浅议空调冷源设计的一种新的选择

提要:简要介绍了风冷冷水机组在某工程中的应用,结合设计经验分析了风冷冷水机组噪声、振动、防雨、遮阳、积尘等问题并提出了相应对策。

关键词:风冷冷水机组;工程;应用

1　引言
近几年来,风冷式冷水机组以其模块化、组合方便,无冷却水系统,全电脑控制,自动化程度高等优点,使用日渐增多。但在实际使用中,也产生了一些问题。笔者以实际工程为例,将在空调工程设计中应用风冷式制冷机时所涉及到的一些值得注意的问题,加以总结,以供同行和用户参考。

2　工程简介
运城市法院审判法庭,建筑面积13 800 m2,内设审判大厅,中、小法庭,室内射击场,车库等,是集办公、娱乐、餐饮、客房为一体的综合大楼,空调负荷1 324.8 kW。
运城市是一个严重缺水的城市,因地下水过量开采和黄河断流,自1992年以来,每年夏天都闹水荒,而且一年比一年严重。地表水和浅井水盐碱含量过大,硬度过高,利用非常困难,所以设计时选用BFL-M20RT模块式风冷制冷机,共22台,作为该工程的空调冷源,总制冷量1 320 kW。冬季热源为60~50℃热水,由锅炉房提供。热水循环泵装在锅炉房。

3　制冷机组的布置
该建筑顶层分别为大法厅、大会议室、多功能厅等大空间厅室,屋顶皆为网架结构,不能设置如此大量的风冷机组,故把20台制冷机集中设置在审判区和生活区结合部位即生活及消防泵房的屋顶上(其余两台根据建筑要求单独安装),其布置见图1~3。

4　设计中需要注意的几个问题
4.1　由图1~3可以看出,机组之间留0.4 m间隙,两个组合之间留≥1.5 m的通道,这对于保证机组良好散热、高效运行是完全必要的。但目前在北京和四川一些地区安装风冷机时,有取消机组间0.4 m空间的作法,直接对接,散热条件不良,是不足取的。
4.2　安装地点的选择
与噪声的关系首先从降低管网造价角度讲,装机地点应选在负荷集中的地方;同时需考虑噪声对环境的影响。根据厂家提供的噪声资料,制成噪声与距离的关系图,见图4。可见距机组5 m(水平距离)范围内是噪声影响最大的区域。如在建筑裙房或低层建筑上设置机组时,与办公和居住建筑的水平距离最好在5 m以上。
4.3　机组的荷重与振动
20台机组加上管道、冷冻水和设备基础,重量约为41 t,再加上运行时的振动,对建筑影响很大,所以机组的减振很重要。我们曾遇到过不作减振处理的冷水机组,影响楼下房间使用的情况。因此,在设计中笔者首先在机组下设橡胶垫,在各机组间进出水管上装设橡胶减振接头(见图5)。另外在布置机组时尽量使机组基础的某一部分做在承重墙上,尽量避免在大空间屋顶板中间设机组,以防产生共振。实践证明,效果很好。
4.4　冷凝器积灰尘的处理
运城市是个干热多风、灰尘多的城市,风冷制冷机经过两三年使用后,其冷凝器盘管翅片普遍积灰严重,为此,厂家提出在机组本体加定时冲洗系统,但这要涉及机组本体改造,技术复杂,一时难以实现。
笔者在设置制冷机的屋顶上设计了Φ25 mm,p=0.5 MPa的自来水管(参见图1),可接Φ8 mm直流水枪,操作人员每周冲洗冷凝器盘管翅片一次,以保证机组正常散热和出力。但是,冲洗时不能直接用水枪冲洗机组的电脑控制板,以免造成运行障碍,控制失灵。
4.5　机组的遮阳和防雨
对布置在屋顶的冷水机组采取遮阳和防雨措施是有益的,一般有图6所示的两种形式。这两种形式会或多或少产生气流短路,影响出力,有的甚至因热保护自动停机。一般来说,若不影响散热,遮阳(雨)棚高需在7 m以上,同时要坚固、美观和抗风。这在实际工程中因造价和建筑造型等方面的限制,很难实现。从近两年的实际情况看,没有因日晒和雨水影响机组工作的事情发生。另外从我们掌握的国外使用屋顶式风冷制冷机组的资料看,大多没有防雨和遮阳设施。所以,笔者认为,搭遮阳(雨)棚弊多于利,最好不做。

5　结束语
目前,风冷冷水机组以其布置灵活、组合方便、自控程度高和省水等优点,越来越受到用户特别是缺水城市用户的欢迎。随着风冷制冷机技术的不断完善,该机型使用将会逐步增加,这无疑将为我们空调冷源的设计增加一种新的选择,但在工程设计时应考虑噪声、振动、积尘等问题。

6　参考文献
1　Wu has raised. http://www.51lunwen.com/ Air cooled heat pump application questions. HVAC,1995,25(5)