风冷发电机组范文

风冷发电机组范文（精选9篇）

风冷发电机组 第1篇

关键词：风冷,发电机组,静音箱体,噪声控制,静音消声器

0 引言

风冷式柴油发电机组以其良好的低温启动性能及适应性得到快速发展,柴油发电机组作为应急备用电源在通信、医疗及军用产品中得到广泛应用,尤其在军用中对柴油发电机组的高低温性能及噪音有很高要求。风冷式机组除自身的冷却风扇外还需要根据机组整体散热要求选择安装合适风量的轴流式冷却风扇,风扇本身及机组静音箱通风口会产生较高的噪音。大功率机组冷却方式基本都采用水冷式,对小功率且外形尺寸有严格限定的机组,风冷式发动机小巧的体积就显示出优势,在风冷式发电机组降噪研究方面,康明斯、沃尔沃等国际领先品牌风冷机组噪声值也相对较高,军用产品与德国Fischer Panda、日本Kubota等公司更有很大差距[1],因此更全面的对风冷式柴油发电机组进行降噪研究,提升国产风冷式柴油发电机组整体性能具有很好的现实意义。

1 风冷式柴油发电机组噪声分析及降噪措施

1.1 噪声源分析

柴油发电机组主要由柴油发动机、发电机及控制系统组成,不加任何降噪措施时,发动机噪声声压等级1m处一般在90d B~120d B[2],必须对其进行全局噪声控制,静音机箱是降低机组噪声的有效技术手段。风冷式柴油发电机组的噪声主要分为以下五类。

1)内燃机排烟噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,该噪声成分复杂,频率带宽,并包含大量热能,是机组噪声控制的重点与难点。

2)排气噪声指静音箱体出风口处噪声,包括排风噪声、气流噪声和风扇噪声等。因静音机箱普遍采用强制排风方式,使得噪声向箱体外传播,该处噪声源较多,各处噪声频率分布不同,噪声声级较高。

3)进气噪声泛指静音箱体进气处噪声,包括发动机的进气噪声和静音箱体通风口处进气噪声,与进气管的长度、空气过滤器及静音箱体开口形式有关。

4)燃烧噪声指发动机在工作状态下通过缸体表面辐射的噪声。燃烧噪声的峰值仅与转速、缸数、冲程及制造精度有关[3]。

5)机械噪声是机组工作时振动产生的噪声,大部分机组虽有减振措施,但不可避免会造成静音机箱内部共振,产生低频噪声。

1.2 主要降噪技术措施

对发电机组进行噪声控制,首先要减小各声源处噪声,而后再对机组全局进行噪声综合控制,根据各处噪声不同的产生机理,主要有以下四种与之相适应的降噪措施。

1)消声措施

机组排气采用消声器,根据发动机排烟噪声特性, 消声器有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合型消声器,通过排烟通道及扩张室的合理设计,可以达到良好的降噪效果。

2)隔声措施

对于静音及超静音发电机组,发动机的噪声是最主要的噪声源,采用各类隔声材料来隔离噪音是最有效的技术手段。材料隔声效果随隔声材料面密度的增大而越来越好,在实际设计中要根据隔声量选用合适的隔声材料及设计厚度。

3)吸声措施

除隔声材料的使用外,对传到静音箱体内壁的噪声要利用吸声材料作为内衬来吸收入射到其上的声波能量,从而减弱反射声波能量,降低机组噪声。常采用吸声材料有玻璃棉、聚氨酯泡沬塑料和岩棉板等。这些材料为多孔性吸声材料,当声波入射到材料表面,引起材料空腔中空气和微小纤维的振动,内摩擦和粘滞阻力使一部分声能转化为热能[4],提高了中、低频声波的吸声效果。

4)减振措施

发动机与发电机的工作会使发电机组产生振动,由此引发的机械振动不仅产生噪声,而且降低了机组的使用性能,必须采用减震器或隔振器对机组做减振处理[5,6]。设计时要考虑机组振动频率与减振器振动频率,使固有频率隔开,避免共振。

2 静音箱体降噪计算

2.1 隔声计算

静音箱体可以有效阻断机组噪声向外传播,降低发电机组噪声。隔声材料的使用可以让箱体内部声波的传播方向发生改变,经过一系列反射、折射过程使穿透隔声材料的声波能量减弱[7],降低穿过隔声体的噪声。隔声量与隔声材料的面密度、中心频率有关。

单层隔声材料的隔声量计算公式:

式中,m为板的面密度(kg/m2);

f为声波激发频率(Hz)。

隔音材料面密度越大,越难被激发振动,噪音也就越难穿过隔音材料,因此设计时在允许范围内尽可能选择面密度更大的隔音材料,机组箱体隔音效果也就越优异。而柴油发电机组的噪声源复杂,声波的激发频率很难精准确定,因此常选用经验公式确定隔音量:

式中, m为板的面密度(kg/m2)。

2.2 吸声计算

静音及超静音柴油发电机组静音箱体隔音与吸音材料复合使用,箱体内部声波经隔音层反射回箱体,声波产生叠加,声级与声压变强,需要内衬吸音材料吸收反射声波能量,声波遇到吸音材料时激发材料内部振动, 声波能量转化为材料内部机械能及热能,声波能量下降噪音也随之降低,根据材料属性不同,吸音能力也不同,吸音量计算公式:

式中,a1为吸音材料前表面吸音系数;

a2为吸音材料后表面吸音系数。

2.3 排烟消声器降噪计算

发动机排烟噪声是机组最大的噪声源,而且伴随着大量的热能,必须在排烟消声器的设计环节上力求降低排烟噪音。消声器主要有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合型消声器,根据机组的功率、背压及噪声频率特性等因素设计合适类型的消声器。

阻性消声器消声量:

式中, a为平均吸声系数;

P为内衬吸声材料后截面有效周长,(m);

L为消声器有效长度(m);

S为内衬吸声材料后消声通道有效截面积(m2)。

抗性消声器消声量:

式中, n为扩张比;

kl为扩张腔有效长度(m);

2.4 减振计算

柴油发动机工作时气缸内部点燃力使曲轴等运动件回转产生偏心,发动机产生振动,机械振动不但产生噪音,而且降低机组工作的稳定性,必须设计合理的减振方案。

将机组减振模型等效为悬置橡胶标准模型[8],频率比为:

式中,fF为强制振动频率;

fN为自振固有频率。

在稳态正弦激励下,传递率为:

式中,λ为频率比;

ε为系统阻尼比。

实际情况下, ε值很小,可近似取值为0,公式简化为:

分析公式结果,当频率比时,不减震;当频率比时,系统共振;当频率比时,减振。工程实际设计中,频率比一般取值2.5~5,当频率比大于5时,减振效果没有太大变化,且经济成本上升。

3 风冷式柴油发电机组设计实例

根据上述隔音及吸音计算结果,选择固有频率为6.5Hz无谐振峰减振器,静音箱体通风口进风与排风面积保持平衡,结合工程设计经验,经过现场测试与实验,设计20kw风冷式柴油发电机组外形图如图1所示。

3.1 静音箱体降噪层设计

设计静音箱体结构由外向内分别为2mm厚钢板、2mm厚隔声毡、45mm厚优质岩棉板及1mm厚铝制穿孔板,穿孔板穿孔率为25%,穿孔直径1mm,此时整体重量较轻,隔音与吸音效果良好。

钢板主要起隔声作用;隔声毡材料内损较大,与钢板复合使用可有效增强隔声性能,还具备一定的隔震效果;岩棉板主要起吸声作用,对中高频噪声有很好的吸收效果,还能消除材料空腔中驻波,降低声压;铝制穿孔板固定整个降噪层,还能与岩棉板形成共振吸声结构,吸收低频噪声,静音箱体降噪层整体结构如图2所示。

静音箱体排风口采用直接冲孔和防雨降噪百叶窗相结合的设计方法,在野外作业时静音机箱底部不会淋雨,因此采用直接冲圆孔设计,通风效率是百叶窗的1倍以上。箱体侧面通风处采用静音防雨百叶窗,虽然百叶窗通风效率较低,但能起到防雨降噪作用,实验机组百叶窗采用1.5mm厚钢板、5mm厚吸声层加1mm厚铝制穿孔板结构,静音防雨百叶窗结构如图3所示。

3.2 静音排烟消声器设计

柴油发动机排烟过程伴随着大量的热能及噪声, 风冷式柴油发电机组排烟消声器采用双层穿孔板加玻璃纤维内衬材料阻抗复合型消声器,消声器扩张比为12, 功率损耗低于4%,噪声频段主要集中在中低频,降噪效果大于28d B。玻璃纤维内衬材料的使用使消声器具有良好的隔热性能,未使用前消声器表面最高温度高于210℃,使用后表面温度不高于92℃,优异的隔热性能有利于机组高温试验的通过,静音排烟消声器结构如图4所示。

3.3 冷却风量设计

静音及超静音型柴油发电机组在创造低噪音的同时,损耗了柴油发动机的有功功率,也给机组冷却带来更高的要求。风冷式柴油发电机组较水冷式柴油发电机组降噪更困难,采用强制排风手段,就必须增加箱体通风面积[9],散热量必须保证机组满载及过载工作条件, 而且追求散热量就要增加箱体开口面积及排风风扇功率,大的散热量往往伴随大的噪音。静音柴油发电机组各项因素功率损耗如表1所示。

对性能要求很高的柴油发电机组,需要通过高低温试验,高温50℃时满载运行11h,过载10%运行1h, 低温零下40℃实现启动成功,高低温对机组功率影响很大,必须在设计初期就对发动机、发电机性能及功率做全面考虑,对冷却风量做精确计算,此台20kw机组总冷却风量达到52000L/min,确保功率余量使机组在高低温环境下正常运行。

4 结束语

风冷发电机组 第2篇

风冷式冷水机组主要由压缩机、套管式蒸发器、翅片式冷凝换热器、节流膨胀阀、辅助设备、贮液罐、轴流风扇、电控和保护系统、管道泵等组成，外形见图5--30，

5---30

风冷式冷水机组适用于中小型空调系统，

机组结构紧凑，体积小，重量轻，不占用建筑物内部面积。

机组安装在阳台、屋顶、地面均可，但必须有良好的通风环境，机组尽量避免阳光直射。

风冷式冷水机组有单冷型和热泵型〔冷暖型)，一般单冷型机组工作较为稳定，机组内工艺流程见图5--31。

5--31

热泵型机组内增加四通转向阀和单向阀。

风冷式冷水机组可节省投资，即可省去水冷却系统所投资的设备和运行费用，而是采用风扇进行强制空气对流来冷却冷凝器制冷剂冷凝散出的热量。

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风冷发电机组 第3篇

关键词：全热回收；风冷模块机组；酒店

引言：酒店作为能源消耗非常大的一类建筑，在空调系统和热水系统中的能源消耗非常大，在空调的热泵系统中采用冷凝热回收技术，不仅可以有效的节约能源的消耗，同时还能有效的节约空间，不需要单独设置热源，将其在酒店中使用具有非常重要的现实意义。

一、全热回收风冷模块机组的原理

全热回收风冷模块机组是空调系统中一个重要的环节，首先增设一个热回收器，将空调系统运行过程中产生的大量热回收利用起来，从而增加能源的循环利用。在系统中，热回收器是和风冷冷凝器采用并联的方式设置的[1]。全热回收风冷模块机组在冬季和夏季的工作原理是不一样的，在冬季的时候，可以选择三种不同的运行模式，主要是通过四通换向阀来进行切换的。全热回收风冷模块机组在冬季的运行模式如下图1所示。三种不同的运行模式主要为制热模式、热泵热水器模式和混合模式。在制热模式中，制冷剂通过水侧热交换器C和风侧热交换器A来获取空调用的热水，这个热水的温度保持在45度左右。在热泵热水器模式中，制冷剂则主要是通过热回收器换热器B和风侧的热交换器A工作，在这个模式中，水侧的交换器C是不需要工作的，最终取得生活用的热水。在混合模式中，时间两种运行模式混合使用的一种全新的运行模式，但是需要采用一个先进的流量分配装置来实现混合运行。

在夏天，全热回收风冷模块机组的运行模式主要有两种，分别为制冷模式和制冷+热回收模式。运行的原理图如下图2所示。如果采用制冷模式运行，则和普通的风冷热泵系统的运行是一样的，只是提供空调系统的用冷水，在节能环保方面并没有表现出优势。而在制冷+热回收模式中，又可以分为部分热回收和全热回收两种运行模式，一般在实际过程中更常使用的为全热回收模式。在这种运行模式下，制冷剂仅仅通过热回收器换热器 B和水侧的热交换器C，风侧的热交换器A水不需要工作的，如果生活热水的负荷为部分负荷，此时机组需要使用一套先进的流量分配装置对部分的热进行回收，而热交换器A则需要根据热回收器换热器 B 流量的变动来对散热量进行调整。

二、全热回收风冷模块机组在酒店中的应用

随着我国经济的不断发展，人们对酒店提出了更高的要求，要求其能为顾客提供一个舒适、便捷的居住环境，同时还能响应国家乃至世界的节能环保号召，将节能环保的理念贯彻在酒店的设计中。位于某市的一个商务酒店，建筑的总面积为5200平方米，一共有150间档次不同的房间，在客房的空调系统和热水系统中，采用全热回收风冷模块机组进行供热。在2013年末投入使用，在目前为主，空调系统和热水系统的运行均正常，并且全热回收风冷模块机组的运行情况也非常好，可以满足不同顾客的热水需求，并且空调房间也能够为顾客提供一个舒适的居住环境。

（一）选择合适的冷热源。在整个酒店中，一共采用了5台LSQWRF65/R2（H）Y型号的全热回收风冷热泵机组，每一台全热回收风冷热泵机组的制热量为70千瓦，制冷量为60千瓦，热回收量为80千瓦，同时配5台制冷量为60千瓦的冷热泵模块机组，作为夏季热泵机组制冷量不足的情况。

（二）水系统。将5台全热回收风冷热泵机组都设置安装在酒店的屋顶，在夏天是优先使用全热回收机组的，全热回收机组的全热回收器升温之后直接进入到生活热水的储水箱，从而为酒店提供生活热水。在一些过渡的季节，生活热水是通过全热回收机组提供的，可以满足顾客的需求。在冬季的时候，由于生活热水的用水高峰期和采暖高峰是不在同一个时段的，因此可以根据制热水模式和运行制热模式，便可以满足采暖和生活热水的需求，对生活热水的自动控制和水位控制器联合控制来进行生活热水泵的启动和停止。

结语：在酒店的空调系统和供热系统中，采用全热回收风冷热泵机组，对天然气锅炉系统、电加热锅炉系统和空调系统获取生活热水进行经济性分析，全热回收风冷模块机组制取全年热水的费用远远要比天然气锅炉和电加热水炉的费用更少，在酒店中，可以有效的节约能源，降低酒店的运行成本，从而获得更高的经济效益。

参考文献：

水冷与风冷制冷机组的应用分析 第4篇

关键词：风冷,水冷,制冷机

1 制冷性能的比较

风冷式冷水机组的冷凝温度和冷凝压力取决于室外干球温度;水冷式冷水机组的冷凝温度和冷凝压力取决于冷却塔的出水温度。根据暖通设计规范, 冷水机组冷凝温度一般取比冷却水进、出口平均水温高5℃~7℃。我国大部分地区设计冷却水进、出口水温取32℃~37℃, 因此, 水冷式冷凝器冷凝温度可按40℃考虑。而风冷式冷凝器温度应比夏季空调室外计算干球温度高I5℃, 我国大部分地区夏季空调室外计算干球温度都在3O℃以上, 由此可以看出, 风冷式机组较之水冷式机组其制冷教率是较低的。

2 运行的经济性比较

据国外资料统计, 在空调系统寿命期内, 初投资费用所占比例为12%~18%, 而运行费用所占比例为82%~88%。根据美国特灵公司曾做过水冷离心式冷水机组和风冷离心式冷水机组在全负荷和部分负荷时的耗电量比较资料从表中可以看出, 在全负荷时, 风冷式冷水机组耗电量的确比水冷式冷水机组大, 大约大15%左右, 但在2/3负荷时两者基本持平, 且风冷机组略低, 而在1/3负荷时, 风冷机组的耗电量远远低于水冷机组, 大约低30左右。所以总的来看, 风冷式冷水机组的全年耗电量并不会比水冷式机组高多少, 加上水冷机组在设备保养方面的费用 (冷却塔系统维护保养、水处理、冷凝器清洗等) 较风冷机组为高, 所以风冷机组总运行费用可能还略低于水冷机组。无论是风冷还是水冷机组, 电的价格是影响年费用最大的因素。在其他条件不变的情况下, 两者比较, 电的价格越高越有利于水冷式系统, 反之, 越有利于风冷式系统。由于电的价格相对稳定, 本文不作详尽的计算。水的费用尽管比较小, 但是由于水的单价可变性大, 所以研究水费对于机组年费用的影响很有必要, 水费越高, 则对风冷式机组越有利。冷水机组在空调季节运行时, 因水冷机组其冷却水基本为循环水, 因此主要费用差距将发生在耗电量上。由此可见, 在制冷量相同的情况下, 风冷式机组多耗电。另外, 由于风冷机组电机总功率增大, 配电室变压器容量增大, 各种控制柜、接触器、保护开关型号增大, 城市用电配套费、增容费随之增加。这样计算, 风冷式机组的初投资和运行费用还要增加。评价冷水机组的经济性, 既要考虑初期建设费用, 还有估计设备寿命期内的运行费用。

3 机组比较

制冷容量差不多的风冷机组的长度比水冷机组的宽度、高度大得多。而风冷机组的重量又是水冷机组的2.3倍, 这意味着若选用风冷机组, 其机房面积、机房地面承重和设备运输吊装能力都要相应增大。风冷机组本身配备了多台冷凝轴流风机, 其噪声比水冷机组高3~5d B以上。而水冷机组的机房一般都安装多台冷却水循环泵, 就冷冻机房内的噪声而言, 采用风冷机组与采用水冷机组差别不大。由于水冷机组系统需要配备冷却塔、冷却水循环泵和管路系统等, 故风冷机组系统与水冷系统的设备投资相差不多。相同制冷量的风冷机组价格比水冷机组高30%~50%。对于同一系列的风冷式冷水机组或水冷式冷水机组, 它的性能系数与容量有关。通过对于大量的具有代表性机组的计算分析, 对于水冷式机组, 其容量和性能系数成正比例关系。而对于风冷式机组, 其变化趋势相反, 即随着制冷机容量的增大, 水冷机组越具有优越性。除了以上因素的影响外。气象条件对两种机组的年费用也有很大的影响, 对于水冷式机组, 它的效率与冷却塔的出水温度相关。冷却塔的出水温度与当地的干球温度和湿球温度相关。同时, 冷却塔的耗水量也与当地的干球温度和湿球温度相关, 而对于风冷式机组, 它的效率与室外空气的温度相关。

4 对机房的要求

只要能满足安装、操作、通风、隔声、隔振等要求, 水冷机组可放置在建筑顶层、中间设备层、地下室等处。而风冷机组则不能布置在地下室 (层) , 因为地下室很难满足其通风换热的要求。风冷机组可利用屋顶、中间设备层或室外楼层平台上, 这样才能保证风冷效果。但是水冷机组占机房面积每台约80m2, 若露天放置对设备维护管理、噪声防治都将不利, 是不可取的。水冷式方案中的冷却塔, 冷却水循环泵等可设置于屋顶露天, 制冷机系统一般要求设置于设备层的机房内, 例如制冷量为770k W的机组其占地面积约7m2, 计入冷冻水泵、管路系统等共占地面积约20m2。机房要求有安装与检修空间, 因此需要设置面积约30m2的空调机房即可。机组及冷冻水泵基础要有隔声、隔震处理, 该机房可设置于地下室或屋顶任意位置。由于风冷机组单机制冷量相对较小, 设计时往往选择多台机组, 故设备占地面积大, 重量大, 运输、吊装都较麻烦。另外, 风冷机组要求机房必须具有大风量进排风开窗面积, 为了保证风冷的满意效果, 通风窗的面积还需适当增加, 所以在中间设备层设置风冷机组机房时应慎重考虑。风冷式方案中无冷却塔、无冷却水循环泵, 仅包括制冷机组与冷冻水泵及管道系统。以上设备完全可以设置在建筑物屋顶, 设备基础仅采取隔声隔震措施即可, 不需专门的机房, 不占建筑面积, 只需冬季放净存水, 完全露天放置, 这也是该种空调方案最大的优点。但因其选用的冷水机组台数较多, 自重及运行重量较大, 放置于屋顶必然使建筑物结构增加设计强度, 况且因机组露天放置, 四季风吹雨打, 使用寿命较之机房放置的水冷机组短得多, 机组运行数个空调季节后质量难以保证。

通过对风冷机组与水冷机组的多方面比较, 可以发现风冷机组和水冷机组各有其优越之处, 在冷源选择时, 笔者认为:在设计高层建筑集中式空调系统时, 首选是水冷机组。冷却水补水量的多少是影响水冷机组费用的重要因素, 建议加强维护管理, 减少水耗量, 降低水冷机组费用, 充分发挥出它的优势作用。

在京律及广大北方地区, 因空调季节相对较短, 空调制冷机低负荷运行时间较短, 无疑应优先选择水冷式空调制冷方案。而在南方, 空调季节相对较长, 空调制冷低负荷运行时间较长, 风冷式制冷机节能效果是较为明显的, 因此在某些情况下选择几台小容量风冷机组, 作为整个空调系统工程辅助冷源还是合适的, 例如:某建筑物只有最高的2~3层空调水管路超静压, 需要这几层单独设置空调系统或者最高的1~2层建筑物使用性质或运转时间与众不同, 而需独立设置空调系统, 这时单独选几台风冷式机组则是较为适宜的, 这也给暖通设计和施工带来较大的灵活性和方便。

参考文献

[1]郑憬文等.空调冷热源的特点与选择[J].能源研究与利用, 1998.4.[1]郑憬文等.空调冷热源的特点与选择[J].能源研究与利用, 1998.4.

[2]律宝莹.风冷与水冷制冷机组经济技术的分析与比较.哈尔滨工业大学硕士论文, 2001.[2]律宝莹.风冷与水冷制冷机组经济技术的分析与比较.哈尔滨工业大学硕士论文, 2001.

[3]吴海城.风冷冷水机组和水冷冷水机组的选择[J].暖通空调, 1997.2.[3]吴海城.风冷冷水机组和水冷冷水机组的选择[J].暖通空调, 1997.2.

风冷发电机组 第5篇

通常风冷式模块机组安装在空旷的室外, 这样就拥有足够的新风来进行补充。然而, 在对整体设计进行考虑时, 又需将机组安装在室内, 只有保证足够的送风及排风空间, 设备运行才能稳定, 才能更好地满足工作需求。当安装空间受限不足时, 在运行过程中, 将会导致高温故障报警或设备停机, 无法满足工作需求。

本文将针对风冷式模块机组安装空间不足的现象, 探索其解决方案, 进行实地性的改造, 以保证设备运行稳定。

1 基本概念

风冷式模块机组 (图1) 是以空气为冷 (热) 介质, 作为冷 (热) 源兼用型的一体化中央空调设备, 可分为单冷型和热泵型, 其中热泵型风冷式模块机组集制冷、制热功能于一体, 既可供冷, 又可供热, 能实现夏季降温、冬季采暖, 一机多用。

风冷式模块机组集高效、低噪音、结构合理、操作简便、运行安全、安装维护方便等优点于一体, 能够满足电子、制药、生物、轻纺、化工、冶金、制药、电力、机械等行业的工艺性的空调系统的不同使用要求。另外, 机组布置灵活, 外形美观, 节省建筑空间, 调节方便, 可以单独停、开而不影响其他房间。

2 技术特点

风冷式模块机组作为一种兼用型的一体化中央空调设备, 能够满足各行业的工艺性的空调系统的不同使用要求, 其具有以下技术特点:

(1) 模块化设计:可根据用户需要进行多机自由组合。

(2) 高效节能:机组采用了高效的涡旋式压缩机和换热器, 对系统进行了最优化的匹配, 换热高效。多压缩机多回路设计具有多级能量可调能力, 同时可降低启动电流, 减少电力投资。单冷机组制冷能效比分别高达3.17和3.32, 达到国家节能产品标准。

(3) 安装方便:每个模块自带2根主水管, 两侧均可连接, 可方便地在现场与其他模块拼接, 且拼接时不需考虑主模块与子模块之分。

(4) 控制先进:单模块为大屏幕液晶显示线控器控制, 多模块为集中控制器控制, 多达8个模块可灵活拼接, 集中控制, 操作简单。

(5) 自由配接:机组可以配接不同形式的末端产品, 满足客户不同的需要。

(6) 运行噪音低:机组采用涡旋压缩机和低噪声风机, 运行噪声小。

(7) 运行安全:机组采用了多重保护功能, 确保了机器的使用寿命。

3 安装方式

风冷式模块机组采用模块化设计 (图2) , 可安装在室外, 也可安装在室内。安装在地面或合适屋面的室外时, 具有足够的通风量, 设备运行比较稳定, 能更好地满足工作需求。故一般情况下安装在室外, 使其具有足够的安装空间, 运行环境温度在15~46℃。

但是, 鉴于对厂房整理布局的考虑, 需安装在室内时, 则对室内的安装条件具有一定的要求:

(1) 机组安装在机房内, 地面要求平整, 具有足够的承重量。

(2) 机组间距必须保证具有足够风量通过盘管。

(3) 顶部安装排风风管引出室外, 以防止在机房内形成回流。

(4) 机房可设置进风百叶窗, 用于为机组提供良好的通风。

(5) 方便冷凝水的排放。

(6) 必须避免机组与房屋共振以及产生回音。

在室内的安装过程中, 为了防止冷凝器空气回流, 避免机组运行故障, 对其最小安装距离进行限制, 如图3所示。如果不能满足其间距, 机组通过盘管的空气就会受到限制, 或者导致排风回流, 机组的性能可能受到影响, 或者出现运行停机故障。

4 现场安装应用中存在的问题

在厂房的设计和规划建设中, 各项能源值计算的实际值和理论值存在一定量的偏差, 或者是出于对厂房外观的综合布局考虑, 在最终的建设过程中, 机组的安装空间不能达到设计安装所约束的最小空间尺寸, 导致通过盘管的空气受到限制, 发生排风回流现象, 形成高温故障报警。图4、图5为受空间限制的风冷式模块机组现场安装模式。

此种安装模式的实际安装空间和设计安装空间存在较大的差异, 导致由热泵机组排风口排放的冷却热都散在室内, 使该空间温度急剧上升, 同时形成排风回流, “V”型空气侧换热器吸入高温空气, 运行过程中, 压缩机过载、排气温度过高形成恶性循环, 最终导致设备故障报警和停机而无法工作, 尤其是在高温夏天, 这种情况更为严重。

5 改造方案

为了保证机组正常运行, 达到稳定的冷却效果, 其关键点是保持室内通风, 及时排除热空气, 引入室外新空气, 保证“V”型空气侧换热器吸入的新空气温度在15~46℃。针对这些情况, 我们可以进行如下技术改造:

(1) 在主机冷凝风扇口上加装导流风管, 将热空气引出排向室外。

通过导流风管将主机的排风直接引至室外。在加装导流风管的过程中, 对于风管及弯头的选择十分重要, 它将直接影响排风气流的输送效果。风管可分为圆形风管、矩形风管、扁圆风管等多种, 其中圆形风管要想达到阻力最小的高度, 其尺寸最大, 制作复杂, 所以在改造过程中以矩形风管为主。风机排风管口的面积应与风机出口面积保持相同, 且保证至少1 000 mm直管段, 以防止排风回流。风机出口与风管连接时应采用柔性接头, 以避免传递振动。在不锈钢风管咬口缝、铆钉缝、法兰翻边四角等缝隙处涂上密封胶 (如中性玻璃胶) , 防止空气输送过程中发生泄漏。涂密封胶前应清除表面尘土和油污。

在选择风管弯头时, 不能随便弯, 弯头无导流叶片时, 其弯曲半径R最小不得小于1/2W (W为风管的宽度) , 一般以1W为宜。风管弯头半径按风管宽度计算, 也就是弯头的长边半径为宽度的1.5倍, 短边半径为宽度的1/2。设计风管系统时, 弯头与弯头之间、弯头与出风口之间的距离不能过小。过小则涡流严重, 气流分布不均, 出风口排风达不到设计的送风量。通常出口设在一个弯头之后时, 由弯头至出风口的距离应为:普通弯头不带导流叶片时, L≥8W;普通弯头带导流叶片时, L=4~8W。图6、图7为添加排风管后的前后对比, 图8为排风管的设计。

通过加装导流风管, 将原来排放在室内的热空气引出到室外, 进风百叶窗又为“V”型空气侧换热器提供了新鲜空气, 大大降低了机组的运行负荷, 减少了故障报警和设备停机次数, 保证正常的工作需求。

(2) 在“V”型空气侧换热器处增加自来水雾化喷头, 进行表面雾化冷却喷淋。

在高温的夏季, 外界环境温度可能会高出机组运行所需要的环境温度, 即使通过排风管将热空气排除室外, 但是“V”型空气侧换热器通过百叶窗吸入的空气温度依然很高, 同样会造成负荷报警或者制冷能效降低。为有效地解决这种现象, 通过在每个模块的“V”型空气侧换热器增设2个雾化冷却喷淋装置, 将自来水加压后形成雾化, 喷淋到换热器表面, 进行冷热交换, 对其进行表面降温, 使其吸入的高温空气经过热交换后保证在正常的温度范围。有效防止因吸入空气温度过高而发生故障报警或停机, 保证正常工作需求。图9、图10为添加雾化喷头的前后对比。

6 结语

风冷式中央空调冷水机组故障处理 第6篇

2005年10月, 广州市海印广场安装1台东莞某冷气公司生产的30匹商用风冷式中央空调冷水机组 (型号LQRF68TA、额定电流48A、额定电压380V、压缩机功率11kW2台) 。2006年7月, 空调的制冷压缩机M1、M2烧毁, 生产厂家判断是压缩机质量问题, 更换新压缩机使用至2007年7月, 两台压缩机再次烧毁, 整个制冷系统不能正常投入使用, 造成公司营业部门无法营业, 经济损失严重。

2. 故障分析

根据冷水机组控制原理 (图1、图2) 以及机器使用说明, PC控制板具有断电和程序保留功能, 机组正在运行, 若PC控制板的电源输入端突然停电, 压缩机立刻停止, 反之, 压缩机立刻启动。PC控制板对压缩机的主要保护如下。

(1) 过流热继电器保护。根据, P一定时, U线下降, 则I线会上升, 当电流上升超过热继电器设定值时, FR1、FR2的辅助常闭触头断开M1、M2的控制回路, M1、M2停机。

(2) 相序保护 (带欠压保护) 。若电源输入端的相序不对或输入电压低于KR的设定值, 则KR线圈失电, 其常开触头断开PC控制板1端电源, M1、M2停机。

(3) 过热 (温度) 保护。运行中当M1、M2线圈温度过高, 超出了ST1、ST4设定值, 则ST1、ST4触头断开M1、M2的控制回路, M1、M2停机。

最初怀疑是空调机组电源电压异常, U线低, 引起过流热继电器保护, 用万用表AC 500V电压挡测量U线为370V, 确实低于额定电压380V, 但检查FR1、FR2完好。接着又排除了压缩机质量问题以及主电路缺相, 判断可能是压缩机在恶劣环境中使用造成卡缸, 导致瞬间启动电流过大而烧毁。该压缩机为丹麦生产的全封闭涡旋式、SM185-4CA型压缩机, 有一定市场信誉, 而且了解其他公司使用该压缩机未发生烧毁现象。检查主电路KM1、KM2的主触头没有烧焦现象且吸合程度良好, 检查空调工作环境, 散热正常。

仔细分析电气控制原理, 该机使用按钮开关SA1控制开关机, KR常开触头控制PC控制板电源输入端。U线已低于额定值, 启动时U线进一步下降导致KR常开触头时通时断, 造成压缩机短时间内交替启动停止, 压缩机长期在启动状态大电流冲击情况下烧毁。为此, 使用两台11kW三相异步电机作为M1、M2的假负载。启动冷冻水泵1min后启动主机, 电机未启动时U线为370V, M1启动时U线从370V下降到360V, 当M2启动时KR动作, 断开PC控制板的电源后KR立刻恢复动作, M1、M2立即启动, 出现时通时断现象。

3. 故障处理

改进控制电路中的相序欠压电路 (图2虚线框) 电压正常, KR的常开触头闭合为主机启动作好准备, 按下SB3, KA2线圈得电、自锁, KA2常开触头闭合, 主机启动。一旦U线过低, KR线圈动作, 其常开触头断开, KA2线圈失电, 其常开触头断开, 压缩机停机保护。若U线正常时需要停机, 按下SB4, KA2线圈失电, 其常开触头断开, 压缩机停止。电路改进后, 更换新压缩机进行抽真空处理, 添加制冷剂, 开机试运行, 主机正常, U线低时主机会自动停机。目前机组已连续运行4年再未出现电机烧毁现象。

摘要：针对风冷式中央空调冷水机组多次出现压缩机电机烧毁现象, 结合电气原理图, 分析原因, 最终找出故障点并改进控制电路。

风冷发电机组 第7篇

1 简介

1.1 适用范围

1)百货商场、饭店、舞厅、游乐场、银行、办公楼、旅馆等公共场所。2)不允许安装锅炉又不易安装冷却塔的建筑物内,则该产品是最佳选择。3)适用于水源紧张,对环境噪声要求高及旧建筑空调改造工程。4)可为工艺空调、设备冷却提供冷水。

1.2 特点

1)可安装在室外,不占有效建筑面积,节省土建投资。2)用空气作为低位热源,取之不尽,用之不竭,可以无偿地获取。3)夏季供冷、冬季供热,省去了热力站或锅炉房,对城市建设有利。4)省去了冷却水系统,节省了这部分的投资和运行费用。5)建筑的安全保护和自动控制同时装于一个机体内,运行可靠,管理方便。6)安装简单,不污染使用场所的空气,有利于环保。

1.3 主要技术指标

1)占地面积。单就风冷式制冷机外形尺寸而言,要比水冷式制冷机组的尺寸大,但水冷式制冷机需设置冷却塔和冷却水泵,因此水冷机的综合尺寸较风冷机要大很多。2)系统简单。风冷式制冷机因没有冷却水系统,使制冷系统变得简单化,既省去了冷却塔、冷却水泵和管路的施工安装工作量,也减小了冷却水系统运行的日常维护、保养工作量与维修费用。3)对建筑物美观的影响。目前大部分建筑物的水冷式制冷机组,均采用冷却塔循环水冷却系统。冷却塔安装在大楼屋面,既影响建筑外观,又与优雅环境不协调。使用冷却塔常常会遭到审美观念较强的建筑师的反对。而风冷式制冷机外形方正,高度一般不会超过3 m,比冷却塔要低一半左右,对建筑物外观影响相对较小。4)水阻力。风冷机组水系统的另一特点是,风冷机水侧阻力通常为30 kPa～50 kPa,远比一般水冷机的水侧阻力80 kPa～100 kPa要小。5)节水方面。在空调工程上冷却塔运行中所蒸发与风耗的水量较大,而且无法回收,空调冷却水的补水量很大。而风冷机却无须消耗冷却水。6)部分负荷时的能耗问题。在全负荷时,由于风冷式冷水机组的冷凝温度高于水冷式机组,故风冷机的压缩机需要较大的功率,因此风冷式冷水机组耗电量比水冷机要大,大约大15%。但在2/3负荷时两者基本持平,且风冷机耗电量还略低。而在1/3负荷时,风冷机的耗电量远远低于水冷机,大约低30%。但由于机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的,即制冷机大都处于部分负荷下运转,因此使用风冷机的能耗不比水冷机的能耗大。7)风冷机与冷水机综合费用的比较。制冷机的综合费用,包括一次性投资费用和运行维护费用,就一次性投资费用而言,风冷机要比水冷机花钱多,但是水冷机造价加上冷却塔、冷却水泵、管道和水处理等费用,水冷机的一次性投资费用并不比风冷机少太多。冷水机组年运行时间越长,对风冷式制冷机组越有利,风冷机与水冷机组相比较,其初投资回收期短。

2 关键技术问题的提出

1)施工工序:

熟悉设计图纸→设备及材料检验→测量定位及基座安装→设备吊装→设备固定→管道敷设(下料、连接)→管道固定→管道水压试验→系统调试及验收。

2)施工难点:

a.测量定位及基座安装是本工法实施的基础。b.设备吊装及固定是本工法实施的核心。c.系统调试及验收是本工法实施的关键。

3 关键技术的解决思路及实践应用

3.1 关键技术的解决思路

3.1.1 测量定位及基座安装

1)基础检查与画线。根据建筑工程给定的基准线和标准标高线,校核机组的纵横中心线并测出机组每个基础的实际标高值。以机组对称中心线为基准,进行基础放线,画出每个基础的纵横中心线,以便于钢架在安装时的找正。2)垫铁安装。根据每个基础的纵横中心线与钢架立柱截面结构情况,确定每个基础中垫铁的所在位置,垫铁安装前,应对基础进行清理和凿毛,将表面浮浆全部凿掉,打出麻面,放置垫铁处应凿平。垫铁应布置在立柱底板的立筋板下方,垫铁单位面积的承压力不能大于基础混凝土强度等级的60%,垫铁表面应平整,加工时表面应刨平,每组垫铁不超过3块,宽度一般为80 mm～120 mm,长度较柱底板两边各长出10 mm左右。3)组合。槽钢基座组合安装时,先使用水准仪进行基座定位抄平,在各项找正结束后,将基座各连接件之间加以点焊固定,局部使用水平尺校平,重新复查各部件尺寸,最后进行正式焊接,确保基座水平度。机组的固定方式见图1。

3.1.2 机组吊装及固定

1)机组吊装。机组吊装示意图如图2所示。机组起吊注意事项:a.用起吊支撑槽钢进行辅助起吊是为了防止机组在进行起吊时钢绳挤压机组导致机组受损而采取的措施,建议用户在机组起吊时采用此方式。b.机组起吊时钢绳索应保证在图示位置。c.起吊时钢绳下端通过吊钩固定在机组支架的4个吊装孔上,上端置于二支撑槽钢两端。2)机组固定。a.储运和保管。从出厂到安装前,严谨随意开箱,在储运保管过程中,要轻拿轻放。螺栓、螺母和垫圈只允许在同一箱内互相配套。b.临时螺栓安装。机组中心位置调整以后,安装高能螺栓。在一个节点中,先穿拧(初拧)高强螺栓,再逐个进行更换临时螺栓。扭剪型的垫圈应安装在螺母一侧。螺母带垫圈的一侧应朝向垫圈,垫圈孔内侧有倒角的一侧和螺母接触。c.杆件接合面处理。在安装过程中,加放的垫板及杆件接合面需用细钢丝刷再次进行除锈。经有关专业人员同意后在安装现场对杆件接合面采用细砂轮打磨。打磨方向应与受力方向垂直。处理后的接合面应采取措施防止被油漆、污垢等污染,遇有污染情况,要彻底清理干净。机组固定结束后,应进行防腐。

3.1.3 系统调试及验收

系统交工前进行调试运行,系统上满水,排除空气,检查循环管路有无气阻和滞流,机械循环检查水泵运行情况及各回路温升是否均衡,做好温升记录,符合要求后办理交工验收手续。

运转中注意事项:1)电气部分。a.检查启动后,电压是否正常。b.各电源开关是否准确推上。c.开机后电源是否正常。2)机器部分。a.各个电机是否运转正常。b.各项机械设备运行是否有特别响声及不正常声音。c.循环水泵送水是否良好,水压表是否正常。d.压缩机高、低压力表压力是否正常。e.高压控制保护时,应查明原因并经修复后再进行开机。

3.2 实践应用

我公司承建的太行山大峡谷青龙峡大河宾馆工程中的空调系统成功的运用了该工法,现已投入使用,效果良好,得到了建设单位、监理单位和社会各界的赞誉和认可。我公司承建的山西省长治市联世达商贸有限公司的25 h时尚酒店工程,采用了空气源螺杆式风冷机组空调施工工艺,现已投入使用,效果良好,得到了建设单位、监理单位和社会各界的赞誉和认可。

4 实施效果

随着城市建设对建筑立面美观性的要求、对冷却塔使用的制约等因素,和对能源的利用率以及某些城市对冷却塔使用的制约等因素,那么,空气源冷水机组作为空调冷热源,在某些地区的使用将会愈来愈多,空气源热泵也将向着成熟和完善的方向继续发展。1)安装质量:以上工程采用本工法,经回访用户反映效果很好,噪声低、节能、环保;根据用户需要供冷、供热。2)工程进度:此工法可比水冷式冷(热)水机组施工缩短工期将近一倍。3)经济效益:经以上计算对比分析,采用此工法比采用水冷式冷(热)水机组回收成本要快。

摘要：简要介绍了空气源螺杆式风冷机组的适用范围、特点及主要技术指标,通过与水冷式制冷机组对比,阐明其优势,结合空气源螺杆式风机组施工工序针对其施工难点,具体阐述了施工过程中关键技术的解决思路及实践应用,并对实施效果进行了说明,以期推广该技术。

关键词：空气源,螺杆式风冷机组,适用范围,施工工序,注意事项

参考文献

风冷发电机组 第8篇

中央空调领域中的风冷热泵机组, 近年来在我国的长江流域、西南、华南地区有大量应用, 它能提供制冷和制热以适应不同建筑物的使用要求, 一机冬夏两用, 具有设备利用率高的特点;夏季制冷时采用空气侧换热器, 无需安装冷却塔及冷却水系统, 冬季制热运行省去锅炉及锅炉房投资, 结构紧凑且整体性好, 可放置在屋顶, 安装方便, 不占用建筑物的室内空间;同时热泵能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放, 对于节水、节能和环保等都具有重要的意义。因此, 风冷、热泵作为一种比较成熟的高效环保型供冷供热产品, 近年来在我国得到了广泛的应用。风冷热泵机组使用过程中, 当室外翅片换热器表面温度低于空气露点温度时, 空气中的水蒸气就会在翅片上凝结, 若此温度低于0℃时, 翅片换热器表面就会结霜, 所以, 风冷热泵机组又面临了如何合理除霜、如何控制除霜彻底、如何尽量减小除霜对制热系统冲击等相关问题。

1 风冷热泵机组基本原理

风冷热泵机组的制热原理, 即气态制冷剂冷凝放热;在制冷循环中, 冷凝器进行的冷凝过程是一个放热过程, 蒸发器内进行的蒸发是一个吸热过程;如果将室内侧的蒸发器改作冷凝器, 而将室外侧的冷凝器改作蒸发器, 空调机就从制冷状态转变为制热状态, 而热泵型空调机就是根据这个原理设计的;空调机制冷系统中, 加1个电磁四通换向阀, 以切换高低压制冷剂在管道中的流向, 使空调器既能制冷, 又能制热;风冷热泵机组基本流程原理图如图1、图2所示。

2 结霜问题与除霜方式现状

风冷热泵机组冬季制热运行时, 室外翅片管换热器作蒸发器, 当翅片管表面温度低于0℃且低于大气露点温度时, 室外换热器表面即要结霜, 在大气温度较低而相对湿度较大的情况下这种现象尤为严重。当翅片管表面的霜层达到一定厚度时, 将对风冷热泵机组的运行产生不利影响:一方面霜层增加了从大气向室外换热器的传热热阻, 更为严重的是由于霜层的增厚, 使风侧阻力增加, 空气流量减少, 室外机换热量降低。对1台气一气式热泵的实验表明, 当室外换热器空气流量由无霜时的74 m/min降到20 m/min (即下降75%) 时, 空气侧换热量下降20%。当霜层增长到一定厚度时, 风机电流也迅速上升, 风机性能衰减, 导致机组系统保护。为此, 当室外机换热器霜层发展到一定程度时必须除霜。

风冷热泵机组采用较多的除霜方式为反循环除霜, 除霜时四通换向阀动作, 蒸发器与冷凝器功能对调, 室外换热器作为冷凝器, 室内换热器作为蒸发器, 用压缩机排气除霜。除霜时机组停止向供热对象供热, 仍要维持循环风的流动, 循环风通过蒸发器, 气温下降的幅度较大, 对舒适性影响较大, 机组的供热COP同时下降。因此, 如何缩短除霜时间和采用合理的除霜控制技术是提高和保证风冷热泵机组性能和正常运行所必须研究的课题。

目前, 为提高风冷热泵机组结霜工况下的工作性能, 为此对除霜性能进行改进, 常从以下3方面进行工作: (1) 改进风侧换热器结构与表面处理; (2) 缩短除霜时间以及减少除霜对系统的冲击; (3) 采用智能除霜控制方式, 使除霜控制能适应不同地区及不同条件的变化。

3 除霜控制现状分析

目前, 市场上风冷热泵机组除霜硬件大部分是集成在单片机主板上, 主要除霜原理是依据NTC温度传感器对盘管翅片上的温度进行检测, 如果温度滿足除霜条件, 则计时器开始累计, 在计时器累计置位后开始除霜工作, 当温度恢复正常则自动退出除霜。

针对目前整个除霜装置以及控制技术, 存在以下问题与缺点:控制过程简单粗糙, 除霜温度控制精度低 (±2℃) , 不利于整机四季持久稳定运行, 同时除霜不能充分考虑到空调机组处于除霜时的系统状态 (滴水时间) 和参数, 不能够充分地对机组进行彻底的除霜。

4 除霜控制装置的改进

针对上述问题, 我们通过对大部分风冷热泵机组控制器的分析和研究, 设计出了一种改进的专用除霜控制器, 它能够在机组安装独立便捷、且控制温度精度高 (±0.5℃) 、除霜逻辑过程详细周全;其工作原理图如图3所示。

除霜控制器硬件电路部分包括:滤波器、信号采集电路 (A/D) 、运算放大器、微电脑处理器 (MCU) 、不易失性电存储器 (EEPROM) 、数字显示器及相应的控制单元电路, 其中显示器采用4位LED数码管, 10 bit模数转换 (A/D) 。

其基本工作原理:待测信号经衰减、低通滤波和运算放大处理后, 通过高速高精度A/D模数转换变成数字信号再对其进行分段式三角函数算法将温度的非线性信号进行修正并输入MCU, 再由LED数码管显示, 参数设置存储在不易失性存储器内, 掉电不丢失。

5 除霜控制逻辑

通过改进后的除霜控制器, 可选择2种自动除霜模式 (0-1和0-2模式) , 通过对化霜周期中化霜延迟时间、滴水时间以及制热延迟时间3项重要可设置参数的优化, 实现冷凝风机、四通阀、压缩机3大件的动作稳态切换。

5.1 2种自动除霜工作模式

除霜工作过程参考图4和图5, 图中备注补充如下:

(1) 备注 (1) :若上电后控制器检测有故障, 仅能执行手动模式;

(2) 备注 (2) :0-2模式下需除霜的可能性由翅片表面温度变化的3种坡度决定, 如图6所示。

压缩机累积运转时符合以下条件时, 0-2化霜模式将被激活。

(1) 从参考点温度0℃开始计时, 压缩机累积运转0.5～1 h。T环境-8℃且持续3 min且压缩机运转 (B1是高电平) 。

(2) 从参考点温度0℃开始计时, 压缩机累积运转1～2 h。T环境-4.0℃且持续3 min且压缩机 (B1是高电平) 运转。

(3) 从参考点温度0℃开始计时, 压缩机累积运转超过2 h。T环境-2.0℃且持续3 min且压缩机运转 (B1是高电平) 。

5.2 手动模式

在除霜控制器得电情况下, 不论传感器是否开/短路、压缩机是否运行 (有无B1反馈) 、温度值多少, 经过功能键的操作可以强制执行除霜, 过程同自动判断逻辑一致。

5.3 多功能体现形式

除霜控制器时刻反馈除霜过程中的各种信息:

(1) 温度数字显示;

(2) 代码及信号灯同步显示温度传感器故障;

(3) 信号灯显示压缩机、四通阀和冷凝风机3大器件运行状态。

外观图与其控制接线示意图, 如下图7所示:

6 结语

本文介绍了一种改进后的除霜装置以及除霜控制逻辑方法, 针对机组的单个系统 (包括压缩机、冷凝风机、除霜控制器) 进行除霜控制运行, 通过除霜温度传感器检测判断, 同各个相关除霜参数设定相比较进行逻辑控制, 为机组的除霜效果更彻底和保证机组系统的正常运行, 增加除霜延时、制热延时、滴水延时几个参数设定可确保机组除霜过程的运行, 该装置和控制方法可广泛应用于风冷热泵机组中。

参考文献

[1]郭庆堂.实用制冷工程设计手册.北京:中国建筑工业出版社, 1994

[2]蒋能照.空调用热泵技术及应用.北京:机械工业出版社, 1997

[3]高春英.风冷热泵机组冬季的除霜控制.大众用电, 2000 (5) :16～17

风冷发电机组 第9篇

湖州市第三人民医院新建的手术室采用了模块式风冷热泵机组, 在节能降耗等方面取得了较好效果。

一、模块式机组与其他类型机组的对比

(一) 模块式机组

模块式风冷热泵机组区别于一般机组的地方就在于“模块”二字:由于它采用模块化设计结构, 使机组以标准的模块单元形式运行;每个模块单元重量轻、体积小、便于安装;模块机组机身一般安装于屋面, 这就节省了机房的空间;机组所有部件都集中在小小的模块中, 不需要冷却塔冷却水泵, 可以大大节省建设投资;每个模块之间相互独立, 互为备用, 因此在任何一个模块发生故障后其他模块还能继续运行, 不影响机组的制冷、制热效果;在先进的电脑控制下, 模块机组能合理地启、停压缩机, 达到较好的制冷、制热效果, 避免浪费能源, 而且自动化程度高, 不需要配备专人管理;模块根据手术室的使用量变频逐级运转, 有利于节能降耗;模块机组可以进行远程控制, 在控制板上进行简单的操作就能控制机组, 当出现故障时也能及时地显示在屏幕上;模块机组分级启动, 不会造成电流的突然增加, 从而减轻了对电网的冲击。

(二) 其他类型机组

其他类型机组中, 在洁净手术室运用较多的是吸收式、压缩式机组, 例如螺杆机、溴化锂机组和风冷热泵的单机组等。此类机组一般机体比较大, 有的需要安装在机房, 同时需要配备独立冷却系统, 还需要配备专人进行操作以使其保持良好的运行状态。因此, 应用在手术室中的该类型空调机组投资大、运行成本高、系统维护复杂。

二、模块式机组在洁净手术室中的应用

湖州市第三人民医院利用整体迁建的契机建设了1500m2的手术区, 设有各净化级别手术室5间, 其中Ⅲ级手术室1间, Ⅱ级手术室3间, Ⅰ级手术室1间。手术室内温度为24℃±1℃, 相对湿度为50%~60%。通过设计计算, 手术部空调夏季冷负荷205k W, 冬季热负荷143k W, 过渡季节冷负荷155k W。

(一) 机组选型

在设计阶段, 考虑到医院整体搬迁后, 手术数量会受到患者来源的局限性, 短期内手术量不会很大, 如果单纯按照手术室的冷热负荷选取二组螺杆式风冷热泵机组 (一用一备) , 势必会造成机组运行费用增加。

所以, 在机组选型前, 我们通过论证分析, 确定采用风冷模块机组作为冷热源, 水系统为二管制, 风系统采用洁净空调箱。空调系统采用新风集中处理、各个手术室单独循环系统送风的方案, 各手术室空调自成系统, 新风集中控制有利于手术室的正压要求。这样的方案既减少了前期成本的投入, 又降低了后期的维修保养费用。

模块式风冷机组由12个模块组成, 以一用一备的形式分为2组, 每组6个模块, 每个模块的额定制冷量为254k W, 额定制热量为200k W (带电辅热) , 模块机组安装于屋面。

(二) 应用效果

1.高效、节能

机组采用高效涡旋式压缩, 模块化的结构分级启动运行, 根据需要的冷热负荷自动调配, 按照所需负荷启动相应数量的模块。

医院自2014年投入使用至今, 与其他类型的机组相比, 模块机组的能耗有很大降低, 节电效率达到30%。

2.运行可靠

经过近两年的运行, 在恶劣的气候条件下, 机组均可正常运行。机组本身带有高低压保护、制冷防冻保护、冬季防冻保护、压缩机过载保护和水压差开关, 确保机组运行安全。

3.操作、管理简单

机组采用人性化的微电脑控制系统, 每组模块只需要一个控制器就可控制各个机组, 动态监控机组的运行, 且可以集中控制, 控制功能齐全。

机组的日常操作、巡视管理工作都很简单, 每天定时巡视检查即可。当其中一个模块发生故障时, 其他模块仍可正常运行, 避免造成手术室温湿度的失控。

三、结束语

模块式风冷热泵机组非常适合作为医院洁净手术部的冷热源, 它能连续不断地为手术室提供稳定的冷热量, 不必担心机组出现问题后导致手术室的温湿度失控。尤其是手术室不多、手术室使用量少的情况下, 更能体现出它的节能优势, 因此, 它更加适用于手术规模不大的市、县级医院。

参考文献

[1]陈骏, 王小荣.洁净手术室空调系统的特点、设计及安装[J].中国医院建筑与装备, 2013, 14 (5) .