北方地区某新风能量回收系统用户风机盘管冻裂原因分析

1、2010年第40卷第2期86技术交流暖通空调HV&AC北方地区某新风能量回收系统用户风机盘管冻裂原因分析国家空调设备质量监督检验中心曹阳刘刚摘要分析了该住户风机盘管在供暖初期冻裂的原因空气2空气能量回收系统新风送风温度低于0,指出为防止送风温度过低导致盘管冻裂,风直接送入热水盘管再热的方式。关键词北方地区新风能量回收系统CauseanalysisforackinginafreshairenereuserinnorthernresidenceByCaoYangandLiuGangAbstractAnalysesthereasonforfan2coilcrackingintheearlyh

2、eatingperiodwhenthefreshairsupplytemperatureofERVsystemislowerthan0,andpointsoutthatinordertopreventfan2coilfrostingcrackingcausedbythelowsupplyairtemperature,reheatingfreshairbythehotwatercoilinresidentialbuildingheatingdesignshouldbeavoidedtoadopt.Keywordsnorthernarea,freshairenergyrecoverysystem,

3、fan2coilfrostingcrackingNationalCenterforQualitySupervisionandInspectionofAirConditioningEquipment,Beijing,China1空气2空气能量回收系统(ERV系统)的使用该住宅楼采用集中供暖系统,各房间通过风机盘管供热、多联机制冷。设置ERV系统通风换气,以保证室内舒适度,ERV系统采用公用新风道和排风道。该建筑于2009年11月10日开始供暖,住户12日发现水淹居室,期随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对居住建筑室内环境的要求逐渐提高,不仅要求控制房间内的温湿度,还要求加大维持室内卫生

4、环境要求的新风量,使得住宅空调供暖能耗增加。为了满足舒适、卫生、节能的需要,北方地区的一些高档住宅中开始采用具有排风热回收功能的空气2空气能量回收系统。本文对该系统用于北方住宅中时存在的空调盘管冻裂问题的原因进行分析。2存在的问题间北京下了入冬第三场大雪,京城最低气温降至-8。住宅平面如图1所示,ERV系统从新风竖井中抽吸新风,新风与排风换热后,通过串联的加压风机送入各房间的风机盘管回风箱中,再热后送入房间。图1中编号为FP(A)的风机盘管机组盘管发生了爆裂。3.2温度变化规律分析住宅使用ERV装置可以满足节能和确保室内空气卫生质量的要求,但也存在冬季风机盘管冻裂水淹居室的隐患。风机盘管冻裂多

5、出现在供暖初期气温骤降时。2009年冬季刚进入供暖季时,北京某高档住宅小区的1栋18层高层建筑12层一用户就出现了集中供暖风机盘管铜管爆裂的事故,由于住户当时不在家,导致装修和名贵字画破损,经济损失惨重。为避免楼内其他用户发生类似情况,造成更大的损失,笔者应邀对风机盘管爆裂原因进行分析并提出解决办法。分析原因时,曾认为室外新风导致冻裂的可能性小,而认为可能的原因是水击、腐蚀、盘管制造质量、与风机盘管放置一起的多联机室内机蒸发器冬季制冷等,但调查分析结果表明,送0以下新风才是导致盘管冻裂破损的原因。3原因分析3.1系统简述针对上述系统,对设备的运行参数分析如下。依据GB/T210872007空气

6、2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。×100%wd=tXJ-tPJ(1)式中wd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,。曹阳,男,1965年6月生,硕士研究生,硕士,教授级高工,副主任100013北京市北三环东路30号3E2mail:caoyang收稿日期:2009212229暖通空调HV&AC2010年第40卷第2期技术交流tXC=(18-tPC)-8GXF87(3)由式(1),(3)可看出,当新、排风量相等,即GPF/GXF=1时,tXC=-0.2,如果新、排风量不相等,

7、新风量增大,即GPF/GXF<1,则tXC<-0.2,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。3.4热水盘管布水器、接管对水量分配的影响对于热水盘管,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,北方住宅供暖热图1住宅平面示意图,配置的热水盘管由以往32;同时采用单管行程,行程增长,容易产生气,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。综上,在北方地区居住建筑采用全热交换器、新风量大于

8、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。4结论4.1对于北方地区居住建筑,在供暖初期,如果室外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,其厚度较显热回收ERV,风之间的传热热阻大,作为分析基础,取wd=视为ERV,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。3

9、.3新、排风风量对新风出风温度的影响在住宅中,由于通过ERV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。GXFcp(tXC-tXJ)=GPFcp(tPJ-tPC)(2)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。4.2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

10、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。4.3应保持通过ERV装置的新、排风量相等。式中GXF为新风进风量,kg/h;GPF为排风量,kg/h;cp为);tPC为排风干球温度,。空气比定压热容,J/(kg参考文献:1中国建筑科学研究院.GB/T210872007空气2空气能量回收装置S.北京:中国标准出版社,20082薛殿华.空气调节M.北京:清华大学出版社,1991将相关数据代入式(2)有简讯首届中国地源热泵行业评优活动落下帷幕个多月集中展示、实地考察、专家评审等环节,最终产生了“中国地源热泵行业发展推动人物”、“中国地源热泵行业发展技术推动人物”和“2009年度优秀设计师”等3个个人奖项以及中国地源热泵行业“优秀民族品牌”“、优秀外资品牌”“、系统集成优秀企业”“、工程技术创新企业”、“系统地质勘察优秀企业”“、系统产品控制优秀企业”“、系统应用管材优秀企业”“、推动中国地源热泵技术应用优秀房地产企业”“、中国地源热泵系统建筑应用(2009年度)典范工程”和“新锐企业”等11个企业奖项。(才隽)由全国地源热泵委员会、住房和城乡建设部建设环境工程技术中心、中国建设报社共同主办