马艳龙：常规空调水系统及其运行故障详解

空调水系统的定压方式

在闭式循环的水系统中，需要给系统定压，其目的是保证系统管道及设备内充满水，以避免空气被吸入系统中。为此，必须保证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。 目前，空调水系统的定压方式主要有两种，一是高位开式膨胀水箱方式，二是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。

在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，因为它运行时无需消耗电能，工作稳定可靠。图（4－1）为膨胀水箱结构示意图，图（4－2）为气压罐结构示意图：

图（4－1） 膨胀水箱结构示意图         图（4－2） 气压罐结构示意图

1.气压罐；2.补水泵；3.配电箱；4.安全阀；5.压力控制器；6.自动排气罐；7.出水口；8.吸水口；9.底座；10.吊装环。

空调水系统运行故障

实际运行中空调水系统故障（这里把浪费能耗也定义为一种故障）较多，常见的有：制冷主机COP值过低、冷冻水泵、冷却水泵输送系数过低、冷却塔效率过低、管网水力

调、主机喘振(离心机组)、水泵电机超载、水泵扬程不足、空调机组表冷器堵塞、阀门失灵、水管堵塞等故障。

1. 影响制冷主机COP的因素：

一般情况下影响制冷主机能效比因素有：冷机负荷率、冷却塔效率、蒸发器/冷凝器换热温差、制冷剂泄漏等。

而最常见的影响因素为：冷机负荷率、冷却塔效率。

目前解决制冷机COP偏低的措施有：

1) 加装冷凝器清洗系统，从而可以减少冷凝器的阻力（实例：深圳人才大厦的空调机组加装冷凝器清洗系统后制冷主机节能达16％）；

2) 采用深度负压型冷却塔，从而降低冷却塔出水温度，提供制冷主机的效率；

3) 定期对冷却水系统进行水质处理；

4) 定期更换冷却塔风机皮带轮上的橡胶带；

5) 对于使用时间超过15年的系统可更换主机以提高制冷效率；

6) 更换高效制冷剂。

图（6－1）某冷凝器清洗系统安装示意图

2. 影响冷冻水泵（冷却水泵）输送系数的因素：

一般情况下影响冷冻（却）水泵输送系统因素有：冷冻（却）水供回水温差、冷冻（却）水泵扬程、冷冻（却）水泵效率等。

最常见的影响因素是冷冻（却）水供回水温差，冷冻（却）水供回水温差较小的主要原因是：冷冻（却）水泵定流量运行，部分负荷下无法调整转速。

目前解决冷冻（却）水泵输送系数偏小的措施有：

1) 用小泵替代大泵；

2) 加装水泵变速控制系统。

3. 影响冷却塔效率的因素：

一般情况下影响冷却塔效率的因素有：冷却塔控制策略、冷却塔风机效率、冷却塔风水比、冷却塔回流比例等。

其中最常见的因素为：冷却塔控制策略、冷却塔风机效率。

冷却塔风机在设计时是按照最大负荷选型的，而实际建筑大部分时间都处于部分负荷状态。现阶段很多冷却塔的控制策略都是根据冷却水回水温度控制冷却塔（风机）的开启台数，而水侧不控制。这样，风机不运转的冷却塔水侧旁通运行，结果这种控制策略使得冷却塔效率降低。

目前解决冷却塔效率偏低的措施有

1) 定期检查冷却塔的运行情况，尽量减少皮带打滑、风机丢转等现象的发生（深圳泰格公寓冷却塔风机皮带松动，造成风机效率很低，功率因数只有0.2左右）；

2) 加装冷却塔风机变频控制系统；

3) 对冷却塔风机的电机做保护措施；

4) 优化冷却塔运行策略(可以同时控制其风机的运行与水量的变化)。

4. 管网水力失调：

在建筑物暖通空调水系统中，水力失调是最常见的。由于水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热（冷）不均及更大的电能浪费，因此，必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。

措施：可以通过在空调水系统回水支管上安装静态平衡阀来解决水力平衡的问题。

参考文献

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