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艾默生精密空調(diào)維修服務(wù)
空調(diào)不制冷的維修方法
空調(diào)出現(xiàn)了不制冷的情況,維修師傅要求加氟。但是不久就發(fā)現(xiàn)空調(diào)又不制冷了。維修師傅檢查后說,是室外機(jī)管道上有個洞造成氟泄漏,所以空調(diào)不制冷,必須焊接后才能加氟,否則問題還會再次出現(xiàn)。針對以上情況,中國家電協(xié)會秘書長徐東生解釋說,制冷劑是空調(diào)制冷系統(tǒng)中傳遞熱量的媒介,沒有它,空調(diào)就不可能制冷或制熱。但空調(diào)在使用過程中本身是不消耗制冷劑的。一臺安裝合格的空調(diào),至少5年之內(nèi),甚至用至報廢也不需加氟。一般情況下,空調(diào)制冷效果不佳,肯定是綜合因素造成的,而缺氟的可能小于其他因素。之所以要加氟,是因?yàn)榭照{(diào)在使用過程中制冷劑可能會泄漏。而泄漏的速度完全取決于安裝工的技術(shù)水平和空調(diào)管道的焊接質(zhì)量等。空調(diào)如果出現(xiàn)制冷效果不好,甚至不制冷等問題,首先要考慮清洗和檢測空調(diào),如果要加氟,之前也必須檢查漏點(diǎn),否則問題會反復(fù)發(fā)生。
有時候空調(diào)不制冷了,維修工人表示要加氟,但不久空調(diào)又出現(xiàn)故障,維修工人卻表示氟太多了,要放氟。
無氟空調(diào)并不是指空調(diào)的制冷劑里不含氟,而是不含氟氯烴。同時,無氟空調(diào)是使用環(huán)保制冷劑替換了傳統(tǒng)制冷劑,而加氟是加制冷劑的俗稱,如果制冷劑不足就得添加。
針對以上情況,專家解釋說,空調(diào)是通過制冷劑蒸發(fā)吸收熱量達(dá)到降溫效果的,因此制冷劑在空調(diào)內(nèi)形成一定壓力,機(jī)器才能正常工作,壓力既不能過小也不能過大。加氟過多,壓力過大就會造成制冷劑不在室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器上蒸發(fā),而在回氣管道的連接管上蒸發(fā),不僅不能達(dá)到降溫效果,甚至?xí)斐煽照{(diào)保護(hù)性停機(jī)(高壓保護(hù))。同時制冷劑壓力又受到溫度、濕度等因素的影響,如果維修工人加氟時沒有考慮到加氟后氣溫會明顯上升,加氟過多,導(dǎo)致高溫下制冷劑膨脹,壓力過大,就會造成空調(diào)不制冷。
一、本課題研究范圍
本研究的范圍是5000平米(地板面積)機(jī)房中所采用的機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)部分??侷T設(shè)備負(fù)荷按為4500千瓦規(guī)劃。
二、具體分析方法
考慮到該問題的復(fù)雜性,針對本項(xiàng)目的負(fù)荷規(guī)模,綜合分析比較當(dāng)前常用的兩種機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)即:風(fēng)冷型機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)和冷凍水型機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)。
我們從以下十個方面分析比較兩種系統(tǒng):1、可靠性;2、漏水隱患;3、能效比;4、可擴(kuò)容性;5、分期建設(shè)與靈活性;6、對建筑的外部條件要求;7、投資;8、維護(hù)管理;9、系統(tǒng)的適應(yīng)性;10、對設(shè)計的要求。
2.1風(fēng)冷冷卻方式的綜合分析
典型風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)圖如下:該系統(tǒng)由空調(diào)室外機(jī)組和空調(diào)室內(nèi)機(jī)組兩部分組成。
對典型風(fēng)冷型機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)的十個方面分析如下:
2.1.1可靠性:風(fēng)冷冷卻方式的主要組成就是風(fēng)冷室內(nèi)機(jī)、風(fēng)冷室外冷凝器,其路由為獨(dú)立的冷媒管路連接,從物理連接的角度看(不考慮主備機(jī)切換、能效管理等邏輯控制與連接),系統(tǒng)完全獨(dú)立,任意機(jī)組路由的故障不會影響其它機(jī)組,因此從系統(tǒng)的角度看,沒有任何影響系統(tǒng)運(yùn)行的單點(diǎn)故障。
2.1.2漏水隱患:風(fēng)冷冷卻方式因僅有加濕水管部分進(jìn)入機(jī)房,相對漏水隱患較小。降低該系統(tǒng)漏水隱患的主要措施有:(1)如果排水管路泄漏,機(jī)組在探測到漏水后,自動關(guān)閉進(jìn)水管路,排除進(jìn)一步漏水的可能;(2)如果進(jìn)水管路泄漏,監(jiān)控系統(tǒng)將立即告警。
即使不考慮設(shè)計有自動關(guān)閉進(jìn)水閥的裝置,在值班人員抵達(dá)現(xiàn)場關(guān)閉進(jìn)水閥之前,因單個機(jī)房進(jìn)水量?。啃r供水量小于100升),不會對機(jī)房造成大的危害。如果設(shè)計有合適高度的攔水壩和排水孔,漏水造成對機(jī)房的隱患將徹底排除。
2.1.3能效比:風(fēng)冷冷卻方式單機(jī)系統(tǒng)的能效比較高,從冷卻的角度看,主要能耗產(chǎn)生于壓縮機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)、風(fēng)冷室外冷凝器。此方式能效比穩(wěn)定,目前業(yè)界常用的風(fēng)冷方式能效比約為2.7-3.1。如考慮利用自然冷源,可進(jìn)一步提高能效比。
例如制冷劑泵循環(huán)模式,冬季時可停止壓縮機(jī)運(yùn)行,通過制冷劑泵實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán),能效比將高達(dá)6.5以上,按此計算,北京地區(qū)全年能效比(在正在修訂的《GB19413計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理機(jī)房用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》中規(guī)定:全年能效比(AEER)annualenergyefficiencyratio:機(jī)房空調(diào)進(jìn)行全年制冷時從室內(nèi)除去的熱量總和與消耗的電量總和之比)將高達(dá)3.5以上。
2.1.4可擴(kuò)容性:風(fēng)冷冷卻方式由于系統(tǒng)獨(dú)立,路由獨(dú)立,規(guī)劃簡單,因此幾乎不受限制,只需要提前預(yù)留室內(nèi)外機(jī)組的位置以及路由管井等,不需要提前對整體管路進(jìn)行設(shè)計,擴(kuò)容非常簡單只要留出適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容空間即可。
2.1.5分期建設(shè)與靈活性:風(fēng)冷冷卻方式非常靈活,可以非常簡便地分期建設(shè)。以此項(xiàng)目為例,對于多個小面積機(jī)房而言,完全可以以場地為單位,進(jìn)行分期建設(shè),在每一步建設(shè)中,再充分考慮風(fēng)冷室外冷凝器場地以及冷媒路由的前提下,不需要額外考慮其它分區(qū)的建設(shè)。
2.1.6對建筑外部條件的要求:風(fēng)冷冷卻方式的問題存在與風(fēng)冷室外冷凝器占地要求較大,但如果提前規(guī)劃有面積足夠大的屋頂放置冷凝器,或在機(jī)房每層建設(shè)有冷凝器平臺,這個問題將得以解決。依照本項(xiàng)目規(guī)模,如采用常規(guī)產(chǎn)品室外冷凝器的占用面積約為600平米。
2.1.7投資:對于本項(xiàng)目的負(fù)荷需求而言,如采用風(fēng)冷冷卻方式系統(tǒng)大約需要45-55套100千瓦機(jī)組總投資約為1500萬,包括風(fēng)冷空調(diào)室內(nèi)外機(jī)以及安裝費(fèi)用,并可以分期投資,分期實(shí)施。
2.1.8維護(hù)管理:風(fēng)冷冷卻方式系統(tǒng)簡單,無共用管路等,故障類型明確,機(jī)組之間互無影響,維護(hù)要求低,對維護(hù)人員的要求也較低,僅需要少量的維護(hù)人員。
2.1.9系統(tǒng)適應(yīng)性:風(fēng)冷冷卻方式對室內(nèi)外及距離有限制,系統(tǒng)管路長度有一定限制,一般標(biāo)稱要求室內(nèi)外機(jī)單程總長度在60米之內(nèi),冷量損失可忽略不計,目前國內(nèi)最長案例為單程120米。
另外,對室內(nèi)外機(jī)高度差也有要求,一般標(biāo)稱要求風(fēng)冷室外冷凝器可高出室內(nèi)機(jī)20米之內(nèi),冷量損失可忽略不計,目前國內(nèi)最長案例為35米;一般標(biāo)稱要求風(fēng)冷室外冷凝器可低于室內(nèi)機(jī)9米之內(nèi),冷量損失可忽略不計,目前國內(nèi)最長案例為15米。
2.1.10對設(shè)計的要求:因系統(tǒng)清晰、明確,屬于成熟設(shè)計范疇,因此設(shè)計相對簡單,安全。綜合說明:風(fēng)冷冷卻方式簡單,可靠,在能效、可擴(kuò)容性等方面具有不可比擬的優(yōu)勢,因此最為常用。國內(nèi)類似的中大型機(jī)房采用風(fēng)冷系統(tǒng)的案例非常多。
2.2、冷凍水冷卻方式的綜合分析典型的冷凍水系統(tǒng)機(jī)房專用空調(diào)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
室內(nèi)冷凍水機(jī)房空調(diào)、冷凍水供回水管路、冷凍水水泵、冷凍水機(jī)組、冷卻水塔、冷卻水供回水管路、冷卻水泵等部分組成。對典型的冷凍水機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)的十個方面分析如下:
2.2.1可靠性:如果將冷凍主機(jī)部分設(shè)計為單機(jī)系統(tǒng),或管路系統(tǒng)設(shè)計為單管路,將存在嚴(yán)重的單點(diǎn)瓶頸,一旦冷凍主機(jī)故障或管路故障,整個系統(tǒng)將癱瘓,因此如果該系統(tǒng)采用冷凍水冷卻方式,必須采用主機(jī)備份和雙管路系統(tǒng)來解決,要求冷凍主機(jī)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、泵系統(tǒng)采用N+X備份,確保任意系統(tǒng)發(fā)生故障,整個系統(tǒng)正常提供冷凍水。
如項(xiàng)目采用冷凍水主設(shè)備冗余、管路系統(tǒng)采用雙環(huán)管網(wǎng)等設(shè)計,在任意管路或主器件出現(xiàn)問題,仍能不影響絕大部分的機(jī)組運(yùn)行。
2.2.2漏水隱患:冷凍水冷卻方式隱患較大,問題在大型冷凍水管進(jìn)入機(jī)房,就存在水浸機(jī)房的風(fēng)險,一旦進(jìn)入機(jī)房的主管路發(fā)生問題,由于水量大,很難通過防水壩以及排水孔排除漏水。
這就需要設(shè)計有漏水報警與聯(lián)動系統(tǒng)(例如在發(fā)生漏水時,立即判斷并自動關(guān)閉相應(yīng)段的水閥),并需要在系統(tǒng)運(yùn)行的每個月進(jìn)行檢查,避免出現(xiàn)即使漏水告警系統(tǒng)發(fā)出信號,但電動水閥也無法關(guān)閉的問題。若主管路發(fā)生漏水將帶來災(zāi)難性影響。
2.2.3能效比:冷凍水冷卻方式中,大型冷凍主機(jī)的壓縮機(jī)能效比高于機(jī)房空調(diào)壓縮機(jī),但是整個冷凍水的耗電包括壓縮機(jī)、冷凍水泵、冷卻水系統(tǒng)、末端冷凍水機(jī)組的總耗電,這樣,針對整個空調(diào)系統(tǒng)的能效比約在2.5~3.5。
而綜合效率取決于冷凍主機(jī)的效率,總冷量為4500KW的系統(tǒng)冷凍水主機(jī)能效比取國標(biāo)二級能效5.6,按5000平方米機(jī)房計算,并考慮冷凍主機(jī)水泵冷卻塔能無極調(diào)節(jié)變頻時,總能效比顯示出優(yōu)勢。當(dāng)然,可以設(shè)計在冬季利用自然冷源,進(jìn)一步提高全年能效比。
例如應(yīng)用風(fēng)冷直接蒸發(fā)式冷卻塔,優(yōu)勢是冬季節(jié)能明顯,缺點(diǎn)是價格較高,夏季使用效率較低。另外,如果設(shè)計為相對高的進(jìn)出水溫度。
例如:不是設(shè)計為傳統(tǒng)的7℃進(jìn)水,12℃回水(此時制冷終端冷凍水機(jī)房專用空調(diào)的顯熱比在80%左右),而是設(shè)計為10℃進(jìn) 水,16℃回水,將提高制冷終端冷凍水機(jī)房專用空調(diào)的顯熱比,甚至達(dá)到100%,這樣,將減少因低顯熱比的除濕與加濕能耗,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能,但代價是將設(shè)計有更多數(shù)量的制冷終端冷凍水機(jī)房專用空調(diào),這種方法已經(jīng)在國內(nèi)最新的一些項(xiàng)目中應(yīng)用。
2.2.4可擴(kuò)容性:冷凍水冷卻方式的管路系統(tǒng)和主機(jī)系統(tǒng),都需要提前規(guī)劃設(shè)計,例如否則后期擴(kuò)容難度大。冷凍主機(jī)系統(tǒng)可按N+X方式逐一設(shè)計,但管路系統(tǒng)無法逐一設(shè)計,必須根據(jù)終期容量進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計,否則后期無法更改,這樣就會帶來很多問題。
例如:前期管路設(shè)計與冷凍主機(jī)設(shè)計很難匹配運(yùn)行的問題等,同時也會影響前期運(yùn)行的效率。因此需要在設(shè)計中充分考慮。
2.2.5分期建設(shè)與靈活性:冷凍水冷卻方式的主管路系統(tǒng)需要提前安裝到位,制冷主機(jī)可分期實(shí)施,末端管路系統(tǒng)因主管系統(tǒng)限制,調(diào)整余地少,水路平衡和互相干擾大,因此對設(shè)計要求很高,分期建設(shè)難度很大,很難在不同建設(shè)時期保證系統(tǒng)都運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
2.2.6對建筑外部條件的要求:這一點(diǎn)是冷凍水冷卻方式的優(yōu)勢,其冷凍主機(jī)和冷卻塔可以集中布置,占地面積少。但不足在于,如果冷凍主機(jī)系統(tǒng)或其冷卻塔設(shè)計在屋面,則對承重要求高。
如設(shè)計在地下室,需要進(jìn)行好降噪工作等。本項(xiàng)目規(guī)模下冷凍水主機(jī)一般設(shè)計在地下室,按2+1備份,2600kW/臺考慮,并考慮配電、泵、控制裝置、水處理裝置、管路,需要約300~400平方米。冷卻塔一般設(shè)計在樓頂或戶外地面,選擇按3臺2+1備份考慮,占地約100平方米。
2.2.7投資:針對5000平米機(jī)房,與風(fēng)冷冷卻方式比較,冷凍水冷卻方式投資較高。包括冷凍主機(jī)、冷卻塔、管路、末端冷凍水機(jī)房專用空調(diào)等系統(tǒng),應(yīng)設(shè)計有冷凍主機(jī)水泵冷卻塔能無極調(diào)節(jié)變頻系統(tǒng)等,另外北京地區(qū)必須考慮冷卻水防凍問題,因此將進(jìn)一步增加成本。
如為高可用性要求機(jī)房,為考慮安全性,設(shè)計為雙盤管冷凍水系統(tǒng),也就是說冷凍水機(jī)房專用空調(diào)同時設(shè)計有兩套盤管,并有兩路進(jìn)水、兩路排水,正常運(yùn)行時一路供回水系統(tǒng)和一套盤管工作,另一路處于備用,任意路系統(tǒng)無法正常供水,系統(tǒng)將自動切換到另一套盤管。此方案將進(jìn)一步保障系統(tǒng)的安全性,但同時也將增加投資。
2.2.8可維護(hù)管理:冷凍水冷卻方式需要高水平的運(yùn)行與維護(hù)隊(duì)伍,需要時時檢測水管路系統(tǒng)的壓力、水溫,檢查冷凍主機(jī)、冷卻塔、泵的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵電動水閥以及漏水檢測元件的有效性,因此必須建設(shè)有高水平的運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍,對人員素質(zhì)要求較高,投入運(yùn)維方面的人員開支等遠(yuǎn)高于風(fēng)冷系統(tǒng)。
2.2.9系統(tǒng)的適應(yīng)性:冷凍水冷卻方式適應(yīng)管路較長(水泵揚(yáng)程范圍內(nèi))。目前國內(nèi)選擇冷凍水冷卻方案,一般有兩種情況:情況一:應(yīng)用冷凍水空調(diào)的投資收益率適合的超大機(jī)房;情況二、無法設(shè)計風(fēng)冷室外冷凝器場地的機(jī)房。
2.2.10對設(shè)計的要求:如為高可用性要求,必須考慮冷凍主機(jī)的備份問題、雙管路設(shè)計、雙盤管冷凍水空調(diào)末端設(shè)計,冷凍主機(jī)水泵冷卻塔能無極調(diào)節(jié)變頻設(shè)計等,關(guān)鍵設(shè)計包括可點(diǎn)水壓的平衡性,末端水流量、壓降的合理性等等,因此對設(shè)計的要求非常高。綜合說明:優(yōu)點(diǎn)(適合管路長,高度,建筑外立面考慮美觀)與缺點(diǎn)都非常明顯,系統(tǒng)的高效性與系統(tǒng)的可擴(kuò)容性、系統(tǒng)的可分期實(shí)施性、系統(tǒng)的靈活性形成了不可調(diào)和的矛盾。
2.3風(fēng)冷冷卻方式與冷凍水冷卻方式的系統(tǒng)比較
三、風(fēng)冷冷卻方式與冷凍水冷卻方式的運(yùn)行能耗分析(北京地區(qū))
為了實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排的要求,特對該項(xiàng)目的運(yùn)行能耗情況作了估算性的分析。整體運(yùn)行能耗估算比較說明:
(1)對比風(fēng)冷、冷凍水不同冷卻方式,在北京地區(qū),針對5000平方米機(jī)房的不同運(yùn)行成本;(2)年耗電量計算負(fù)荷取值,即在不同環(huán)境溫度下,機(jī)房受環(huán)境變化影響的空調(diào)負(fù)載率的變化:≤0℃,80%負(fù)載;0—15℃,85%負(fù)載;15—25℃,90%負(fù)載;25—35℃,95%負(fù)載;>35℃,100%負(fù)載;
(3)冷凍水空調(diào)耗電和冷凍水主機(jī)能效比有直接關(guān)系。從目前冷凍水主機(jī)情況看,大制冷量的離心機(jī)能效比較高。5000平方米機(jī)房,總冷量為4500KW的系統(tǒng)冷凍水主機(jī)能效比取國標(biāo)二級能效5.6,并考慮冷凍主機(jī)水泵冷卻塔能無極調(diào)節(jié)變頻;
(4)功耗比較僅考慮制冷工況;
(5)機(jī)房冷量設(shè)計,按900W/㎡計算制冷量。
計算步驟一:計算總熱負(fù)荷及估算空調(diào)數(shù)量
計算步驟二:計算不同冷卻方式的機(jī)組主要部件的耗電量:
其中:
(1)風(fēng)冷機(jī)組按能效比2.95計算,則每臺機(jī)組總能耗33.9kW;
(2)冷凍水機(jī)組壓縮機(jī)能效比依據(jù)國標(biāo)二級能效5.6;
(3)冷凍水水泵、冷卻塔、冷卻水泵功率根據(jù)總的冷凍水流量以及冷卻水流量的需求進(jìn)行推算
計算步驟三:根據(jù)北京地區(qū)不同溫度的全年小時數(shù)以及在不同溫度下的負(fù)載率,計算壓縮機(jī)、冷水機(jī)組、水泵和冷卻塔(考慮變頻)功耗,得出綜合比對結(jié)果。
其中:北京地區(qū)不同溫度的全年小時數(shù)為中國氣象局1971年到2003年共30年的實(shí)測氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計算。
計算結(jié)論為:
(1)單臺風(fēng)冷主機(jī)組壓縮機(jī)與室外風(fēng)機(jī)全年耗電量為:191235kW
(2)冷凍水系統(tǒng)中所有的冷水機(jī)組、水泵和冷卻塔全年耗電量為:8241490kW(水泵、冷卻塔耗能按與負(fù)載量相同變化率估算)
(3)風(fēng)冷方案全年耗電量:191235kW×45臺+7.8kW×45臺×8760全年小時=11680339kW
運(yùn)行費(fèi)用:按0.8元/度計算可得:934萬元
(4)冷凍水方案全年耗電量:8241490kW+7.8kW×45臺×8760全年小時=11316250kW
運(yùn)行費(fèi)用:按0.8元/kWh計算得905萬元
運(yùn)行能耗費(fèi)用計算結(jié)論:根據(jù)常規(guī)風(fēng)冷與冷凍水方案比較,冷凍主機(jī)壓縮機(jī)能效比按5.6計算,風(fēng)冷整機(jī)能效比按2.95計算,不考慮自然冷卻等節(jié)能方案,單純考慮系統(tǒng)運(yùn)行功耗,冷凍水運(yùn)行費(fèi)用低于風(fēng)冷,年節(jié)能率3.1%。
四、風(fēng)冷冷凝器與冷凍水主機(jī)和冷卻塔占地面積估算比較
占地面積問題,不同品牌相差非常大,僅供參考。此估算與設(shè)備品牌以及是否設(shè)計自然冷、冷凍水送回水溫度關(guān)系極大,此處比較按標(biāo)準(zhǔn)方案以及品牌的一般設(shè)計考慮:
4.1、風(fēng)冷方式
風(fēng)冷冷凝器一般設(shè)計在樓頂或冷凝器平臺或戶外地面,按45臺空調(diào)的90個冷凝器設(shè)計,不考慮備份約540平方米。如考慮10%備份約600平方米。
4.2、冷凍水方式
冷凍水主機(jī)一般設(shè)計在地下室,按2+1備份,2600kW/臺考慮,并考慮配電、泵、控制裝置、水處理裝置、管路,需要約300~400m2。冷卻塔一般設(shè)計在樓頂或戶外地面,選擇按3臺因此若單純考慮節(jié)能亮點(diǎn)則本項(xiàng)目可采用冷凍水+自然冷卻+雙盤管+提高進(jìn)回水溫+EC風(fēng)機(jī)的綜合方案。若考慮安全為主,節(jié)能為輔的思路則可采用風(fēng)冷+泵循環(huán)自然冷卻+EC風(fēng)機(jī)+室外新風(fēng)利用的方案。
2+1備份考慮,占地約100m2。


