
随着我国建筑节能标准的不断提高以及极端天气频发,空调设备在冬季运行中的安全性与可靠性日益受到关注。特别是在寒冷地区,空调系统在低温环境下容易出现结冰、冻结等问题,严重影响设备正常运行,甚至导致管道破裂、压缩机损坏等严重故障。为此,国家相关部门近年来陆续出台并更新了关于空调设备防冻保护功能的技术要求,旨在提升设备在低温环境下的适应能力和运行安全。
根据最新发布的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736-2023)以及《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2024)的相关规定,空调设备必须具备完善的防冻保护功能,尤其是在采用水系统(如风机盘管、空气处理机组、冷水机组等)的场合,防冻措施已成为强制性技术要求。这些规定不仅适用于新建项目,也逐步推广至既有建筑的改造工程中。
首先,防冻保护的核心目标是防止换热器、水管路及附属部件在低温环境下因水结冰而造成物理损伤。冰的体积比水大约增加9%,一旦系统内积水冻结,极易引发管道胀裂或换热器翅片变形,维修成本高且存在安全隐患。因此,新规定明确要求所有可能暴露在低温环境中的水系统组件,必须配备温度监测与自动防冻控制机制。
具体技术要求包括:第一,所有空调水系统应设置不少于两处的温度传感器,分别安装在回水主管和关键换热设备出口位置,实时监测水温变化。当检测到水温低于设定阈值(通常为4℃)时,控制系统应立即启动防冻响应程序。第二,防冻响应方式包括但不限于:自动启动循环水泵维持水流、开启电动阀门引入高温回水、启动电加热装置对局部管段进行加热,或在极端情况下自动排空系统存水。
此外,对于采用风冷热泵型空调系统的设备,新标准特别强调了室外机蒸发器表面结霜的监测与除霜控制逻辑。规定指出,除霜周期不应仅依赖定时控制,而应结合环境温湿度、盘管表面温度及累计运行时间等多参数综合判断,避免频繁无效除霜或除霜不彻底导致的结冰积累。同时,除霜过程中应确保室内侧供热连续性,可通过旁通热气或辅助电加热等方式维持室温稳定。
在控制系统方面,最新技术要求提倡采用智能化管理平台实现远程监控与预警。空调系统的防冻状态应能通过楼宇自控系统(BAS)或能源管理系统(EMS)实时上传,一旦触发防冻警报,系统应自动记录事件时间、温度数据及应对动作,并向运维人员发送通知。对于无人值守场所,系统还应具备断电记忆和来电自启功能,确保电力恢复后能第一时间执行防冻程序。
值得注意的是,针对不同气候区,防冻保护的技术等级有所区分。依据《建筑气候区划标准》(GB 50178),严寒地区(如东北、内蒙古)和寒冷地区(如华北、西北)的空调系统需满足更严格的防冻配置要求。例如,在冬季最低气温低于-15℃的区域,强制要求加装管道伴热带,并对保温材料提出更高的导热系数和厚度标准(一般不低于30mm闭孔橡塑保温)。而在夏热冬冷地区,则允许采用简化版防冻策略,但仍需保证基本的温度监控与低水温联锁保护。
从设备制造端来看,新规定推动了空调主机及末端产品在设计阶段就集成防冻模块。目前主流品牌已普遍在空气处理机组中内置防冻开关、水流开关和智能控制器,部分高端机型还配备了AI学习算法,可根据历史气象数据预测结冰风险并提前干预。与此同时,行业标准《暖通空调系统防冻保护技术规程》正在编制中,预计将对测试方法、性能验证和验收流程作出统一规范。
最后,施工与运维环节也被纳入防冻保障体系。新规定强调,系统调试阶段必须进行防冻功能模拟测试,验证传感器精度、控制逻辑响应速度及执行机构动作可靠性。投入使用后,每年入冬前应开展专项检查,重点排查保温破损、阀门卡滞、传感器失效等问题,确保防冻系统始终处于有效待命状态。
综上所述,空调设备防冻保护功能的技术要求正朝着系统化、智能化和区域差异化方向发展。这不仅是保障设备寿命和运行安全的基础措施,也是实现建筑能源高效利用和可持续发展的关键环节。未来,随着物联网、大数据和人工智能技术的深入应用,空调系统的防冻保护将更加精准、主动和自适应,为极端气候条件下的室内环境提供坚实支撑。
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