肖子江
北京中电凯尔设施管理有限公司 技术部
摘要：一般情况下，空调机组换热器中的热媒体均为水(生物航煤
表冷：7～12℃；加热70—90℃或有蒸汽加热)。北方的冬天，当气温降至摄氏零度以下后，无论是净化空调商用空调还是新风机组，机房的操作和管理须备加留神,稍有不慎就会发生空调器加热盘管表冷盘管等的冻裂，由于风机盘管机组多安装在吊顶内，一旦漏水对吊顶和室内设备，物品损害较大，因此风机盘管机组的防冻非常重要。本文主要论述了空调机组盘管冻裂的根源及防治方法。
一．冻裂根源：
为了防止风机盘管冻裂现象的发生，通常我们会对其做保温处理，甚至加设局部防冻采暖。
但冻裂事件仍然时有发生，给很多个人或企业造成了严重的损失。究其原因，大致有以下几点：
1.脏堵。脏堵是比较常见的一个问题，一般造成脏堵的物质为铁屑，尘土，泥沙，杂草等。通常为了保持水质的稳定性，系统中需加入适量的六偏磷酸钠，但热水中还是很容易溶入少量氧气，久而久之造成金属管道和设备腐蚀而产生铁锈。铁锈以及因系统循环使用一段时间后从水中析出的物质，加上积累的尘土，微生物等随着热水的循环再管道和设备的某些部位滞留，堆积起来形成脏堵，阻塞了部分风机盘管排气阀自动装置通路。
2.气堵。气堵也是一种比较常见的问题，通常造成气堵的原因有以下几点：清洗充水阶段部分空气未被排出；供热阶段水中溢出的空气及蒸发的水蒸气；由多次更换水质而导致系统中气体含量的增加；部分排气阀自动部件损坏，排气系统不理想。
3室外气温的影响。处在建筑物不同部位，所对应的气温不同，加上北侧缺少阳光照射，所以相对温度较低，容易冻裂。 4管理疏漏。不能忽略管路中的水流声；重视压力表的偶尔较大幅度波动；各阀门应处于正确的开（闭）状态。
5.控制系统滞后性大较大。温度降低至设定值时，电动热水调节阀并无动作，直至温度进一步降低，热水阀才有加大热水流量动作，但为时已晚，最终造成盘管冻裂。
6.防冻传感器安装位置错误。如将防冻传感器绑在热水盘管迎风面回水处；只远程显示防冻报警，而未与新风风机和电动新风阀连锁
除去以上几点外，还有一种在ERV系统中比较常见的问题，下面做详细分析：
在北方地区居住建筑采用全热交换器、新风量大于排风量时，新风温度升幅小，当室外温度骤降、房间初始温度较低时，会出现ERV装置出风温度低于0℃；供暖初期热水系统水流不畅，将新风直接引入风机盘管回风箱再热，新风直吹盘管表面，存在导致盘管冻裂的隐患。条件同时具备，则将导致盘管冻裂。
对于北方地区居住建筑，在供暖初期，如果室外温度骤降、房间初始温度较低，会出现ERV装置出风温度低于0℃的现象。为防止热水盘管冻裂和保证新风质量，ERV新风送风与风机盘管系统配合使用时，送风应单独设风口直接送入房间，而不应通过盘管再热后送入。3.应保持通过ERV装置的新、排风量相等。
对于ERV系统的温度变化规律分析如下：
依据GB／T 21087--2007《空气一空气能量回收通风装置》，在新排风风量相等的条件下，温度交换效率按式(1)计算
(1)
式中为温度交换效率；txJ为新风进风干球温度，℃；
txc为新风出风干球温度，℃；tpj为排风进风干球温度，℃。
由于要求对湿汽有渗透回收功能，同时不能透过有害气体，一般全热回收ERV装置换热芯体选择非金属材质，其厚度较显热回收ERV装置用金属芯体厚，因此，新、排风之间的传热热阻大，温度交换效率低。以温度交换效率作为分析基础，取=30％，室内无人居住时的室内温度视为ERV系统的排风温度，即tpj=18℃．新风进风干球温度取当日最低温度-8℃，代入式(1)，计算得到新风出风温度(即进入风机盘管表面换热器的温度)txc=-0.2℃，此温度低于水的结冰温度。
在住宅中，由于通过ERV哑光玻璃回收装置的新风须分别送入不同的房间，与集中排风相比，新风送风风道长、风阻大，因此需要在ERV系统新风出口设计串联加压风机，风机风压一般高于系统实际阻力，卫生间通风机的运行导致通过ERV装置的新风量比排风量大。全热ERV回收装置运行时新风吸收的热量应与排风放出的热量存在显热交换量的平衡，在新、排风量不相等时，显热之间的平衡关系如式(2)所示。
(2)
式中为新风进风量，kg／h；为排风量，kg／人造脂肪h本地导航；Cp为空气比定压热容，J／(kg·℃)；tpc为排风干球温度，℃。
将相关数据代入式(2)有
(3)
由式(1)，(3)可看出，当新、排风量相等，即时，txc=-0.2℃，如果新、排风量不相等，新风量增大，即，则℃．新风量比排风量大得越多，新风出风口温度越低，越容易导致盘管冻裂。
对于热水盘管，如果盘管内水流通畅、流量恒定、热水温度足够高，冷风携带的冷量不足以将盘管内的水温降低到0℃以下，就不存在盘管冻裂问题。问题在于，随着建筑节能要求的提高，北方住宅供暖热负荷减小，设计时风机盘管机组仅用于满足住宅冬季热负荷的需要，制冷采用直接蒸发空调器，配置的热水盘管由以往的3排变成2排；同时采用单管行程．行程增长，容易产生气堵，且蓄热量低。如果水管安装采用上进下出方式，则不能很好地放气，物业又不可能去每户放气，冷风携带的冷量使盘管内水温降至0℃以下，从而导致盘管在供暖初期冻裂。
对于北方地区居住建筑，在供暖初期，如果室外温度骤降、房间初始温度较低，会出现ERV装置出风温度低于0℃的现象，从而很容易造成盘管冻裂。为防止热水盘管冻裂和保证新风质量，ERV新风送风与风机盘管系统配合使用时，送风应单独设风口直接送入房间，而不应通过盘管再热后送入。同时应保持通过ERV装置的新、排风量相等。
二．防治方法：
对于盘管冻裂现象的防治方法同样很多
1.防止脏堵。
定期清理系统管路，排出铁锈尘土等杂物；定期向系统加药，防止产生铁锈。
2.防止气堵。
系统充水时排净空气；定期为系统排气；定期检查排气阀是否完好。
3.室外温度的影响。
运行人员需多注意仪表的温度是否正常，发现异常必须及时处理。对于温度相对较低的位置应适当加大热水阀门开度。
4四氧化锰．采用自来水定压的户式集中空调系统，由于定压不稳，易造成气塞，水流不通，引起盘管冻裂，应注意检查出风温度。
5. 完善和改变控制系统
该方案按两步进行实施，首先改正原有防冻传感器安装位置，将原安装在热水盘管迎风面的传感器改在热水盘管背风面回水端，并与新风电动风阀、新风机组风机以及热水盘管电动阀连锁，当温度低于或等于5℃ 新型建筑模板， 强制关掉风机和新风电动风阀，并将热水盘管电动阀开至最大。其次，在新风入口新增一温度传感器，也与新风电动风阀、新风机组风机以及热水盘管电动阀连锁，依据室外新风温度来设定电动热水阀的最小开度，即最小开度为15减去室外新风温度，但应大于等于零； 另外，当室外新风温度小于一12℃和新风机组停止运行时，关掉新风机组风机和关闭新风电动风阀，并将热水盘管电动阀开至最大。以上改造为热水盘管设置了双重保险，且在原有基础上改动工作量较小。
6.隔断法
这种方法就是在新风入口加装一个与新风处理机连锁的保温型电动风量调节阀，新风处理机停止工作(既室内不再需要引入新风)时，与新风处理机连锁的保温型电动风量调节阀自动关闭，新风处理机的表冷器不再受室外冷空气的侵袭，从而连锁的保温型电动风量调节阀起到了保护表冷器的作用，这种设计要求空调运行人员一定要在确保热水循环的前提下，才能开启新风处理机。反之关闭。如果出现新风处理机表冷器铜管内的热水停止循环
而新风机没能及时停下来，则表冷器铜管就会被冻裂，发生泡水事故。所以说这种方法虽安装简单，却也存在着明显的缺陷。
7.预热法
这种方法就是除了在新风入口处加上连锁的电动保温风量调节阀外，在新风到表冷器这段距离之间加装预热器．使冬季室外新风温度提高到零度以上再去与表冷器接触，这样一旦出现其他意外情况如停电，循环水泵出现故障或表冷器堵塞，新风都不会对表冷器构成威胁。预热法有以下几种；
（1）热水，蒸汽预热
在新风处理机的入口与表冷器之间加装一组直径较粗(一般在DN32mnuZE右)的钢管，使新风经过这一组被热水或蒸汽加热的钢管时，新风温度提升以后再进入表冷段．使用这种方法最好是预热用热源与表冷段热源不是同一个热源。
（2）电加热预热
对现有新风机组功能段进行改造，在每台新风机组加热段前增加一个电加热预热段， 并新增一控制系统，加热实现分级调节且与风机连锁做无风、欠风等各种保护，使之预热后出风温度控制在5℃～ 10℃范围内。但这种方法受两个因素限制：一是新风机组处空间要充足，否则安装施工较为困难；二是各新风机组新风量不能过大，否则预热至所需温度耗电量过大，从而导致各机房电量配置不足，无法满足预热段大负荷用电需求。如果使用这种方法加热应重点考虑如何防火的事宜．
（3）自然预热
这种方法是使室外新风在进入新风处理机表冷器之前，利用建筑结构的特点对新风进行预热．①新风机房内安装足够的暖气片，新风通过阀门进到机房内。由暖气片提供热量使新风温度提高，然后才进入表冷器(新风阀门与新风处理机之间不设风管连接)。②新风经过具有热量的墙体构成的建筑风道，使新风预热。
（4）全热交换热回收装置
在每个空调机房增设一套全热交换热回收系统，利用空调机房内的排风和新风进行全热交换，实现对室外新风预热处理，同时也实现了能源节约。但这种方法同样受到空调机房安装空间的限制，且当实际排风量远小于新风热回收需求量时，该方案无法实现。
8.无表冷器法
这种方法是将新风机组，变成一个送风箱，里面没有表冷器。不承担冷，热负荷。夏季，送风箱送入室内的新风热负荷，由加大的风机盘管等空调设备承担。冬季，送风箱送入室内的新风冷负荷由加大的风机盘管，暖气片等来承担。
9. 如果冬季不使用盘管，建议：（1）将盘管里的水全部放掉，（2）在给水和回水上加盲板，（3）使用压缩空气吹（依据盘管的大小决定压缩空气吹得时间）（4）给盘管加防冻液，不一定要加满，但是要保证盘管的液体充分被防冻液稀释。（5）设计时在冷冻水系统并联一台小容量循环泵，①若系统冬季停用，但有热源，可将热源切换至风机盘管水系统，使小循环泵运行。②无热源，可设一台电加热器（壳管式的与水系统并联）与小循环泵组合运行，使风机盘管水系统管内水温度不低于5℃，保证不冻。要将系统内的水保证5℃，电加热功率不会太大，运行费用也不高，比放水、加防冻液等方法都可靠。使用这种方法应考虑的是停电问题，一旦停电，电加热和循环泵都将失去效果，很容易发生冻裂现象。所以建议没有备用发电设备的场所不要使用。
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