
在冬季寒冷气候条件下,空调系统尤其是水系统中央空调面临严重的冻结风险。一旦系统中的水结冰,体积膨胀可达9%,极易导致管道、换热器、水泵等关键部件破裂,造成设备损坏和重大经济损失。因此,实施科学有效的防冻保护措施是保障空调系统安全运行的重要环节。本文将从设计选型、运行管理、维护保养及应急处理等方面,系统阐述空调系统冬季防冻保护的技术规范。
首先,在系统设计阶段应充分考虑防冻需求。对于采用冷水机组或风冷热泵的水系统,必须根据当地最低气温合理配置防冻措施。当环境温度可能低于0℃时,建议在冷却水系统和冷冻水系统中添加防冻液,如乙二醇溶液。乙二醇浓度需根据最低预期温度进行计算,一般情况下,-10℃环境需配制25%~30%的乙二醇水溶液,-20℃则需提高至40%左右。同时,应避免使用甲醇等有毒物质作为防冻剂,以防泄漏对人体和环境造成危害。此外,管道布置应尽量避免形成“死段”或低点积液区域,所有可能存水的管段均应设置排水阀,确保停机后可彻底排空。
其次,保温措施是防冻保护的基础。所有暴露在低温环境中的水管、阀门、过滤器及设备接口均应进行可靠保温。保温材料宜选用闭孔橡塑或聚氨酯发泡材料,导热系数低且防水性能好。保温层厚度应根据环境温差和介质温度通过热工计算确定,通常室外管道保温厚度不应小于30mm,严寒地区应适当加厚。特别需要注意的是,阀门、法兰、仪表接头等异形部位常被忽视,应使用定制保温套或分段包扎,确保无裸露点。保温外层还应加装防水保护层,防止雨水渗入降低保温效果。
在运行管理方面,应建立完善的冬季运行规程。对于长期运行的空调系统,应确保循环水泵持续运转,维持水流速度不低于0.5m/s,以防止局部静止水体结冰。控制系统应设置低温报警功能,当检测到供水温度接近4℃时自动启动加热或循环措施。对于间歇运行或夜间停机的系统,建议采用“低速循环+电伴热”组合方式。电伴热系统应沿易冻管段敷设,并配备温控器实现自动启停,避免过热或能耗浪费。电伴热带安装前需进行绝缘测试,敷设时不得重叠或交叉,外覆保温层后方可通电使用。
对于空气处理机组(AHU)和风机盘管(FCU),防冻重点在于表冷器。当新风温度低于设定值(通常为5℃)时,应联动关闭新风阀并开启回风阀,防止冷风直接冲击水盘管。同时,可设置防冻开关或温度传感器监测盘管表面温度,一旦低于3℃即触发报警并自动采取保护动作,如停止风机运行、开启热水阀或启动旁通循环。值得注意的是,仅依靠电动两通阀关闭水流并不足以防冻,因阀后仍可能存水冻结,故应在停机后彻底排空或保持微量循环。
定期维护是防冻体系可持续运行的关键。入冬前应对整个水系统进行检查:确认所有排水阀灵活可用,保温层完好无损,电伴热系统工作正常,控制逻辑正确。同时,应检测水质,防止因腐蚀产物堵塞管道影响流动。对于长期停用的系统,最稳妥的方式是将系统内的水完全排空,并用压缩空气吹干。若无法排空,则必须保证防冻液浓度符合要求,并定期取样化验,防止稀释或变质。
最后,应制定应急预案。现场应明确标注各排水点位置,配备必要的工具和防护用品。一旦发生冻结,严禁使用明火烘烤,可采用热风枪或电加热带缓慢解冻,避免骤热导致管道开裂。解冻后须全面检查系统密封性,确认无泄漏方可重新启用。
综上所述,空调系统冬季防冻是一项系统工程,涉及设计、施工、运行与维护多个环节。只有严格执行技术规范,落实各项防护措施,才能有效避免冻害事故,确保设备安全和建筑环境的稳定供应。
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