封设置见下图。

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注:

机组位于负压侧:P=设备内该段负压压力绝对值Pa,H≥h>P/10+20(mm)

1)冷凝水干管无通气孔导致漏水

某酒店吊顶内安装风机盘管,凝结水外溢到房间顶棚上,检查发现冷凝水为集中排水,排水干管无坡度且长达20米,中间没有设计通气孔形成气塞导致漏水。

多台内机冷凝水集中排放时,冷凝水平干管每隔6米应设一个通气孔。

2)冷凝水管支吊架间距太大导致漏水

某商场反应吊顶内空调漏水,检查发现排水干管采用DN25的镀锌钢管,无坡度,水管吊架间距长达5米,水管中间下沉,形成气阻导致漏水,将吊架调整到2.5米后漏水消除。

排水管吊架间距一定要合理,否则水管变形形成气阻导致漏水,具体吊架间距离详见下表:

钢管管道支架最大间距,可参照下表确定,单位(m)

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塑料排水管支架最大间距,可参照下表确定,单位(m)

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风系统常见设计安装问题及对策:

1.送回风口距离太近导致气流短路效果差

某办公室安装风机盘管,反应效果差,但机组经常停机,检查发现 送、回风口采用了同样尺寸的散流器,且送、回风口间距只有1米(见下图),有一半的送风量直接吸入回风口,造成气流短路。后在送风口的散流器顶部,加一块盲板,使其在回风口一侧无送风气流,最终解决短路问题。

送回风口设置不合理常导致送风直接送入回风口,设计安装时要根据风口的类型确定合理的送回风口间距,避免出现出回风气流短路。

2.内机安装位置不当导致气流短路效果差

一用户卧室安装GR-36DW风管机,反映效果差,现场检查发现卧室为长方形,但内机安装在房间长边靠角上,风口为单层摆叶风口,冷热空气根本吹不到床上见下图,当A点温度达到20度时,B点温度却还高达28度,后将空调内机移动到长边中间位置上,用户未再投诉。

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内机安装位置应使送风能达到各个空调区域,使空调区域空气能形成有效循环,设计时要与送风口、风回口类型、位置进行配合,通过调节风口摆叶或风口位置来改变气流方向达到有效循环。

3.未装回风箱导致气流断路效果差

上海某仪表公司办公楼,使用风机盘管,客户反映效果不好,检查发现办公室层高为4.5米,吊顶高3米,但机组全部未装回风箱,机组全部回吊顶内的风,导致效果差,后增加回风箱后,效果良好。

为保证空调效果,风机盘管及空气处理机组必须安装回风箱,否则造成气流循环断路,影响机组效果。

4.送回风不在同一空调区域导致气流断路效果差

某KTV安装120风管机,反应包房效果差,检查发现1台GR-120DW机组采用圆形软风管拖3个包房,内机安装在走道中,回风口也在走道中未接到各个包房当中,而走道内无空调气温偏高,包房内气流得不到有效的循环导致效果差,后将回风管拉到各个包房,效果明显改善。

送回风一定要设在同一空调区域,对于隔间多区域不宜采用集中回风,否则各独立空间空气无法形成有效对流,影响空调效果。

5.风口形式设计不当导致热风吹不下来

天津某自行车厂办公楼,反映冬天制热效果不好,检查发现办公室使用数码多联机,办公室吊顶层高达3.8米,但出风口为方形散流器,形成贴附气流,热风在上,室内温度层化严重,吊顶下温度己在24℃,但人流区只有12~13℃,后将散流器改为双层百叶送风口,人流区气温也达20℃。

在室内吊顶高于2.8米时,如需考虑冬天制热,内机不宜选用天花机形式,送风口不能采用散流器。

6.送回风形式选择不当导致热风吹不下来

某公安局110接警大厅,反映冬天空调效果差,检查发现大厅高为10米,采用上送上回形式,冬季热风下不来,人流区只有10℃,而吊顶下可达25℃。后将回风口移至地面,人流区温度达到19℃。

送回风形式设计一定要使空调区域空气能得到有效的循环,对于大跨度、高空间场所,应采用上送下回、中送下回的气流组织形式,风口类型根据送回风形式进行选择。

7.机组静压选择不当导致效果差

宁波某家私商场设诉空调效果差,检查发现全部安装为空气处理机组,风管长度为35米,15个风口,距离机组较远的6个风口基本无风,后核实机组静压才80Pa明显偏小,将静压调到150Pa出风正常。

机组静压选择应根据风系统阻力进行,风管阻力简略计算方法如下:

机组机外静压:Ps = R·L·(1+K) = R·(L+Le)

式中:R – 风管的单位沿程摩擦阻力,Pa/m;

L-到最远送风口的送风管加上最远回风口回风管的距离合计,m;

K-局部阻力和沿程摩擦阻力的比值;

Le–所有局部阻力的当量长度。

推荐的风管压力损失分配(按局部阻力与摩擦阻力之比)

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送回风管压力损失率%

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缩伸软管摩擦阻力表:

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镀锌板风管摩擦阻力表:

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8.风道阻力不一导致风量不平衡效果差

例:景德镇某棋牌室,反映空调效果不好,检查发现现场为一台120DW/D风管机通过出风静压箱接4个风口,风管采用保温软管,但长短不一,短的才1米,长的达到6米,短风管支路风速过高,而长风管支路则基本上无风。后调整机组位置,使各支管长在3米左右,效果良好。

风管设计时应考虑各支管的阻力平衡,否则易造成各支管风量不一,可通过支管增加调节阀、调节风口,风管变径,调整主机位置等措施达到风量平衡。

9.风管保温不当导致空调漏水

四川某工程,机组安装完调试,出现漏水,检查发现风系统保温层太薄,风管表面凝露,后再加贴一层保温材料后漏水消失。

风管必须进行保温处理,否则将导致冷量损失及凝露漏水,风管保温材料一般有橡胶板材和玻璃棉板材两种,风管保温材料为玻璃棉时厚度为30-40mm,为橡塑材料时厚度为16-20mm。

风管保温时不允许形成“冷桥”,建议在支吊架上安装防腐垫木。

氟管路系统常见设计安装问题及对策

1.铜管壁厚选择太小导致铜管破裂、漏氟

某宾馆安装风管机,常反应制热运行时效果差,检查发现都为连接管拐弯处有裂纹导致漏氟,原因为安装商为降低成本,Ф15.9铜管壁厚太小,只有0.8mm,制热运行时机组压力太大导致铜管拐弯最薄处出现裂纹漏氟。

空调氟系统为高压系统,最高工作压力可达到2.5Mpa,铜管管径及对应最小壁厚应按下表要求选择:

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备注:容许偏差:管径±0.12;壁厚±0.08

2.管路太长或机组落差太大导致空调效果差

成都某办公楼处于4层,安装36风管机,用户反应制冷效果差,检查发现外机放于6楼楼顶,内外机连接管长达40米,机组回油不良及性能衰减过大效果差,后将外机移到4楼墙面安装,效果良好。

过长管路或过大落差都会使机组性能出现衰减,甚至出现压缩机烧毁,在管路设计时一定要参照产品技术要求,将管路长度及落差控制在标准范围内。

单元式机组冷媒配管最大长度及最大落差

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3.未设计安装回油弯导致压缩机烧毁

四川某办公室安装QR-140NW/C3的天花机,经常出现压缩机烧毁。后检查发现办公室在4楼,而外机放在1楼,高差达15米,连接管上没有加装回油弯,压缩机回油不畅烧毁。

当连接管立管落差超过10米时,气管的立管上每隔8米应安装存油弯,

4.多联机分歧管设计安装不合理导致空调效果差

南京本田4S店安装的数码多联机组,调试发现部分房间效果差,经检查发现室外分歧管采用T型分歧管,冷媒分配不均导致一台回气管结霜,制冷效果差,后将分歧管换成标准的Y型分歧管,效果良好。

数码多联机分歧器选择及安装必须符合规范要求,否则将出现机组分流不均、气流噪音、效果差甚至不能正常工作。

数码涡旋机组分歧管选用参照下表

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备注:

1) A表示配管下游内机(从该段配管至最后一台室内机之间所有内机)的额定制冷量之和;

2)第一分歧管以室外机能力为准,其他分歧管不得大于第一个分歧管。

分歧器必须水平或垂直方式安装,注意事项如下:

分歧管不能用三通管代替,或分歧管型号使用不对都会造成冷媒分流不均。

铜管转弯处与相邻分歧管间的水平直管段距离应≧1米。

相邻两分歧管间的水平直管段距离应≧1米。

分歧管后连接室内机的水平直管段距离应≧0.5米。

分歧管需水平安装,否则易造成冷媒分流不均,分歧管的三个分支必须在同一个水平面内。

垂直安装:可以向上或者向下,不允许偏斜。

分歧管尽量靠近室内机,吊架离分歧管的焊接距离应大于30厘米。

5.系统补液不够或过多导致机组效果差

某工程数码多联机组制冷效果很差,检查发现低压压力只有0.3Mpa明显偏低,询问安装人员得知安装完成后未添加制冷剂,按规定添加制冷剂后效果正常。

数码多联机组安装完成后,应根据各规格液管长度及加液量计算为系统补加制冷剂,各规格液管单位长度补液标准如下表:

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6.焊接未充氮保护导致系统脏堵

例:成都某售楼中心,数码多联机使用一段时间后部分内机出现效果差,检查发现电子膨胀阀后结霜,但系统压力正常,后拆下电子膨胀阀发现被杂质堵塞,经了解管路安装焊接时未充氮保护,氧化皮将电子膨胀阀堵塞。

氟系统管路焊接时必须充入0.02Mpa氮保护,否则焊接处易产生氧化皮。

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配电及控制系统常见设计安装问题及对策:

1.电线径选择过小导致电线发热

某工程采用水冷螺杆冷水机组,调试时发现电源线发热,检查发现机组额定输入功率为242.6kw,最大运行电流为435A,配置300mm2线径的电源线,但动力线是从50m外的配电房引入,因距离长电源线未加大一号线径导致发热,后采用2组185mm2的电源线,电源线有发热现象明显减轻。

电源线线径选择时应满足机组最大运行电流的要求,当线长超过30米时,电线线径应放大一号,空气开关按电流的1.5倍选择,电线线径及空气开关选择可参照下表进行:

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注:

1.本表计算以三相380V 3N~50HZ、功率因子以0.85为基准;

2.空气开关(含漏电保护器)应按总额定流量的1.5~5倍选择;

3.配线距离大于30米的应考虑放大线径;

4.当环境温度较高或采用明敷方式等,其安全载流量都会下降,此时应选用较大规格;

5.较大线径需求时宜采用2根较小同等电流通径能力的电线(缆);

6.接地线线径规格同相线径,截面不应小于4mm2;

7.机组所有电源端子与机体间的绝缘电阻不得低于3MΩ,应使用500V高阻表进行逐个认真检测。

2.未使用屏蔽信号线导致电磁干扰

常州某酒店使用模块机组,运行时不时出现自动停机,必须断电重启才能正常工作,检查发现控制机房离主机大约有500米,安装时因线控器线不够长,安装单位直接在市场上购买普通的四芯信号线加接,导致电磁干扰机组停机,后将信号线换成标准的屏蔽线,停机现象消失。

所有电气设备及载电导体工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁场,并向外周围的环境辐射一定的电磁波,形成不同程度的电磁干扰(EMI)。一旦产生电磁干扰就会造成控制信号传输不正常或控制器指令不正确,严重时导致设备无法正常使用。中央空调各控制接线必须采用屏蔽电线,否则易造成电磁干扰。

空调系统常用绝缘屏蔽电线

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模块式风冷热泵机组控制连线要求:

1)模块主机之间信号线采用线径≥0.75mm2的三芯屏蔽线(RVVP型或KVVP型);

2)线控操作器与模块主机之间控制线采用线径≥0.75mm2的四芯屏蔽线(RVVP型或KVVP型);

3)电源线与信号线平行时,将电线放入各自的电线管中,而且保持一定的间距(电源线电流10A以下、间距300mm,电源线电流50A以下、间距500mm,电源线电流100A以下、间距1000mm);

4)信号线屏蔽层及金属类穿线管均须可靠接地。

以上内容即是成都中央空调安装公司为大家整理的中央空调系统设计安装常见问题,更多中央空调设计安装知识请关注四川旭日建安官网。

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